آمریکا به پشتیبان GPS نیاز دارد

هیچ کس نمی داند روسیه در آینده چه خواهد کرد، از جمله پارازیت احتمالی سیستم موقعیت یابی جهانی آمریکا (GPS). با تصویب لایحه هزینه های همه جانبه برای سال 2022 توسط کنگره، افراد منطقی باید بپرسند: بودجه برای پشتیبان گیری از GPS کجاست؟

اقتصاد آمریکا به GPS، یک سرویس رایگان ارائه شده توسط دولت، وابسته است. برای سیستم های ناوبری وسایل نقلیه، هوانوردی عمومی، تراکنش های مالی، شبکه برق، کشاورزی دقیق، نقشه برداری و ساخت و ساز ضروری است. آمریکایی ها از بیش از 900 میلیون گیرنده GPS استفاده می کنند.

در نوامبر روسیه یکی از ماهواره‌های خود را منهدم کرد و هشدار داد که می‌تواند 32 ماهواره آمریکایی که سیگنال‌های GPS تولید می‌کنند را نابود کند. این باعث حذف GPS می شود.

از آنجایی که GPS بسیار مهم است، سه قانون جداگانه، که اخیراً قانون تاب آوری و امنیت ملی زمان بندی سال 2018 است، به وزارت حمل و نقل، که مسئول GPS غیرنظامی است، دستور داد تا مکمل و پشتیبان برای این سرویس ارائه دهد. با وجود چنین سیستمی، اگر ماهواره ها خارج می شدند، آمریکایی ها یک جایگزین خواهند داشت. این قانون وزیر را ملزم می‌کرد تا یک سیستم پشتیبان برای GPS را تا پایان سال 2020، مشروط به تخصیص بودجه کنگره، که تاکنون محقق نشده است، راه‌اندازی کند.

کنگره این هفته به HR 2471 رأی می دهد که شامل 12 لایحه بودجه سال مالی 2022 و همچنین بودجه تکمیلی برای حمایت از اوکراین است. وزارت حمل و نقل 103 میلیارد دلار دریافت می کند، اما هیچ بودجه ای برای اجرای دستورالعمل های قبلی کنگره برای ارائه یک مکمل زمینی برای GPS وجود ندارد. با توجه به خطرات جدید روسیه، این یک نظارت جدی است.

همچنین قانون سرمایه گذاری و مشاغل تریلیون دلاری در زیرساخت که در نوامبر به تصویب رسید، بودجه ای را برای مکمل زمینی GPS که برای همه جنبه های زیرساخت اساسی است، تعیین نکرد.

بخش کشاورزی سالانه 1 میلیارد دلار برای تجهیزات مجهز به جی پی اس هزینه می کند که اهمیت آن برای تولید مواد غذایی را برجسته می کند، به ویژه اکنون که ممکن است تولید گندم اوکراین کاهش یابد. رانندگان روزانه از سیستم های ناوبری خود استفاده می کنند و آتش نشان ها و آمبولانس ها از GPS و نه نقشه های کاغذی برای یافتن خانه هایی که مردم به خدمات اضطراری نیاز دارند استفاده می کنند.

به گفته دپارتمان حمل و نقل، جلوگیری از عملکرد GPS می تواند ده ها میلیارد دلار خسارت احتمالی ایجاد کند.

به منظور شروع سریع فرآیند پشتیبان گیری و تکمیل GPS، اداره حمل و نقل در ژانویه 2021 گزارشی را منتشر کرد که در آن مزایا و معایب 11 فناوری مختلف برای پشتیبان گیری از قابلیت GPS را تشریح کرد.

این وزارتخانه به طور روشمند با شرکت ها برای آزمایش فناوری هایی که می توانند در غیاب سیگنال های GPS مورد استفاده قرار گیرند، کار کرد. این فناوری‌ها که در شرایط مشابه برای مقایسه سیب به سیب آزمایش شدند، شامل سیگنال‌های رادیویی زمینی، شبکه‌های فیبری برای زمان‌بندی، ماهواره‌های Iridium برای سیگنال‌های رمزگذاری‌شده، و سیگنال‌های Wi-Fi و سلولی برای محلی‌سازی بودند.

دپارتمان به این نتیجه رسید که چندین فناوری باید برای تکمیل GPS استفاده شود. سیگنال‌های فضا، از جمله ماهواره‌های مدار پایین زمین، همراه با سیگنال‌های ایستگاه‌های پخش زمینی، ترکیبی بود که به احتمال زیاد تضمین می‌کرد آمریکایی‌ها همیشه خدمات ضروری مشابه GPS را که برای حفظ اقتصاد لازم است، داشته باشند.

برای مثال، NextNav's Metropolitan Beacon System، یک شبکه زمینی منطبق با 3GPP از بیکن های پخش دوربرد، سیگنالی شبیه GPS را در طیف مجاز در محدوده زیر گیگاهرتز ارسال می کند.

بیکن ها برای شهرها ایده آل هستند اما در مناطق روستایی و دریایی کمتر کاربردی هستند. برای آن مناطق، ماهواره ها راه حل های زمان بندی و مکان یابی را با استفاده از صورت فلکی ایریدیوم ماهواره های مدار پایین زمین ارائه کردند.

یکی از فناوری‌های امیدوارکننده که در حال حاضر در بخش‌های مختلف جهان استفاده می‌شود، eLoran است که از برج‌ها برای ارسال سیگنال استفاده می‌کند. آمریکا نسخه ای از eLoran را تا سال 2010 داشت، زمانی که کاهش دهندگان بودجه آن را حذف کردند زیرا GPS در ذهن آنها تمام چیزی بود که مورد نیاز بود. روسیه نوعی eLoran دارد که در تهاجم خود به اوکراین از آن استفاده می کند در حالی که سیگنال های GPS را در منطقه مسدود می کند تا مدافعان را گیج کند. چین، کره جنوبی و ایران دارای سیستم های مبتنی بر eLoran هستند.

گزارش وزارت حمل و نقل نشان داد که این فناوری ها بالغ و به صورت تجاری در دسترس هستند. دولت می تواند مجموعه ای از خدمات را از چندین ارائه دهنده موجود انتخاب و اجاره کند. هزینه اضافی احتمالاً کمتر از 10 درصد از هزینه ای است که در حال حاضر برای GPS در هر سال هزینه می شود.

از زمان انتشار این گزارش، بدون شک فناوری های دیگری توسعه یافته است. کنگره باید بودجه ای را به وزارت حمل و نقل اختصاص دهد تا معیارهای عملکرد را تعیین کند و درخواست مناقصه کند، سپس تصمیم بگیرد که چگونه برخی از سیستم های پشتیبان را راه اندازی کند.

حمله روسیه به اوکراین به آمریکایی ها نشان داد که بازیگران جهان همیشه منصفانه بازی نمی کنند و زمان بسیار مهم است. امید به اینکه GPS هدف قرار نگیرد یک برنامه نیست.