Бир баскыч менен бүт дүйнөнү өчүрүп коюңуз: GPS иштебей калса эмне болот

Спутниктик навигация заманбап дүйнөнүн иштеши үчүн жооптуу. Көптөрүбүз аны колдонуунун бардык (көп сандаган!) варианттарын билбейбиз. Ошол эле учурда, бул система абдан аялуу - жана ал канчалык аялуу болсо, ошончолук өнүккөн. Эгер бир нерсе болуп кетсе, аны эмне алмаштыра алат? айтат Air Force.

Сүрөт: Shutterstock

2019-жылы жайында Тель-Авивдеги Бен Гурион аэропорту күтүүсүздөн GPS тутумунда үзгүлтүккө учурай баштаганда, аба диспетчерлеринин чеберчилиги гана олуттуу кырсыктардын алдын алган. Үч жума ичинде учууларга кыйынчылык жараткан тоскоолдуктар, Израилдин Коргоо Күчтөрүнүн айтымында, Орусия Сирияда колдонгон электрондук согуш техникасынын иштөөсүнөн улам келип чыккан.

Израилдин эл аралык аэропортуна байланыштуу, албетте, бул кокустан болгон, бирок бул GPS сыяктуу белгилүү болгон глобалдык позициялоо тутумунда канчалык кооптуу экендигин көрсөтөт.

Остиндеги Техас университетинин (АКШ) спутниктик байланыш системаларынын инженери Тодд Хамфрис: «Биз GPSти коргоо, бекемдөө жана кеңейтүү керек экенин барган сайын түшүнүп жатабыз», - дейт.

Азыр күнүмдүк маселелерибиздин көпчүлүгү GPSтен көз каранды.

Жөнөкөй түрдө, система бизге GPS кабылдагыч планетанын кайсы жеринде жайгашканын так айтып берет - күндүн же түндүн каалаган убагында. Мындай ресиверлер биздин уюлдук телефондордо, машиналарда кездешет. Алар кандайдыр бир заманбап маяктын ролун ойноп, кемелерге рифтер жана татаал каналдар арасында маршрутта жүрүүгө мүмкүндүк берет.

Тез жардам кызматтары GPS жана ушул сыяктуу улуттук системаларга (мисалы, Россиянын ГЛОНАСС, Европанын Галилео же Кытайдын Бейдоу) таянып, кыйынчылыкка кабылгандарды табышат.

Бирок, баары эле биле бербеген тиркеме: порттор спутниктик навигациясыз иштей албайт, анткени алардын крандары туура контейнер табыш үчүн GPS керек.

Спутниктик навигация системалары товарларды жана кызматтарды так жана өз убагында жеткирүүгө жардам берүү менен логистикалык операцияларда маанилүү ролду ойнойт. Бул системалар болбосо, дүкөндөрдүн текчелери тез эле бош болуп, баалар жогоруламак.

Курулуш индустриясы курулуш объекттерин изилдөө үчүн GPS колдонот, ал эми балыкчылар аны балык кармоонун катуу эрежелерин сактоо үчүн колдонушат.

Бирок, GPS, башка спутниктик навигация сыяктуу эле, так жайгашкан жерди гана эмес, так убакытты да аныктоого багытталган. Сигналдарды синхрондоштуруу үчүн өтө так атомдук сааттарды колдонгон 30 спутник Жер орбитасын айланып жүрөт. Бул спутниктер колдонуучуларга секунданын 100 миллиарддан бир бөлүгүнө чейин убакытты айтууга жардам берет.

Бардык уюлдук түйүндөр жер станцияларын синхрондоштуруу үчүн GPS убактысын колдонушат, ал эми каржы мекемелери жана банктар алардын иши үчүн ага ишенишет.

Көрүнүп тургандай, спутниктик навигация болбосо, жашообуз токтоп калмак. Бирок ошол эле GPSти алмаштыра турган нерсе барбы? Биз ансыз жасай алмак белек?

Британ өкмөтүнүн тапшырмасы менен Лондон экономикалык мектебинин маалыматына ылайык, спутниктик навигациясыз беш күн гана өлкөгө 5,1 миллиард фунт стерлингден (6,5 миллиард доллар) ашыкча чыгым кетет.

GPS системасынын иштен чыгуусунан улам Америка экономикасы, эксперттердин айтымында, күнүнө бир миллиард доллар жоготот, эгерде бул апрель жана май айларында дыйкандар эгин айдап жаткан кезде болсо, анда күнүнө бир жарым миллиардга чейин.

