專家齊聚共商GPS未來市場 GPS遭新技術(shù)威脅
2011年11月,150名GPS方面的工程師齊聚斯坦福大學(xué)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(dǎo)航跟蹤系統(tǒng),一些新技術(shù)正在對GPS的未來構(gòu)成威脅。
相比于LTE網(wǎng)絡(luò)信號 GPS信號黯然失色?
Lightsquared,新興的LTE運營商,承認(rèn)其LTE網(wǎng)絡(luò)信號已經(jīng)對GPS信號構(gòu)成威脅。LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))是近兩年來第三代合作伙伴計劃(3GPP)啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項目。LTE是3G與4G技術(shù)之間的一個過渡,也稱為準(zhǔn)4G,它改進(jìn)并增強了3G的空中接入技術(shù),采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。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(shù)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(dǎo)LTE聯(lián)網(wǎng)最終用戶終端市場。
Lightsquared目前對GPS構(gòu)成的兩大威脅之一,是其提供的移動寬帶服務(wù)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(quán)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(zhǔn),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(jìn)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(dān)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(jìn)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(jìn)展,并且展示了已經(jīng)運行的測試。他們認(rèn)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(yuǎn)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(shè)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(diào)整受干擾的政府設(shè)備。
即便存在干擾問題,Lightsquared目前已經(jīng)與多家公司達(dá)成合作。如,與全球性的設(shè)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(diào)整他們的GPS裝置,以便兼容Lightsquared的網(wǎng)絡(luò)。近期,英國衛(wèi)星提供商Inmarsat,與Lightsquared達(dá)成光譜共享協(xié)議。并且宣稱,新技術(shù)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(wù)航運業(yè)受到低盈利的寬帶終端的沖擊。
太陽風(fēng)暴干擾或?qū)鏕PS信號?
太陽風(fēng)暴對地球活動產(chǎn)生很大影響
同樣相關(guān)的議題是太陽風(fēng)暴將增加電離層的干擾效果。根據(jù)美國NASA宇航局預(yù)測,2013年將會有一場強大的太陽風(fēng)暴(solar storms),太陽風(fēng)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(yán)重?fù)p害,并會直接威脅到太空飛行人員的生命安全。太陽風(fēng)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(zhuǎn)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(dǎo)航跟蹤系統(tǒng)一起對GPS系統(tǒng)進(jìn)行分層,此外,在南半球建立廣域增強系統(tǒng)基準(zhǔn)站。
波音公司提出了另外一種解決方案:使用能夠進(jìn)行室內(nèi)導(dǎo)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(luò),加載77個衛(wèi)星的固件,用以傳遞100m精度的位置服務(wù)。
針對GPS無法實現(xiàn)室內(nèi)定位的局限性,未來定位技術(shù)的發(fā)展最終將推進(jìn)一些服務(wù),這些服務(wù)能夠到達(dá)GPS不能覆蓋到的地方。同時,萬一太陽風(fēng)暴真地到來,屆時,GPS該何去何從?