Стив Пойзнер — директор oneNav, Inc., компании по разработке технологий GPS написал статью на ресурс Breaking Defense, где рассказывает о проблемах с GPS в зонах конфликтов и новых разработках. Он сообщил, что доступ к современным сигналам диапазона L5 может на порядок повысить устойчивость к помехам.
СП: По мере того, как война становится все более высокотехнологичной, а миллиарды долларов продолжают инвестироваться в интеллектуальное оружие, в обороноспособности Америки появилась ахиллесова пята — 50-летний сигнал GPS L1.
Помехи GPS L1 происходят в зонах конфликтов по всему миру и мешают даже самому передовому оружию на поле боя. На Украине российские войска глушат американское оружие, включая беспилотники и ракеты, которые полагаются на GPS, что является серьезным ударом по контрнаступлению Украины.
Это вмешательство не ограничивается полем боя. Россию также обвиняют во вмешательстве в работу систем GPS гражданских самолетов по всей Восточной Европе, о чем свидетельствуют более 40 000 рейсов, в которых возникли проблемы с навигацией за шестимесячный период. Вмешательство в работу GPS также происходит в других зонах конфликта на Ближнем Востоке и вокруг них .
Однако больше всего беспокоят опасения экспертов относительно устойчивости GPS в случае любой потенциальной эскалации Китая вокруг Тайваня. В последние годы Китай усилил свою военную активность вокруг острова, и его военные корабли обвиняются в создании помех системам GPS гражданских самолетов по всему Азиатско-Тихоокеанскому региону. Глушение GPS уже используется как оружие в сегодняшних войнах, и мы должны быть готовы к тому, что оно будет использоваться в конфликтах завтрашнего дня.
Распространенность помех GPS отчасти объясняется зависимостью Америки от устаревшей технологии GPS, которая может быть легко скомпрометирована нашими противниками. Впервые изобретенные более 50 лет назад, эти первоначальные сигналы GPS – известные как L1 – сыграли важную роль в предоставлении этой технологии миллиардам людей по всему миру. Однако разработка новых и более совершенных сигналов – особенно в диапазоне L5 – сделала эти устаревшие сигналы устаревшими.
Современные сигналы L5-диапазона чище, качественнее и транслируются с большей мощностью, используя более широкую полосу пропускания — все эти атрибуты повышают устойчивость к помехам. Кроме того, они включают усиление кодирования и исправление ошибок, что повышает их устойчивость к многолучевым помехам.
Однако, несмотря на то, что эти превосходные сигналы передаются со спутников на протяжении последнего десятилетия, диапазон L5 не используется в полной мере в наших современных технологических устройствах, в том числе и тех, которые используются на поле боя.
В настоящее время большинство гражданских и некоторые военные устройства используют гибридные или двухчастотные сигналы, то есть комбинацию L1 и L5. Теоретически, обновление с L1 до двухчастотного должно улучшить производительность, но реальность такова, что наши устройства по-прежнему в подавляющем большинстве полагаются на устаревшие сигналы L1, даже в гибридной системе.
Это связано с тем, что двухчастотные процессоры, включая те, которые совместимы с L5, должны получить сигнал L1 перед доступом к L5. Это означает, что, несмотря на использование современных сигналов GPS L5, современные устройства ограничены устаревшими сигналами L1 и уязвимостями, которые с ними связаны. В настоящее время, если такие устройства теряют сигнал L1, они редко могут получить и осуществлять навигацию только по L5. В зоне конфликта это может быть разницей между успехом миссии и ее провалом.
В то время как американские военные используют свой собственный выделенный сигнал GPS, известный как M Code, многие союзники не могут получить доступ к этим сигналам. То же самое касается и многих военных подрядчиков, на которых полагаются в таких важных услугах, как логистика и цепочки поставок. Сторонние подрядчики и владельцы и операторы нашей национальной критической инфраструктуры (энергетика, железные дороги, порты, авиация и т. д.) не имеют доступа к секретным военным приемникам и полностью полагаются на гражданские сигналы GPS — те же самые сигналы, которые глушатся в зонах конфликтов по всему миру. Любое предположение о том, что военные не подвержены помехам в гражданских сигналах GPS, просто неверно.
Последние достижения в области технологий могут снизить нашу зависимость от сигналов L1, обеспечивая при этом решение с низкими затратами SWaP (пространство, вес и энергопотребление), которое повышает производительность GPS, надежность и, что наиболее важно, безопасность.
Разработчик технологии GPS, компания oneNav, успешно разработала L5-direct™ — новую категорию продуктов GPS, способную напрямую получать и отслеживать сигналы диапазона L5 без предварительного получения сигнала L1.
Преимущества прямого получения сигналов L5 огромны, особенно для разработчиков оборонных технологий. Эти сигналы обеспечивают превосходную производительность в труднопроходимых районах, таких как городские каньоны и лесистые регионы, и транслируются с 46 спутников, эксплуатируемых США и нашими союзниками, обеспечивая более чем достаточный глобальный охват.
Самое главное, что эти сигналы в 30 раз сложнее глушить и вмешиваться в них по сравнению с оригинальным L1. Это означает, что эти современные сигналы будут иметь значительно меньший радиус помех при столкновении с будущими глушительными передачами L5 — по сути, создавая гораздо меньшую цель для злоумышленников, которым можно попытаться помешать, что потребует примерно в 20 раз больше мощности для глушения той же области.
Многочисленные полевые исследования в условиях GPS-оспариваемых сред подтверждают устойчивость сигналов L5. Совсем недавно, в апреле 2024 года, полевое исследование , проведенное oneNav вблизи польско-российской границы, сравнило производительность сигналов L1 и L5 в районах с частыми помехами GPS. В то время как исследователи наблюдали широко распространенное глушение сигналов L1 по всему региону, от Финляндии до Турции, сигналы, которые напрямую получили диапазон L5, продемонстрировали устойчивость к глушению L1.
Устойчивость L5-direct™ к широкомасштабному глушению в Украине должна стать образцом для противодействия глушению GPS в других зонах конфликта. Поскольку война на Ближнем Востоке рискует расшириться, а напряженность вокруг Тайваня продолжает расти, устойчивость GPS должна быть в центре внимания при рассмотрении возможностей оборонных технологий.
L5-direct™ дает возможность лучше защитить наши самые важные военные технологии от злоумышленников, желающих использовать устаревшую технологию L1, и предоставляет гораздо более точные услуги PNT в этом процессе. Эта технология также может использоваться в отраслях, где системы GPS подвергаются атакам, например, в авиации, где эксплуатационные и финансовые ставки помех GPS огромны.
Проверенная на практике технология L5-direct™ компании oneNav в настоящее время доступна для оценки и интеграции партнерами-разработчиками микросхем и совместима с широким спектром устройств оборонной техники, включая беспилотники, артиллерийские снаряды и портативные радиостанции, а также с персональными устройствами определения местоположения, такими как умные часы, маломощные трекеры и многое другое.
Если вы хотите узнать больше о сервисах определения местоположения следующего поколения, посетите сайт oneNav.