Жана дагы, GPS мүчүлүштүктөрү көп кездешет. Дүйнөнүн кээ бир өлкөлөрүндө жаңы шаймандарды сыноодо же машыгууларды өткөрүүдө көбүнчө аскер кызматкерлери күнөөлүү болушат. АКШ өкмөтү ошондой эле спутник сигналдарынын жоголушуна алып келген сыноолорду жана машыгууларды үзгүлтүксүз өткөрүп турат. Айрым техникалык көйгөйлөр спутник тутумдарынын иштешине дагы таасир этет.

Албетте, GPSтен тышкары, биз жогоруда айткан ушул сыяктуу башка системалар бар - алардын бардыгы GPS менен бирдей негизде иштешет. Ошол эле учурда, технологиянын өнүгүшү менен, кимдир бирөө бул системалардын иштешине кийлигишип, атайылап тоскоолдук жаратып, ал тургай, аны толугу менен өчүрүп коюу ыктымалдыгы жогорулайт.

Аскер күчтөрү буга өзгөчө тынчсызданып жатышат, дейт Падышалык навигация институтунун изилдөөчүсү жана британиялык Chronos Technology компаниясынын негиздөөчүсү, профессор Чарли Карри, спутниктик навигация тутумундагы синхрондоштуруу көйгөйлөрү менен алектенет.

Аскердик түйшүк көп. Спутниктик навигация алгач Пентагон тарабынан иштелип чыккан жана азыр согуштук кемелерден баштап байкоочу дрондорго чейин, акылдуу бомбалардан жөө аскерлерге чейин бардык нерседе колдонулат. Жана бул система коркунучта.

GPS бөгөттөөчүлөрүн онлайн сатып алуу оңой. Кылмышкерлер аларды уурдалган унааларды көзөмөлдөө тутумдарын өчүрүү үчүн колдоно алышат - андан башка ким жапа чегип калышы мүмкүн экенин ойлобостон.

тема боюнча: 5 ири жана эң кымбат технологиялык стартаптын иштебей калышы

Бирок андан дагы олуттуу коркунучтар бар.

"GPS спутниктеринин бүт тармагы согуштун башталышы катары, инфраструктуранын маанилүү бөлүгүнө, АКШнын экономикасына кол салуу катары өчүрүлүшү мүмкүн деген алыскы коркунуч бар", - деп эскертет Хамфрис.

Бирок жаратылыштын күчтөрү дагы ошондой коркунучтуу болушу мүмкүн. Каррингтон окуясы деп аталган, 1859-жылы тарыхтагы эң күчтүү геомагниттик бороон, учурдагы GPS спутник тармагын өчүрүп салышы мүмкүн.

Ошентип, GPS жана анын спутниктери күтүлбөгөн жерден иштебей калса, бизде кандай альтернатива бар? Биздин дүйнө кайрадан иштөөгө эмне жардам берет?

Мүмкүн болгон резервдик системалардын бири бул LORAN (Узак аралыктагы навигация) кургактыктагы радионавигациялык тутумунун жаңы версиясы, ал Экинчи Дүйнөлүк Согуш маалында Атлантика океанын кесип өткөн союздаштардын кемелерин башкарууга жардам берүү үчүн иштелип чыккан. Спутниктердин ордуна алар радионавигациялык сигналдарды беруучу 200 метр бийиктиктеги мачталарда антенналары бар жердеги передатчиктерди колдонушту.

Башында, LORAN бир нече чакырым аралыкты так аткарган, бирок 1970-жылдары ал жайгашкан жерлерди бир нече жүз метр тактык менен камсыз кылган.

2000-жылдары, GPS LORANды керексиз кылганда, анын тараткычтары Британияда жана башка өлкөлөрдө ажыратылган, бирок eLoran деп аталган заманбап версия GPS сыяктуу так болушу мүмкүн. Бул өнүккөн өткөргүчтөрдү жана кабыл алгычтарды, ошондой эле дифференциалдык теңдөө деп аталат.

Бул версия 10 м же андан да жакшыраак тактык менен жайгашкан жерди аныктоого жөндөмдүү деп айтылат. GPSтен айырмаланып, анын сигналдары имараттын дубалдарына жана туннелдерине кире алат, анткени система спутниктик сигналдарга караганда көбүрөөк күч менен төмөнкү жыштыкты колдонот.

eLoran сигналдарына кийлигишүү алда канча кыйын жана ал аялуу спутниктерге таянбайт. Бир гана көйгөй - кимдир бирөө аны жайылтууну каржылашы керек.

