Около 150 от най-добрите GPS инженери са се събрали тази седмица в Центъра за линейно ускорение в Станфорд - и разговарят за война. На риск са изложени деликатните сателитни сигнали, които стоят зад GPS пазара на стойност $110 млрд. за военни и търговски авиационни системи за навигация, автоматични земеделски машини и потребителски картографски услуги в автомобилите, както и за други нужди.
Противниците, застрашаващи бъдещето на GPS технологията, са изненадващо много - от следващото поколение мобилни високоскоростни услуги до евтини потискащи GPS сигнала устройства, космически събития и бъдещи технологии за геолокация.
"Резултатът от отказа на GPS би бил незабавен и разрушителен," открива дискусиите в Станфордския симпозиум по позициониране, навигация и време (PNT) професорът от Станфорд Брад Паркинсън, популярен сред технологичните среди като "бащата на GPS".
Мобилната LTE технология накара GPS общността да си скубе косите
Паркинсън е не само водещ; той е практически домакин на цялото събитие. Популярният GPS експерт и бивш военен поддържа тесни връзки с генерали от американската армия и е преподавал в университета тънкостите на сателитната навигация в продължение на десетилетия.
Публиката пък се състои от очебийно много негови бивши студенти, насъбрали се от цял свят да му отдадат почит - много от тях са сред сегашния елит на PNT, чието най-известно приложение е глобалното сателитно позициониране.
Основната кауза, за която в момента се бори той, е защитата на GPS от влиятелен нов играч в мобилния високоскоростен трафик - Lightsquared, който застрашава стабилността на сателитните сигнали.
Lightsquared е лансиран от администрацията на Обама като потенциално перфектно решение на проблемите на САЩ с високоскоростната връзка, като осигурява подобна на кабелните мрежи пропускателна способност на мобилни абонати чрез следващо поколение безжична мрежа, известна като LTE.
Как да се подели честотният спектър между скоростния трафик и позиционирането
Всичко това звучи обещаващо, но има поне един видим проблем: тази мрежа работи в пряко съседство със спектъра, на който разчита сегашната GPS система, която по замисъла си е с ниска мощност и поради това е силно податлива на смущения.
Потенциалът за конфликти предизвика пряк сблъсък на LTE и GPS общностите, довел до цяла поредица от тестове, целящи да установят точните нива на интерференция и да открият стратегии за свеждане до минимум на отрицателните ефекти.
Миналата седмица Lightsquared представиха нови тестови резултати и обявиха сериозен напредък в опитите си да се справят със смущенията. "GPS интерференцията е преодолим проблем, и противно на пропагандата, не е нерешимо физическо препятствие," обявиха от компанията в изявление на 9 ноември. "Реално дебатът е преминал от темата дали съществува решение до въпроса кой ще плати за него. И това е дискусия, в която ние сме склонни да участваме."
След като полицията започна да използва GPS за следене, се появиха и заглушители
Тод Уолтър, един от основните дизайнери на т.нар. Wide Area Augmentation System (WAAS), използвана за усъвършенстване на GPS за самолетна навигация, на свой ред обръща внимание на друга, по-анархистична технологична заплаха: потребителските устройства за потискане на GPS.
Продавани онлайн за около $50, те вече са довели до отказ на GPS на международното летище в Нюарк заради преминаващ шофьор с инсталирана в колата му система, заглушаваща GPS сигнала.
Шофьорите купуват тези устройства - които са незаконни, - в резултат на опасенията си за защита на личните им данни и предпазване от GPS проследяване.
Уолтър изтъква като потенциален стимул за масовата употреба на "GPS заглушителите" скорошно решение на Върховния съд на САЩ, разглеждащо законността на употребата от полицията на неупълномощени проследяващи GPS устройства при наблюдение на заподозрени. Остава обаче казусът как защитата на личните данни да не пречи на зависимите от GPS навигационни летищни системи.
Следващият противник на GPS навигацията е в пъти по-мащабен - и неизбежен
В дискусията на преден план излиза и по-естествен враг на GPS: слънчевите петна. Мащабната слънчева активност повишава ефектите на интерференция в йоносферата, влошавайки сериозно GPS сигналите, особено в екваториалните региони.
В презентацията си Уолтър предлага многобройни усъвършенствания на технологията за намаляване на тези ефекти, включително съчетаване на GPS с нови сателитни системи, които ще стартират в Европа и Китай, и разширяване на WAAS чрез нови базови станции в Южното полукълбо.
Ако обаче базовата тема на симпозиума е как светът може да спаси GPS, междувременно се изтъкват немалко примери как GPS и други подобни технологии за локализация могат да върнат на света тази услуга.
Професорът по геофизика в Станфорд Грегъри Бероза показва как GPS системите усъвършенстват разбирането на хората за земетресенията, демонстрирайки примери на употребата му при разрушителния трус и цунами, сполетели Япония през март.
А биоложката и лектор на TED 2010 Барбара Блок описва как екипът й следи чрез електронни етикети огромни морски хищници като червен тон и акули, като технологията разкрива нови подробности за миграцията им и потенциално спомага за спасяването на застрашени видове.
Iridium сателитите може би ще послужат като наследник на настоящата GPS система
Но истинското събитие настъпва в края на деня, когато Boeing демонстрират нова система, която не е базирана на GPS и чийто сигнал може да прониква през стени - на места, където традиционно GPS сигналите са недостъпни.
Boeing Timing and Location (BTL) дават нов живот на сателитната мрежа на ниска орбита Iridium, качвайки нов фърмуер в 71 от летателните си апарати, за да осигури услуги за позициониране с точност до 100 м, обяви инжеренът от Boeing Дейв Уелан.
Въпреки че мрежата не е свръхпрецизна, сигналът й е достатъчно силен, за да е достъпен и в сгради, планински терени и плътно застроена градска среда, където GPS е почти недостъпен. В бизнеса с геолокация малцина могат да се похвалят с подобни достижения, заради ниската мощност на GPS сигнала, излъчван от околоземна орбита на височина над 20 000 км.
В затворени пространства GPS има допълнителен проблем, доколкото сигналът се разпръсква от препятствия като стени и тавани, предизвикващи отражения и пренасочване на сигнала, подобно на пускане на много тенис-топки в телефонна кабина.
Макар в семинарната зала очевидно да няма GPS, проекторът показва на екрана Google Earth. Там тя се завърта, за да покаже Северна Америка, после Калифорния. Софтуерът увеличава мащаба към Монтерей Бей, където проф. Блок следи пасажите си от риба тон, после към кампуса на Станфорд, разположен на 100 км на север.
Накрая картата се премества на около 3 км на запад към Сенд Хил Роуд и Центъра за линейно ускорение - и поредица от червени точки ясно показва вътрешното местоположение на BTL антената, инсталирана по-рано същия ден. Аудиторията избухва в овации.
