Что будет, если отключат GPS?

25 марта 2022 в 7:53
Источник: Сергей Сергеев. Фото: u/Synofe

Что будет, если отключат GPS?

Предки спутниковых навигационных систем начали обретать свои черты в разгар холодной войны и после запуска советского спутника. Тогда американские инженеры выяснили, что благодаря эффекту Доплера можно вычислить месторасположение подающего радиосигнал искусственного объекта на орбите вокруг Земли. Вскоре возник вопрос: а можно ли сделать то же самое, только наоборот — выяснить местоположение объекта на Земле, рассчитывая параметры сигнала от спутника? Само собой, в военных целях — например, это пригодилось бы для атомных подводных лодок с баллистическими ракетами UGM-27 Polaris.

Разработкой системы занялись в ARPA (позже — DARPA, Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США), предложившие Transit Navigational System. Первый успешный запуск спутника состоялся в 1960 году, последовала череда исследований, затем — запуск шести аппаратов, а позже — многих дополнительных, в том числе для передачи точного времени (это важно для позиционирования объектов на орбите).

К началу 1970-х годов американские военные разрешили использовать спутниковую навигацию Transit в гражданских целях, но доступ к «мощностям» был очень ограничен. Тогда же началось развитие NAVSTAR GPS (Navigation System with Timing and Ranging), позже превратившейся в просто GPS.

СССР одновременно разрабатывал свои аналоги навигационных спутниковых систем: военной «Парус» и гражданского варианта морской спутниковой навигации «Циклон» — «Цикада». Считается, что начало ГЛОНАСС было положено именно «Циклоном» в 1976 году. Правда, заставить систему работать полноценно (как задумано) так и не удалось, и лишь после «перезапуска» в 2001 году начались поступательные движения в этом направлении.

GPS, в свою очередь, в режим полной функциональности вышла ближе к середине 1990-х, однако была доступна и до этого. На рынке появлялись первые коммерческие варианты портативных навигаторов (Magellan NAV 1000 вышел в 1989-м) и компании, чей бизнес «заточен» под новые возможности. В 1989-м, например, родилась ProNav, вскоре переименованная в Garmin, а в 1991-м — TomTom.

Magellan NAV 1000

Тогда же к GPS начали активно присматриваться и автопроизводители, которые до того момента использовали другие технологии определения месторасположения машин для навигации (например, наземные датчики в Long Range Aids to Navigation и подобные). Считается, что первой серийной и гражданской машиной с GPS-навигатором стала Mazda Eunos Cosmo.

Правда, им приходилось мириться с серьезными ограничениями в плане точности, которые были усилены из-за войны в Персидском заливе: по требованию американских военных гражданским устройствам отправляли искаженный сигнал в рамках концепции Selective Availability (SA). Такая практика продолжалась до 2000 года — до требования Федерального управления гражданской авиации США «вернуть все как было»: работа с «проприетарными» системами геопозиционирования требовала дополнительных и значительных расходов. А в 2001 году на рынке появился первый мобильный телефон с GPS — Benefon Esc!, за которым потянулись и остальные.

Как говорилось выше, теперь уже Россия решила перезапустить проект по развертыванию полноценной — эффективной — системы геопозиционирования. Этому способствовало и появление еще одного геополитического и технологического конкурента — Китая (а конкуренция, как известно, двигатель всего). В 2000 году Китай запустил проект BeiDou Satellite Navigation System (BDS), выросший из программы создания системы противовоздушной обороны, с целью вывести его на полную мощность к 2020-му.

В 2011 году китайцы включили в работу второе поколение BDS (COMPASS и BeiDou-2), в 2015-м — третье, к настоящему времени количество спутников в ней составляет 35. В Китае уверены, что их платформа точнее в сравнении с конкурентами, а BeiDou-3 позволит вычислять местоположение объектов с точностью до миллиметра с учетом постобработки.

ГЛОНАСС, которая разрабатывалась с начала 1970-х годов, начала обретать черты эффективной системы лишь в 2000-х, однако сроки полноценного запуска постоянно переносились. Стопроцентного покрытия России удалось достичь к 2010 году, на глобальном уровне группировка смогла заработать в 2011-м. Одновременно стали появляться первые смартфоны с поддержкой ГЛОНАСС, но крупные вендоры не горели желанием внедрять новшество. Потребовалось достаточно много времени, но теперь все современные мобильные устройства поддерживают российскую навигационную систему.