"eLoran - бул навигациядагы бардык боштуктарды толтурган мыкты технология", - дейт Хамфрис. "Эгерде аны жайылтууга жана аны иштөө тартибинде кармоого олуттуу ниеттер болсо."

Кошумча инфраструктураны талап кылбаган башка ыкмалар бар. Радиону ойлоп тапканга чейин көп убакыт мурун деңизчилер Күн менен жылдыздарды ээрчип океан аркылуу өз жолун табышкан – алар географиялык координаттарын билүү үчүн Күндүн жана башка космостук объектилердин горизонттон бийиктигин секстант аркылуу аныкташкан.

Жылдыздар менен навигация бүгүнкү күндө да жандуу. Сиз таң калышыңыз мүмкүн, бирок америкалык Trident сыяктуу баллистикалык ракеталар дагы деле учууда ушундай навигацияны колдонушат.

Жылдыздар планетадагы жайгашкан жериңизди жүз метр тактык менен аныктоого жардам берет. Бирок америкалык Draper Laboratory компаниясы Skymark деп аталган жылдыздык навигация системасынын жаңы муунун иштеп чыкты - анда (жылдыздардан тышкары) спутниктерге, МКСга жана Жерди айланып жүргөн башка объекттерге байкоо жүргүзүү үчүн чакан автоматтык телескоп колдонулат.

Жана азыр мындай тез кыймылдаган объекттер абдан көп болгондуктан, Skymark "жай" жылдыздарга караганда бир топ тактыкка жетише алат.

Skymark Жердин көрүнгөн спутниктеринин маалымат базасын колдонот - жумушчу жана космостук калдыктар. Жаратуучулар системанын тактыгы 15 метрди түзүп, GPSтин жыйынтыгына жакын экенин айтышууда.

Кээде тактык андан да жогору болушу мүмкүн, бирок ошол эле учурда көрүнүп турган спутниктердин санына, алардын көлөмүнө жараша болот, деп баса белгилейт Дрэйперден Бенджамин Лейн.

Skymarkтын кемчиликтеринин бири бул ачык асманда иштейт. Албетте, булуттар жана туман аркылуу оңой өткөн инфракызыл нурларды колдонуу жардам берет, бирок көп эмес. Тундук жана туштук жарым шардын кээ бир райондорунда коюу булуттар ете эле кездешет, система анчалык пайдалуу эмес.

Эффективдүү колдонуунун башталышына жакыныраак инерциялык навигация болушу мүмкүн, ал акселерометрлерди жана гироскопиялык шаймандарды колдонуп, так ылдамдыгын, кыймылынын багытын аныктайт жана абалын эсептейт.

Бул системанын кээ бир негизги версиялары мурунтан эле колдонулууда. "Унааңыз туннелге кирип кеткенде жана сиз GPS сигналын жоготуп алганыңызда, инерциялык навигация сизди жетектей берет", - деп түшүндүрөт Карри.

Бул навигациянын көйгөйү анын "тайгак" болушунда - каталар топтолгон сайын эсептелген позиция азыраак так болуп калат, андыктан унааңыздагы инерциялык навигатор GPS сигналын жоготкон кыска мөөнөттө гана пайдалуу.

"Сылгалоо" көйгөйүн азыркы түзмөктөргө караганда миңдеген эсе сезгич болгон кванттык сенсорлор жеңет.

Франциянын iXBlue компаниясы аларды GPS менен тактыкта ​​атаандашкан шайман түзүүдө колдонуп жатат жана Лондондогу Империал Колледжинин окумуштуулары M Squared компаниясынын лазердик адистери менен биргеликте 2018-жылы көчмө кванттык акселерометрдин прототибин көрсөтүштү.

Мындай кванттык сенсорлор лабораторияларда гана бар жана алардын толук продукцияга айланышына бир нече жыл талап кылынат.

Бирок жердеги белгилерди (мисалы, имараттар же жол түйүндөрү) колдонуп, видеокамераларды колдонгон оптикалык навигация тутуму жакында ишке кириши мүмкүн. Биринчи версия, Digital Scene Matching (жердин радардык дисплейинин шилтеме картасынын программасы менен корреляциясы) башкарылуучу (канаттуу) ракеталар үчүн иштелип чыккан.

