GPS Backup: Potenciál sledování nízké oběžné dráhy

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• Června 16, 2022

Shrnutí statistik

Krajina globálních navigačních družicových systémů (GNSS) se stává oblastí komerčního, technologického a geopolitického manévrování, přičemž průmyslová odvětví, jako jsou společnosti vyrábějící autonomní vozidla, vyžadují přesnější údaje o poloze, navigaci a časování (PNT), než může nabídnout současný GPS. Uznání údajů GPS jako základu pro národní a ekonomickou bezpečnost vedlo k výkonným akcím a spolupráci zaměřeným na snížení výlučného spoléhání se na GPS, zejména v sektorech kritické infrastruktury. Objevují se nové podniky, jejichž cílem je rozšířit dostupnost PNT prostřednictvím konstelací satelitů na nízké oběžné dráze, což potenciálně otevírá nové oblasti ekonomické aktivity.

Kontext zálohování GPS

Společnosti, které investují miliardy dolarů do vývoje samořídících aut, doručovacích dronů a městských aerotaxi, spoléhají na přesné a spolehlivé údaje o poloze, aby mohly hladce řídit své operace. Zatímco například data na úrovni GPS dokážou najít smartphone v okruhu 4.9 metru (16 stop), tato vzdálenost není dostatečně přesná pro automobilový průmysl s vlastním řízením. Výrobci autonomních vozidel se zaměřují na přesnost polohy až 10 milimetrů, přičemž větší vzdálenosti představují významné bezpečnostní a provozní výzvy v reálných prostředích.

Spoléhání různých průmyslových odvětví na data GPS je tak rozšířené, že narušení nebo manipulace s daty nebo signály GPS může ohrozit národní a ekonomickou bezpečnost. Ve Spojených státech (USA) Trumpova administrativa vydala v roce 2020 exekutivní příkaz, který dal ministerstvu obchodu pravomoc identifikovat hrozby pro stávající systémy PNT v USA a nařídil, aby procesy vládních zakázek tyto hrozby zohlednily. Americké ministerstvo pro vnitřní bezpečnost také spolupracuje s americkou Agenturou pro kybernetickou bezpečnost a bezpečnost infrastruktury, takže elektrická síť země, záchranné služby a další životně důležitá infrastruktura nejsou zcela závislé na GPS.

Snaha o rozšíření dostupnosti PNT nad rámec GPS zaznamenala TrustPoint, startup zaměřený na vývoj globálního navigačního satelitního systému (GNSS), který byl založen v roce 2020. V roce 2 obdržel počáteční financování ve výši 2021 miliony USD. Xona Space Systems, založená v roce 2019 v San Mateo , Kalifornie, sleduje stejný projekt. TrustPoint a Xona plánují vypustit malé satelitní konstelace na nízkou oběžnou dráhu, aby poskytovaly globální služby PNT nezávisle na stávajících operátorech GPS a konstelacích GNSS. 

Rušivý dopad

Budoucnost GPS a jeho alternativ se prolíná se složitou sítí komerční, technologické a geopolitické dynamiky. Vznik různých globálních navigačních družicových systémů (GNSS) pravděpodobně přiměje odvětví závislá na datech určování polohy, navigace a časování (PNT) k vytváření komerčních aliancí s různými poskytovateli. Tento krok lze považovat za způsob, jak zajistit redundanci a spolehlivost v důležitých navigačních a časových datech, která jsou páteří mnoha moderních průmyslových odvětví včetně logistiky, dopravy a pohotovostních služeb. Tato rozmanitost by navíc mohla podpořit diferenciaci trhu a hospodářskou soutěž v rámci odvětví PNT a GNSS, díky čemuž budou živější a lépe reagují na potřeby své různorodé klientely.

V širším měřítku by existence více systémů GNSS mohla upozornit na potřebu univerzálního regulátoru nebo měřítka k zajištění přesnosti a spolehlivosti dat poskytovaných těmito systémy. Takový globální normalizační orgán by mohl usilovat o harmonizaci technických a provozních norem napříč různými systémy GNSS a zajistit tak úroveň interoperability a důvěry mezi uživateli na celém světě. To je zásadní, protože nesrovnalosti v datech PNT by mohly mít značné důsledky, od menších narušení dodávek služeb až po velká bezpečnostní rizika v odvětvích, jako je letectví nebo námořní navigace. Kromě toho může standardizace také usnadnit integraci různých systémů a zvýšit tak globální odolnost služeb PNT vůči potenciálním selháním systému, záměrným interferencím nebo přírodním katastrofám.

Vlády, které jsou tradičně závislé na GPS, mohou vidět hodnotu ve vývoji vlastních systémů PNT podporovaných interně vytvořenou infrastrukturou GNSS jako prostředek k dosažení nezávislosti na datech a informacích. Tato soběstačnost má nejen potenciál zvýšit národní bezpečnost, ale také otevírá cesty pro vytváření spojenectví s jinými národy na základě sdílených sociálních, politických nebo ekonomických cílů. Kromě toho, jak se země pouštějí do vývoje nezávislých systémů PNT, technologické firmy v těchto zemích mohou zaznamenat prudký nárůst vládního financování, což by mohlo významně podpořit růst pracovních míst v telekomunikačních a technologických sektorech, což by přispělo k pozitivnímu ekonomickému dominovému efektu. Tento trend může v konečném důsledku podpořit globální prostředí, kde jsou národy nejen technologicky soběstačné, ale jsou také zapojeny do konstruktivní spolupráce založené na sdílené infrastruktuře a cílech PNT.

Důsledky vyvíjených nových technologií GPS

Širší důsledky poskytování dat PNT z různých zdrojů mohou zahrnovat:

• Vlády vyvíjející své vlastní systémy PNT pro specifické vojenské účely.
• Různé státy zakazují satelitům PNT z nepřátelských zemí nebo regionálních bloků obíhat nad jejich hranicemi.
• Uvolnění ekonomické aktivity v hodnotě miliard dolarů, protože technologie, jako jsou drony a autonomní vozidla, budou spolehlivější a bezpečnější pro použití v širší řadě aplikací.
• Systémy GNSS na nízké oběžné dráze se stávají převládajícím způsobem přístupu k datům PNT pro provozní účely.
• Vznik firem zabývajících se kybernetickou bezpečností, které nabízejí ochranu dat PNT jako linku klientských služeb.
• Vznikají nové startupy, které konkrétně využívají nové sítě PNT k vytváření nových produktů a služeb.

Otázky k zamyšlení

• Měl by být zaveden globální standard PNT, nebo by různé společnosti a země měly mít možnost vyvíjet své vlastní datové systémy PNT? Proč?
• Jak by různé normy PNT ovlivnily důvěru spotřebitelů v produkty, které se opírají o data PNT?