2011年11月,150名GPS方面的工程師齊聚斯坦福大學的斯坦福線性加速器中心,共同商議GPS在軍事和商業(yè)航空系統(tǒng)上1100億美元的市場。其間,一個重大的議題是GPS不再是地球上唯一的導航跟蹤系統(tǒng),一些新技術正在對GPS的未來構成威脅。
相比于LTE網(wǎng)絡信號 GPS信號黯然失色?
Lightsquared,新興的LTE運營商,承認其LTE網(wǎng)絡信號已經(jīng)對GPS信號構成威脅。LTE(Long Term Evolution,長期演進)是近兩年來第三代合作伙伴計劃(3GPP)啟動的最大的新技術研發(fā)項目。LTE是3G與4G技術之間的一個過渡,也稱為準4G,它改進并增強了3G的空中接入技術,采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡演進的唯一標準。與3G相比,LTE在高數(shù)據(jù)傳輸速率上更快,降低延遲且覆蓋范圍更為廣泛。LTE移動寬帶技術將在未來五年中迅速普及,但全球覆蓋有限。且LTE智能手機及平板電腦將主導LTE聯(lián)網(wǎng)最終用戶終端市場。
Lightsquared目前對GPS構成的兩大威脅之一,是其提供的移動寬帶服務與GPS電磁頻譜塊類似,容易對GPS信號造成干擾。除了奧巴馬政府授權其與GPS在同一光譜上運行,Lightsquared還獲得了美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)的批準,計劃將信號的強度從1.5KW增加到15KW。雖然尚未對信號增強強度進行測試,但已經(jīng)有民用GPS干擾器在網(wǎng)上出售。由于用戶擔心警察入侵及雇主監(jiān)視,廉價的GPS干擾器大量充斥于各個公路和機場。
威脅之二是,LTE信號能夠滲透進GPS難以覆蓋的諸如建筑物、崎嶇的山地地形以及人口稠密的城市峽谷。
針對干擾GPS信號的問題,Lightsquared在研討會上宣稱,他們在解決干擾問題上已經(jīng)取得了重大進展,并且展示了已經(jīng)運行的測試。他們認為,GPS干擾問題可以被解決,而并非GPS行業(yè)之前向公眾所宣稱的GPS干擾是個無法解決的物理問題。公司計劃將其LTE光譜遠離GPS光譜,這項計劃將耗費10000萬美元,并將解決大眾用戶和行業(yè)GPS設備的干擾問題。同時,他們正在開發(fā)兼容GPS的解決方案。并且,他們打算撥出5000萬美元用于替代或調整受干擾的政府設備。
即便存在干擾問題,Lightsquared目前已經(jīng)與多家公司達成合作。如,與全球性的設備制造商PCTEL合作。PCTEL公司目前已經(jīng)研制出一種天線,該天線能夠允許高精度用戶調整他們的GPS裝置,以便兼容Lightsquared的網(wǎng)絡。近期,英國衛(wèi)星提供商Inmarsat,與Lightsquared達成光譜共享協(xié)議。并且宣稱,新技術在第三季度增加了他們的營收。在此之前,他們的核心業(yè)務航運業(yè)受到低盈利的寬帶終端的沖擊。
太陽風暴干擾或將毀滅GPS信號?
太陽風暴對地球活動產(chǎn)生很大影響
同樣相關的議題是太陽風暴將增加電離層的干擾效果。根據(jù)美國NASA宇航局預測,2013年將會有一場強大的太陽風暴(solar storms),太陽風暴時產(chǎn)生的高能粒子流會使空間飛行中的一些探測儀器和計算機系統(tǒng)受到嚴重損害,并會直接威脅到太空飛行人員的生命安全。太陽風暴將削弱GPS信號,尤其是赤道附近的GPS信號。全球定位衛(wèi)星GPS9783在太陽活動22周峰年期間共發(fā)生了13個位翻轉錯誤。廣域增強系統(tǒng)(WAAG)提出者提出了一些減弱太陽黑子活動的方案,即建議同歐洲和中國的導航跟蹤系統(tǒng)一起對GPS系統(tǒng)進行分層,此外,在南半球建立廣域增強系統(tǒng)基準站。
波音公司提出了另外一種解決方案:使用能夠進行室內導航的新型非GPS系統(tǒng),重新啟動一個低軌道的銥星衛(wèi)星網(wǎng)絡,加載77個衛(wèi)星的固件,用以傳遞100m精度的位置服務。
針對GPS無法實現(xiàn)室內定位的局限性,未來定位技術的發(fā)展最終將推進一些服務,這些服務能夠到達GPS不能覆蓋到的地方。同時,萬一太陽風暴真地到來,屆時,GPS該何去何從?