GPS バックアップ: 低軌道追跡の可能性

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  クォンタムラン・フォーサイト
• 2022 年 6 月 16 日

洞察の要約

全地球航法衛星システム (GNSS) の状況は、商業的、技術的、地政学的な操縦の分野になりつつあり、自動運転車会社などの業界は、現在の GPS が提供できるよりも正確な測位、航法、およびタイミング (PNT) データを必要としています。 国家および経済の安全保障の基盤として GPS データが認識されたことにより、特に重要なインフラ部門において、GPS への単独依存を減らすことを目的とした行政の行動や協力が生まれました。 低軌道衛星群を通じて PNT の利用可能性を拡大し、経済活動の新たな領域を開く可能性を目指す新しいベンチャーが出現しています。

GPS バックアップ コンテキスト

自動運転車、配送用ドローン、都市型エア タクシーの開発に数十億ドルを投資している企業は、業務を円滑に管理するために、正確で信頼できる位置データに依存しています。 ただし、たとえば、GPS レベルのデータでは半径 4.9 メートル (16 フィート) 以内のスマートフォンの位置を特定できますが、この距離は自動運転車業界にとって十分な精度ではありません。 自動運転車の企業は、最大 10 ミリの位置精度を目標にしていますが、距離が長くなると、実際の環境での安全性と運用上の重大な課題が生じます。

さまざまな業界で GPS データへの依存が広まっているため、GPS データや信号を妨害したり操作したりすると、国家や経済の安全が脅かされる可能性があります。 米国 (US) では、トランプ政権が 2020 年に大統領令を発行し、商務省に米国の既存の PNT システムに対する脅威を特定する権限を与え、政府の調達プロセスがこれらの脅威を考慮に入れるよう指示しました。 米国国土安全保障省は、米国のサイバーセキュリティおよびインフラストラクチャ セキュリティ エージェンシーとも協力して、国の電力網、緊急サービス、およびその他の重要なインフラストラクチャが GPS に完全に依存しないようにしています。

GPS を超えて PNT の利用可能性を拡大する取り組みとして、2020 年に設立された全地球測位衛星システム (GNSS) の開発に焦点を当てたスタートアップである TrustPoint が注目されました。同社は 2 年にシード資金として 2021 万米ドルを受け取りました。 Xona Space Systems は 2019 年にサンマテオで設立されましたカリフォルニア州でも同じプロジェクトが進められている。 TrustPoint と Xona は、小型衛星群を低軌道に打ち上げて、既存の GPS オペレーターや GNSS 群とは独立してグローバルな PNT サービスを提供することを計画しています。 

破壊的な影響

GPS とその代替手段の将来は、商業、技術、地政学的力学が複雑に絡み合っています。 さまざまな全地球航法衛星システム (GNSS) の出現により、測位、航法、およびタイミング (PNT) データに依存する業界は、さまざまなプロバイダーと商業提携を結ぶ方向に進む可能性があります。 この動きは、物流、輸送、緊急サービスを含む多くの現代産業の根幹である重要なナビゲーションおよびタイミング データの冗長性と信頼性を確保する方法と見なすことができます。 さらに、この多様性は、PNT および GNSS セクター内での市場の差別化と競争を促進し、PNT および GNSS セクターをより活気づけ、多様な顧客のニーズに応えられるようにする可能性があります。

より広いスケールで見ると、複数の GNSS システムの存在は、これらのシステムによって提供されるデータの精度と信頼性を保証するための汎用の調整器またはベンチマークの必要性を浮き彫りにする可能性があります。 このような世界的な標準設定団体は、さまざまな GNSS システム間で技術標準と運用標準の調和を図り、世界中のユーザー間で一定レベルの相互運用性と信頼を確保することができます。 PNT データの不一致は、サービス提供の軽微な中断から、航空や海上航行などの分野における重大な安全上の危険に至るまで、重大な影響を与える可能性があるため、これは非常に重要です。 さらに、標準化により、さまざまなシステムの統合が促進され、潜在的なシステム障害、意図的な干渉、または自然災害に対する PNT サービスの世界的な回復力が強化される可能性があります。

伝統的に GPS に依存してきた政府は、データと情報の独立性を達成する手段として、内部で作成された GNSS インフラストラクチャによってサポートされる独自の PNT システムを開発することに価値があると考えるかもしれません。 この自立は国家安全保障を強化する可能性を秘めているだけでなく、共通の社会的、政治的、経済的目標に基づいて他国と同盟を結ぶ道も開きます。 さらに、各国が独立したPNTシステムの開発に乗り出すと、これらの国のテクノロジー企業は政府からの資金提供が急増する可能性があり、これにより電気通信およびテクノロジー分野での雇用の増加が大幅に促進され、プラスの経済波及効果に寄与する可能性がある。 この傾向は、最終的には各国が技術的に自立するだけでなく、共有の PNT インフラストラクチャと目標に基づいて建設的な協力に取り組む地球環境を促進する可能性があります。

開発中の新しい GPS 技術の影響

さまざまなソースから提供される PNT データの広範な影響には、次のものが含まれる可能性があります。

• 特定の軍事目的のために独自の PNT システムを開発している政府。
• さまざまな国が、敵対する国または地域ブロックからの PNT 衛星が国境を越えて周回することを禁止しています。
• ドローンや自動運転車などのテクノロジーとして数十億ドル相当の経済活動を解き放つことで、より幅広いアプリケーションで使用できる信頼性と安全性が向上します。
• 低軌道 GNSS システムは、運用目的で PNT データにアクセスする主要な方法になりつつあります。
• クライアント サービス ラインとして PNT データ保護を提供するサイバーセキュリティ企業の出現。
• 特に新しい PNT ネットワークを利用して斬新な製品やサービスを作成する新しいスタートアップが出現しています。

考慮すべき質問

• グローバルな PNT 標準を確立する必要がありますか?それとも、さまざまな企業や国が独自の PNT データ システムを開発することを許可する必要がありますか? なんで？
• 異なる PNT 規格は、PNT データに依存する製品に対する消費者の信頼にどのように影響しますか?