Сейчас конкурирующие системы пытаются привлечь клиентов за счет технологических решений, количества спутников и точности. В случае отключения одной из них ничего драматичного в краткосрочной перспективе не случится: поддержка ГЛОНАСС, европейской Galileo, китайской BeiDou, а также менее известных систем реализована в каждом условном утюге (если речь о потребительской электронике).

В группировке ГЛОНАСС сейчас задействованы 23 спутника, у GPS — 31. По точности российская навигационная система уступает американской. Этот нюанс пытались исправить, однако в целом отставание сохраняется — с некоторыми исключениями, которые не считаются весомыми (например, ГЛОНАСС может быть точнее в северных широтах). Это связано с выбранными орбитами и отсутствием синхронизации с вращением Земли у российской системы (является минусом в целом, но плюсом в северных широтах, а также не требует постоянной корректировки). Считается, что высшая точность достигается при использовании нескольких систем (например, GPS и ГЛОНАСС или GPS и Galileo), так как это позволяет точнее определять координаты в сложных условиях: в городе, на рельефной местности и так далее.

Для «обычного» гражданского пользователя разница при переключении с системы на систему окажется практически незаметной. BeiDou, в свою очередь, с технической точки зрения, вероятно, не уступает ГЛОНАСС и GPS, однако информация об этой системе ограничена.

Важно отметить, что возможное отключение России от GPS «анонсировал» Дмитрий Рогозин, то есть это теоретическое предположение, которое касается в первую очередь соседней страны. Он также заявил, что переживать не стоит: все современные смартфоны работают с ГЛОНАСС. Чиновник не стал углубляться в вопрос, опустив все остальные сферы.

В то же время «отключить» существующие поколения спутников GPS, как свет в отдельной комнате, нельзя: нет красного рубильника или особенно важной контргайки. Выше мы не зря упоминали Selective Availability, когда оператору GPS пришлось вносить помехи в весь гражданский спектр системы вне зависимости от географии. Это, в свою очередь, потребовало перехода на менее точные и более дорогие альтернативы. Здесь же возникает вопрос работы различных систем, предназначенных для функционирования в экстренных ситуациях: например, в спасательных операциях. Хотя обычно именно такие имеют дублирующие «контуры» — поддержку разных систем геопозиционирования, чтобы не оказаться бесполезными в нужный момент.

Вероятно, в долгосрочной перспективе могут появиться аппаратные и программные решения, ограничивающие работу GPS у конкретных клиентов или в определенных регионах, однако пока это лишь перспектива. На данный момент сигнал GPS нельзя отключить четко по какой-то виртуальной линии (границе государства), потому что в этом случае пострадают и соседние регионы.

В несколько иной плоскости стоит вопрос использования различных платформ, предназначенных для работы с координатами, а также встроенных систем, в том числе автомобильных и логистических, в которых «зашита» работа с определенными системами геопозиционирования как на программном, так и на аппаратном уровне. В этой связи упоминаются и авиаперевозки, о которых говорилось выше, однако GPS не является основной системой получения координат (применяются другие системы наподобие инерциальной навигации, радиомаяки и в последнюю очередь GPS). Хотя отключение GPS может вылиться в затраты на покупку дополнительного оборудования и модернизацию существующих систем, часто спроектированных и выпущенных давно. Вероятно, это наиболее очевидный минус, но скорее для «массового пользователя».

Со стопроцентной уверенностью заявлять, что отключения GPS никто не заметит, невозможно.

Читайте также:

Android, экран 6.5" AMOLED (1080x2400), Qualcomm Snapdragon 720G, ОЗУ 4 ГБ, флэш-память 128 ГБ, карты памяти, камера 64 Мп, аккумулятор 4500 мАч, 2 SIM
Android, экран 6.43" AMOLED (1080x2400), Qualcomm Snapdragon 680, ОЗУ 6 ГБ, флэш-память 128 ГБ, карты памяти, камера 50 Мп, аккумулятор 5000 мАч, 2 SIM
Apple iOS, экран 6.1" OLED (1170x2532), Apple A15 Bionic, ОЗУ 4 ГБ, флэш-память 128 ГБ, камера 12 Мп, аккумулятор 3227 мАч, 1 SIM
Android, экран 6.53" IPS (720x1600), Mediatek Helio G25, ОЗУ 2 ГБ, флэш-память 32 ГБ, карты памяти, камера 13 Мп, аккумулятор 5000 мАч, 2 SIM

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by

Источник: Сергей Сергеев. Фото: u/Synofe