世界依赖GPS运转：万一出错怎么办？要有备用系统

今年6月，特朗普总统出人意料地在国家太空委员会的一次会议上宣布，他打算创建一支太空部队。这会是美军的第六分支，用以补充空军。不过，国防部长并不赞同，该举可能很难获得国会的批准。国会去年就拒绝过这样的提议。但美国面临的威胁并不难想象，而且美国对它们准备不足。对于俄罗斯战机与美国战机在叙利亚上空过于接近，或者美国海军舰艇在中国海域搁浅的情况，有协议和国际协议规定该如何应对，但要是遇到外国卫星的活动看上去可能存在敌意的情况，该怎么应对呢？这方面并没有什么规则手册可供参考。

在接收器方面，GPS信号弱到可以被手机基站上的鸽子屎所遮盖——或者不法分子使用极容易获得的硬件设备就能实施干扰。尽管市面上的数百种信号干扰设备在大多数国家都是违禁设备，但欧洲全球导航卫星系统署过去两年共计记录到了大约5万起蓄意干扰事件，其中多数是因为卡车司机和网约车司机想要在休息时间向雇主隐藏自己的位置。据推测，2016年7月和8月，在马尼拉的尼诺阿基诺国际机场，40多架客机因为受到干扰而在即将降落到跑道时失去了GPS信号。所有的飞机都依靠肉眼观察安全着陆，但当地的天气并不总是那么理想。

在地面上最阴险的策略是GPS电子欺骗，即使用恶意软件广播虚假信号，比如让飞机上的接收器误以为它在某个地方，但实际上它在另一个地点上。德克萨斯大学奥斯汀分校的航空工程学教授托德·汉弗莱斯（Todd Humphreys）表示，这种欺骗手段“肯定会对Uber车辆、Waymo自动驾驶汽车、亚马逊的送货无人机以及其他设备的运作产生不利影响”。

在金融世界里，哪怕是程度很小的电子欺骗活动，都有可能会搞砸从便利店的信用卡读卡器到整个纽约证券交易所的一切。“如果你大幅改动基准时间，所有人都会注意到。”纽交所前网络服务负责人安德鲁·巴赫（Andrew Bach）表示，“而人们担心的是，如果有人为了给金融行业的运作制造混乱而稍稍地将时间调前或者调后，会引发什么样的后果？”尽管大多数的华尔街大公司都有部署自己的原子钟，将其作为GPS定时的备用系统，但哪怕GPS只是出现极其细微的异常，都可能会惊动主宰高频交易世界的算法，进而引发市场出现大规模的抛售。

对于五角大楼来说，敌对的势力发起电子欺骗活动也是一个威胁。在2012年的一次演示活动中，汉弗莱斯和同事给一架无人机提供了错误的GPS坐标，将它带离预定路线，进而完成对其的劫持，美国国土安全部官员们看后震惊不已。一位知情人士说，俄罗斯军队能够在叙利亚和黑海上空对无人机实施电子欺骗。

美国空军表示，防范电子欺骗并不是它的职责，2SOPS只是负责维护GPS网络的信号，而不是确保接收器能够读取准确的信息。然而，没有其他的政府机构负责减少信号干扰和电子欺骗的影响。开发相关的反电子欺骗防火墙以及维持它们的更新的重任，落在了像Microsemi这样的企业身上。国土安全部说，它向关键基础设施的运营商提供支持和专业的技术知识，但只有它们提出要求才会提供。该部门表示，主要依靠企业来确保他们有备用计划。

在游说者高厄德看来，这是不现实的。他表示：“我们接触过的各个行业的人都认为这是政府的责任，除了核心的金融服务以外，我们所知道的任何一个行业都无法承受任何重要时段的任何重大破坏。”他补充道，企业的态度似乎是一种同归于尽的态度：“我不会受到谴责。空军或政府会受到谴责。那我为什么要花钱去研发呢？”

新一代GPS卫星

在科罗拉多州沃特顿空军基地以北一小时的车程距离处，洛克希德马丁公司有一个可以追溯到1955年的基地。当年，这块被隔离的地方用于导弹测试。如今，在现场的185座建筑中，该公司最近建造了一个耗资1.28亿美元、面积4万平方英尺的洁净室。在里面，六名员工穿着长及小腿的外套、发罩和鞋套，这些装备全都是防静电的，不起毛的，他们正在组装下一代GPS卫星。外面有武装警卫守着。

美国空军已经批准了第一颗GPS 3卫星的发射，洛克希德希望今年夏天另一颗卫星在洁净室外的三层门后面完成真空测试后也能获批发射。这些测试利用泵和冷空气或热空气模拟外太空的环境，产生低压和从-238F到302F范围的温度。

GPS 3卫星的设计寿命为15年，比当前的一代长25%。由于小心仔细的燃料管理，当前的一代GPS卫星已经远远超过了它们的预期寿命。GPS 3卫星还提供强烈8倍的信号，这使得它更难被干扰，其定位精确度也达到原来的三倍。但它们仍缺乏市场上的两种最强的反电子欺骗技术——两种技术本质上都是额外的安全层，用于检测攻击，并证明信号和导航消息是没问题的。美国空军太空司令部的两名上校同意接受采访讨论GPS漏洞问题，但采访在预定时间的前一天取消了。一位发言人说，取消采访是“出于对当前的环境和某些问题的敏感性的考虑”，其中一种加密方法“目前正在研究当中”。

还是 有备用系统 靠谱些

加拉门迪说，虽然如果政府采用更好的加密技术会有所帮助，但相比之下，减少世界经济对GPS的依赖会来得更加安全。多年来，他一直在推动联邦政府建立一个名为“增强型远距离无线电导航系统”（eLoran）的陆基无线电网络作为备用。它提供的信号会比GPS更加强，国会估计这将需要花费掉纳税人2亿美元。韩国方面表示，到2020年它将实现eLoran网络覆盖。