2020年7月的最後一天,我們向全世界宣布,其自主建設的北斗三號全球衛星導航系統,已經全面建成。這項歷時近30年的宏偉工程,有30多萬名科技工作者為之奮鬥。
這項工程建成之後,我們能否擺脫美國GPS呢?答案是:NO,或者說短時間內,還難以改變GPS的全球地位。
我們所接觸到的GPS,主要是導航功能,比如外賣定位、汽車定位等服務。對於整個GPS系統來說,這些都是最基礎、最普通的應用。事實上,GPS比我們想像當中更加重要,它對於全球經濟以及安全,極為關鍵。
GPS全稱為Global Positioning System,也就是全球定位系統,最初主要是美國軍方的項目,用於收集情報、檢測核爆等,一直到2000以後,GPS才被民間使用。
GPS主要有3個部分組成,太空當中的衛星系統,地面的監控系統,還有用戶的接收系統,手機、電腦等都包含有接收模組。除了我們常見的定位功能,GPS還是主要的定時系統。
定位不僅用於送外賣,汽車導航,還涉及大地檢測,資源勘查等,相比於地面勘查,要省時省力很多。同時,GPS還是一個巨大的「時鐘」,它能夠精確到十億分之一秒,我們地面上的時間服務系統均來自GPS。
和定位功能一樣,時間系統也非常重要,無論是通訊系統,還是電力系統,以及金融系統等,都需要精確的時間。比如股市,如果在時間上有微弱的優勢,就能獲得巨大的利益。
目前全球的GPS設備已經超過20億個,而且隨著物聯網時代的到來,在未來幾年,GPS設備數量將超過100億。
除了中國,俄羅斯和歐盟也都在研發自己的GPS系統。即使其他國家的GPS系統研究成功,也無法替代美國的GPS。這就好比,即使有一個比微信更好的即時通訊應用,也無法替代微信。
對GPS最大的威脅並不是中國的北斗,而是來自太空,人造衛星碎片、粉塵、飛船殘骸等,都會對GPS衛星造成破壞。近些年蓄意干擾GPS信號的事件也逐漸增多,每年有超過3萬起蓄意干擾事件。
比如在2016年,在馬尼拉的尼諾阿基諾國際機場,有40多架客機在即將降落時失去了GPS信號,最後機務人員只能冒著巨大的風險,靠肉眼判斷完成著陸。經過事後分析,這很有可能是飛機上的GPS信號受到了人為干擾。
除了對信號干擾,還有電子欺騙,犯罪人員利用GPS漏洞,欺騙無人機、無人汽車等,這類事件帶來的後果,將是不可估量的。這也是為什麼特斯拉要發射自己的衛星,防範這類電子欺騙。
這類信號干擾以及信號欺騙能否被規避呢?這就好比計算機病毒一樣,只要不斷更新殺毒軟體,做好防範措施,肯定能夠解決的。但是由於GPS涉及到美國軍方,他們對於這種商業危險的防護,顯然沒有多大的興趣。
美國政府為了防範這類錯誤,建立了一套備用系統,英文名叫eLoran,中文普遍翻譯成「勞蘭」。希望在GPS產生問題的時候,能夠快速啟動備份系統,防範風險。
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