Backup GPS: il potenziale del tracciamento in orbita bassa

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  Preveggenza quantistica
• 16 Giugno 2022

Riepilogo approfondimenti

Il panorama dei sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) sta diventando un’area di manovra commerciale, tecnologica e geopolitica, con settori come le società di veicoli autonomi che richiedono dati di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT) più precisi di quelli che l’attuale GPS può offrire. Il riconoscimento dei dati GPS come fondamento per la sicurezza nazionale ed economica ha portato ad azioni esecutive e collaborazioni volte a ridurre la dipendenza esclusiva dal GPS, soprattutto nei settori delle infrastrutture critiche. Stanno emergendo nuove iniziative, con l’obiettivo di estendere la disponibilità di PNT attraverso costellazioni di satelliti a bassa orbita, sbloccando potenzialmente nuovi ambiti di attività economica.

Contesto di backup GPS

Le aziende che stanno investendo miliardi di dollari nello sviluppo di auto a guida autonoma, droni per le consegne e taxi aerei urbani si affidano a dati di posizione accurati e affidabili per gestire senza problemi le proprie operazioni. Tuttavia, ad esempio, mentre i dati a livello GPS possono localizzare uno smartphone entro un raggio di 4.9 metri (16 piedi), questa distanza non è sufficientemente precisa per l'industria automobilistica a guida autonoma. Le società di veicoli autonomi puntano a una precisione di localizzazione fino a 10 millimetri, con distanze maggiori che pongono sfide operative e di sicurezza significative negli ambienti del mondo reale.

La dipendenza di diversi settori dai dati GPS è così diffusa che l'interruzione o la manipolazione dei dati o dei segnali GPS può mettere a repentaglio la sicurezza nazionale ed economica. Negli Stati Uniti (USA), l'amministrazione Trump ha emesso un ordine esecutivo nel 2020 che ha conferito al Dipartimento del Commercio l'autorità di identificare le minacce ai sistemi PNT esistenti negli Stati Uniti e ha ordinato che i processi di appalto pubblico tengano conto di queste minacce. Il Dipartimento per la sicurezza interna degli Stati Uniti collabora anche con la Cybersecurity and Infrastructure Security Agency degli Stati Uniti in modo che la rete elettrica, i servizi di emergenza e altre infrastrutture vitali del paese non dipendano interamente dal GPS.

La spinta ad espandere la disponibilità di PNT oltre il GPS ha visto TrustPoint, una startup focalizzata sullo sviluppo di un sistema satellitare di navigazione globale (GNSS) fondata nel 2020. Ha ricevuto 2 milioni di dollari in finanziamenti iniziali nel 2021. Xona Space Systems, costituita nel 2019 a San Mateo , California, sta portando avanti lo stesso progetto. TrustPoint e Xona prevedono di lanciare piccole costellazioni di satelliti in orbita bassa per fornire servizi PNT globali indipendentemente dagli operatori GPS esistenti e dalle costellazioni GNSS. 

Impatto dirompente

Il futuro del GPS e delle sue alternative è intrecciato con una complessa rete di dinamiche commerciali, tecnologiche e geopolitiche. L’emergere di vari sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) spingerà probabilmente le industrie dipendenti dai dati di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT) a stringere alleanze commerciali con diversi fornitori. Questa mossa può essere vista come un modo per garantire ridondanza e affidabilità nei dati cruciali di navigazione e di temporizzazione, che costituiscono la spina dorsale di molte industrie moderne, tra cui la logistica, i trasporti e i servizi di emergenza. Inoltre, questa varietà potrebbe favorire la differenziazione del mercato e la concorrenza all’interno dei settori PNT e GNSS, rendendoli più vivaci e reattivi alle esigenze della loro diversificata clientela.

Su una scala più ampia, l’esistenza di più sistemi GNSS potrebbe evidenziare la necessità di un regolatore o di un punto di riferimento universale per garantire l’accuratezza e l’affidabilità dei dati forniti da questi sistemi. Un simile organismo di definizione degli standard globali potrebbe lavorare per armonizzare gli standard tecnici e operativi tra i diversi sistemi GNSS, garantendo un livello di interoperabilità e fiducia tra gli utenti di tutto il mondo. Ciò è fondamentale poiché le discrepanze nei dati PNT potrebbero avere conseguenze significative, che vanno da lievi interruzioni nella fornitura di servizi a gravi rischi per la sicurezza in settori come l’aviazione o la navigazione marittima. Inoltre, la standardizzazione può anche facilitare l’integrazione di diversi sistemi, migliorando la resilienza globale dei servizi PNT contro potenziali guasti del sistema, interferenze deliberate o disastri naturali.

I governi, tradizionalmente dipendenti dal GPS, potrebbero vedere il valore nello sviluppo dei propri sistemi PNT supportati da infrastrutture GNSS realizzate internamente, come mezzo per raggiungere l’indipendenza dei dati e delle informazioni. Questa fiducia in se stessi non solo ha il potenziale per migliorare la sicurezza nazionale, ma apre anche strade per formare alleanze con altre nazioni basate su obiettivi sociali, politici o economici condivisi. Inoltre, man mano che i paesi si avventurano nello sviluppo di sistemi PNT indipendenti, le aziende tecnologiche all’interno di queste nazioni potrebbero vedere un’impennata dei finanziamenti pubblici, che potrebbe incrementare significativamente la crescita dell’occupazione nei settori delle telecomunicazioni e della tecnologia, contribuendo a un effetto a catena economico positivo. Questa tendenza può, in definitiva, favorire un ambiente globale in cui le nazioni non solo sono tecnologicamente autosufficienti, ma sono anche impegnate in collaborazioni costruttive basate su infrastrutture e obiettivi PNT condivisi.

Implicazioni delle nuove tecnologie GPS in fase di sviluppo

Implicazioni più ampie della fornitura di dati PNT da fonti diverse possono includere:

• Governi che sviluppano i propri sistemi PNT per scopi militari specifici.
• Varie nazioni vietano ai satelliti PNT di paesi opposti o blocchi regionali di orbitare sopra i loro confini.
• Sbloccare miliardi di dollari di attività economiche poiché le tecnologie, come droni e veicoli autonomi, diventeranno più affidabili e sicure per l'uso in una più ampia gamma di applicazioni.
• I sistemi GNSS a bassa orbita stanno diventando il modo predominante per accedere ai dati PNT per scopi operativi.
• L'emergere di società di sicurezza informatica che offrono la protezione dei dati PNT come linea di servizio per i clienti.
• Nuove startup emergenti che sfruttano specificamente le nuove reti PNT per creare nuovi prodotti e servizi.

Domande da considerare

• Dovrebbe essere stabilito uno standard PNT globale o dovrebbe essere consentito a diverse aziende e paesi di sviluppare i propri sistemi di dati PNT? Come mai?
• In che modo i diversi standard PNT influirebbero sulla fiducia dei consumatori nei prodotti che si basano sui dati PNT?