тема боюнча: Тандоо жана коркуу иллюзиясы: технология өндүрүүчүлөр бизди кандайча башкарып жатышат

ImageNav, Scientific Systems тарабынан АКШнын аба күчтөрү үчүн түзүлгөн, учактар ​​үчүн өнүккөн оптикалык навигация системасы. Позицияны аныктоо үчүн ал жердин маалымат базасына кирип, аны видеокамералардагы маалымат менен салыштырат. ImageNav ар кандай учактарда ийгиликтүү сыноодон өттү, бирок ал, мисалы, өзүн-өзү башкаруучу унаалар үчүн ылайыктуу болушу мүмкүн.

Швециянын Everdrone компаниясы жакында GPSсиз биринчи учкучсуз жеткирүүнү ишке ашырды. Алардын тутумунда оптикалык навигация (жердеги ландшафттын канчалык тез өзгөрөөрүнө жараша ылдамдыкты өлчөө) жана жердеги объектти идентификациялоо колдонулуп, GPS тактыгы менен чекиттен чекитке маршрут түзүлөт.

Албетте, бул ыкма түзмөктүн эс тутумун жана тез-тез жаңыртууну талап кылган рельефтик сүрөттөрдүн толук жана так базасына таянат.

Улуу Британияда Улуттук Убакыт Борбору программасы иштелип жатат - убакытты синхрондоштуруу маселесинде GPS системасын колдоо үчүн иштелип чыккан дүйнөдөгү биринчи улуттук кызмат.

Ал 2025-жылы колдонууга киргизилгенде, ал кабелдик жана радио аркылуу так убакыт сигналдарын камсыз кылган, Британиянын ар кайсы жерлеринде жайгашкан, ар кандай жогорку тактыктагы атомдук сааттарды колдонот.

Эгерде спутниктин сигналын үзгүлтүккө учуратса, анда резервдик тутумда кокустан, же техникалык көйгөйдөн улам, же киберчабуул аркылуу өчүрүлө турган бирдиктүү, демек, аялуу борбор болбойт.

Чоң схема боюнча, бир дагы система GPS сыяктуу күчтүү навигация системасын алмаштыра албайт жана биз ар кандай кырдаалдарга — кемелер, учактар, унаалар үчүн ар кандай альтернативалуу чечимдерди колдонобуз.

АКШнын Транспорт министрлиги GPSтин эң мыкты резервине сынак жарыялады. Бирок мындай альтернатива тез эле иштеп баштаса болобу деген суроо туулат.

"Биз көйгөй бар экенин билебиз, бирок биз үлүл ылдамдыкта жылып жатабыз" дейт Карри.

Биз барган сайын так навигацияга көз каранды болуп жатабыз. Жакынкы он жылдыкта өзүн-өзү башкаруучу унаалар, пилотсуз учактардын жардамы менен учуучу таксилер кургактык жана асмандык пейзаждын тааныш бөлүгү болуп калышы күтүлүүдө. Алардын бардыгы GPSке ишенишет.

Карри күчтүү спутник тоскучу бар бир адам, эгер керектүү жерден колдонулса, Лондондун көлөмүндөй аймакта GPSти өчүрүп коёрун белгилейт.

Жетиштүү резервдик тутумдар иштелип чыкмайынча, бүтүндөй мегаполистеги жашоо чыкылдатуу менен түзмө-түз токтоп калышы мүмкүн.

Оку: ForumDaily да:

Кара тешиктер жана ДНК кайчы: алар үчүн физика жана химия боюнча Нобель сыйлыгы берилди

Электр же бензин: кайсы автоунааны оңдоо арзаныраак

Марста суу менен жер астындагы үч көл табылды: бул жашоонун белгиси болушу мүмкүнбү

Бай адамдар планетага терс таасирин тийгизишет: алар Жерге кандай зыян келтиришет

АКШдагы жашоо жана Америкага иммиграция тууралуу маанилүү жана кызыктуу жаңылыктарды каалайсызбы? — бизди колдо кайрымдуулук кыл! Ошондой эле биздин баракчага жазылыңыз Facebook. "Дисплейдеги артыкчылык" опциясын тандап, алгач бизди окуңуз. Ошондой эле, биздин каналга жазылууну унутпаңыз Телеграм каналы  жана Instagram- Ал жерде кызыктуу нерселер көп. Жана миңдеген окурмандарга кошулуңуз ForumDaily New York — ал жерден сиз мегаполистеги жашоо жөнүндө көптөгөн кызыктуу жана позитивдүү маалыматтарды таба аласыз.