天下依靠GPS运转：万一堕落怎么办？要有备用体系

（原问题：The World Economy Runs on GPS. It Needs a Backup Plan）

网易科技讯 7月31日动静，彭博社撰文指出，环球经济的运转颇为依靠GPS，必要有备用的体系。该小型卫星收集很轻易受到各类百般的滋扰，而它一旦堕落，环球计较机体系就会瓦解，效果可想而知。

以下是文章首要内容：

在计时体系堕落的那一天，杜克·巴克纳（Duke Buckner）在以色列特拉维夫的Renaissance Tel Aviv旅馆享用早餐。他在美国通讯和国防承包商Microsemi认真市场和营业拓展事变，他收到了一封有关公司装备错误陈诉的电子邮件。他很少一天内收到一封以上这样的邮件，但在2016年1月26日的早上，他的电子邮箱被它们挤爆了。他忘了吃早餐。

那些投诉陈诉与Microsemi为环球定位体系（Global Positioning System，简称GPS）打造的按时吸取器有关。GPS是一种无处不在的卫星导航技能，当初是专为美国军方而计划的，现在已经呈此刻了我们全部生齿袋中的智妙手机上面。GPS不可是用于舆图。它也是一种庞大的星载时钟。地球上的计较机都用它来确按时刻，准确到十亿分之一秒。那些计较机之间在时刻上哪怕是呈现微乎其微的分歧，统统的运转城市随之瓦解。

正是因为这种差别，Microsemi的按时吸取器猖獗地发堕落误动静。巴克纳说，“正常运转的环境下，这些对象几年都不会引起警报。而当它频仍堕落的时辰，人们就会完全不知所措。”在接下来的11个小时里，手机信号塔失去了毗连，美国警方和消防站陈诉通讯错误，BBC无线电信号被间断，跟踪地球轨道上的小行星的望远镜失灵。

基础缘故起因就是GPS收集产生了妨碍。当操纵31颗卫星的美国空军封锁了一颗旧卫星，并将其数据库值调零时，它不测地引起数据库呈现细小的错误，从而扭曲了数据。在巴克纳的电子邮箱开始要爆之时，几颗卫星在传输糟糕的计时数据，运行速率慢了1370万分之一秒。

每一颗卫星都有几个原子钟，原子钟通过跟踪其焦点电子从一个能态跃迁到另一个能态的频率来丈量时刻。然后，卫星将这些数据连同它们在轨道上的位置信息传输到地球。在地面上，你手机里的GPS吸取器依赖那些超准确计较的不变性来确定你在那边，最近的一家餐馆在那边，等等。

依靠于GPS

自从美国国防部2000年开始向公家提供GPS处事以来，环球经济的运转变得极其依靠于GPS。环球有20亿个GPS吸取器正在行使，据欧洲的卫星导航机构预计，到2022年这个数字将到达70亿。与通信行业一样，银行、航空、电力、云计较和电视广播等行业规模也都必要一连准确的GPS按时。紧张处事部分和部队也是云云。美国疆域安详部已认定16个基本办法部分为“要害部分”，个中14个部分依靠GPS。

其他的一些卫星导航体系正在研究傍边，可能有备用的体系：Galileo? （ 由欧盟运作 ） 、GLONASS （ 俄罗斯 ） 和北斗卫星导航体系 （ 中国 ） 。不外，只有俄罗斯的体系号称拥有环球包围范畴。

大大都的要害处事和金融市场都有备用方案——它们本身的原子钟，可能是毗连不那么准确的器材。但个中一些备用体系也依靠于GPS按时，也许只能一连运行几分钟。“GPS是整个当代经济的一个失败的处所，”加州民主党人约翰·加拉门迪（John Garamendi）说。作为众议院军事委员会和交通与基本办法委员会的成员，他多年来一向在就这方面的风险提出告诫。

粉碎巴克纳的早餐年华的持续11个小时的紊乱，不外是题目的冰山一角。事实，那是大意的错误所致，而不是针对GPS收集的协同进攻。然而，自那往后，美国政客们在掩护该体系方面却险些没有什么作为。

除了加拉门迪以外，非营利组织Resilient Navigation&Timing Foundation的认真人德纳·高厄德（Dana Goward）也在高调号令弥补GPS的缺陷。该组织创立于2013年，获国防承包商和相干公司的支持。高厄德曾是海岸保镳队的一名直升机航行员，当被问及GPS大范畴间断意味着什么时，他绝不暗昧地指出，这就像在9·11变乱产生前无视强化飞机驾驶舱舱门的告诫，可能在卡特里娜飓风来袭前无视新奥尔良懦弱的防洪堤的警报：“人们将会衰亡。”

施里弗空军基地是第二太空作战中队（以下简称“2SOPS”）的地址地，在科罗拉多斯普林斯以东几英里。2SOPS在一个房间运作GPS收集，房间外有两个暗码门、一位武装保镳、车道上阻止车辆驶入的障碍物、以及三个铁丝网围栏。

6月的一天，在运营中心，八名身着礼服的航空兵和两名民用承包商正筹备举办“预通过”（pre-pass）——这是一项通例测试，旨在确守卫星可以或许正常通讯。每个航空兵都有机要事变可能最高机要事变的容许，访客也必必要通过配景搜查。

“预通过SV 15！”卫星体系操纵员说。

“C/L1-8步调4，留意听指令筹备预通过。”中心主管答复道。

“此刻体系处于活泼状态，SV 15，CAPE A字符串，SSO 1，DIEGO的瓜代可见性，VSOH/NAV/MOD/GBD，没有合用的CIFs/TPs。”卫星体系操纵员说。

2SOPS凡是每24小时向每一颗卫星发送一次新的导航信息，以确保精确无误。他们操作一个由位于环球各地的11个天线构成的收集。时代，该团队按照航空兵每隔1.5秒钟发来的准确导航和按时信号，监测GPS收集的非常状况和缺陷。率领2SOPS的陆军中校斯蒂芬·托特（Stephen Toth）说，这种一再性的事变也许会让人变得魂不守舍。“一再性事变会让人志自得满。”他说道，“你必要齐集留意力，以确保停止题目清静产生的环境。”

各类侵扰卫星的身分

除了数据库中的一些杂散数字以外，尚有许多对象可以打乱卫星的运转。好比太阳耀斑和太空碎片，或者，还包罗敌对的外国权势。2007年，中国用一颗导弹摧毁了它的一颗老化的情景卫星，之后五角大楼开始将这些卫星自己视为隐藏的被进攻方针。听说，朝鲜、伊朗和俄罗斯也开拓了卫星摧毁兵器。为了防御黑客进攻，2SOPS增设了收集防止操纵员的地位，军方正在拓展与卫星运营相干的培训。

（编辑：河北网）

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