GPS Backup: ศักยภาพในการติดตามวงโคจรต่ำ

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• มิถุนายน 16, 2022

สรุปข้อมูลเชิงลึก

ภูมิทัศน์ของระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) กำลังกลายเป็นขอบเขตของการหลบหลีกเชิงพาณิชย์ เทคโนโลยี และภูมิรัฐศาสตร์ โดยอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น บริษัทยานยนต์ที่เป็นอิสระต้องการข้อมูลตำแหน่ง การนำทาง และเวลา (PNT) ที่แม่นยำมากกว่าที่ GPS ในปัจจุบันสามารถนำเสนอได้ การยอมรับข้อมูล GPS ว่าเป็นรากฐานสำหรับความมั่นคงของประเทศและเศรษฐกิจได้นำไปสู่การดำเนินการของผู้บริหารและความร่วมมือที่มุ่งเป้าไปที่ลดการพึ่งพา GPS แต่เพียงผู้เดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ กิจการใหม่กำลังเกิดขึ้น โดยมีเป้าหมายที่จะขยายความพร้อมใช้งานของ PNT ผ่านกลุ่มดาวดาวเทียมในวงโคจรต่ำ ซึ่งอาจปลดล็อคขอบเขตใหม่ของกิจกรรมทางเศรษฐกิจ

บริบทการสำรองข้อมูล GPS

บริษัทต่างๆ ที่ลงทุนหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อพัฒนารถยนต์ไร้คนขับ โดรนส่งสินค้า และแท็กซี่ทางอากาศในเมืองต่างอาศัยข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำและเชื่อถือได้เพื่อจัดการการดำเนินงานได้อย่างราบรื่น อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ข้อมูลระดับ GPS สามารถระบุตำแหน่งของสมาร์ทโฟนได้ภายในรัศมี 4.9 เมตร (16 ฟุต) ระยะทางนี้ไม่แม่นยำเพียงพอสำหรับอุตสาหกรรมรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง บริษัทยานยนต์อิสระกำลังตั้งเป้าหมายความแม่นยำของตำแหน่งสูงสุด 10 มม. ด้วยระยะทางที่ไกลกว่า ทำให้เกิดความท้าทายด้านความปลอดภัยและการปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมจริง

การพึ่งพาข้อมูล GPS ของอุตสาหกรรมต่างๆ แพร่หลายมากจนการรบกวนหรือจัดการข้อมูลหรือสัญญาณ GPS อาจเป็นอันตรายต่อความมั่นคงของประเทศและเศรษฐกิจ ในสหรัฐอเมริกา (US) ฝ่ายบริหารของทรัมป์ได้ออกคำสั่งผู้บริหารในปี 2020 ซึ่งให้อำนาจกระทรวงพาณิชย์ในการระบุภัยคุกคามต่อระบบ PNT ที่มีอยู่ของสหรัฐฯ และสั่งให้กระบวนการจัดซื้อของรัฐบาลนำภัยคุกคามเหล่านี้มาพิจารณาด้วย กระทรวงความมั่นคงแห่งมาตุภูมิของสหรัฐฯ ยังร่วมมือกับหน่วยงานความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์และโครงสร้างพื้นฐานของสหรัฐอเมริกา เพื่อให้โครงข่ายไฟฟ้าของประเทศ บริการฉุกเฉิน และโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญอื่นๆ ของประเทศไม่ต้องพึ่งพา GPS ทั้งหมด

แรงผลักดันในการขยายความพร้อมใช้งาน PNT นอกเหนือจาก GPS ทำให้ TrustPoint ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพที่มุ่งเน้นการพัฒนาระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) ที่ก่อตั้งในปี 2020 โดยได้รับเงินทุนเริ่มต้น 2 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2021 Xona Space Systems ก่อตั้งขึ้นในปี 2019 ในเมืองซานมาเทโอ แคลิฟอร์เนียกำลังดำเนินโครงการเดียวกัน TrustPoint และ Xona วางแผนที่จะส่งกลุ่มดาวดาวเทียมขนาดเล็กขึ้นสู่วงโคจรต่ำเพื่อให้บริการ PNT ทั่วโลกโดยไม่ขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการ GPS และกลุ่มดาว GNSS ที่มีอยู่ 

ผลกระทบก่อกวน

อนาคตของ GPS และทางเลือกอื่น ๆ นั้นเกี่ยวพันกับเครือข่ายที่ซับซ้อนของพลวัตเชิงพาณิชย์ เทคโนโลยี และภูมิรัฐศาสตร์ การเกิดขึ้นของระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) ที่หลากหลายมีแนวโน้มที่จะผลักดันอุตสาหกรรมที่ขึ้นอยู่กับข้อมูลตำแหน่ง การนำทาง และเวลา (PNT) ไปสู่การสร้างพันธมิตรทางการค้ากับผู้ให้บริการที่แตกต่างกัน การเคลื่อนไหวนี้ถือเป็นแนวทางในการรับประกันความซ้ำซ้อนและความน่าเชื่อถือในข้อมูลการนำทางและเวลาที่สำคัญ ซึ่งเป็นแกนหลักของอุตสาหกรรมสมัยใหม่มากมาย รวมถึงโลจิสติกส์ การขนส่ง และบริการฉุกเฉิน นอกจากนี้ ความหลากหลายนี้สามารถส่งเสริมการสร้างความแตกต่างทางการตลาดและการแข่งขันภายในภาคส่วน PNT และ GNSS ทำให้มีความมีชีวิตชีวาและตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้าที่หลากหลายมากขึ้น

ในระดับที่กว้างขึ้น การมีอยู่ของระบบ GNSS หลายระบบอาจเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการควบคุมสากลหรือเกณฑ์มาตรฐานเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่มาจากระบบเหล่านี้ หน่วยงานกำหนดมาตรฐานระดับโลกดังกล่าวสามารถทำงานเพื่อให้มาตรฐานด้านเทคนิคและการปฏิบัติงานในระบบ GNSS ต่างๆ สอดคล้องกัน เพื่อให้มั่นใจถึงระดับของการทำงานร่วมกันและความไว้วางใจระหว่างผู้ใช้ทั่วโลก นี่เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากความคลาดเคลื่อนในข้อมูล PNT อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ ตั้งแต่การหยุดชะงักเล็กน้อยในการให้บริการ ไปจนถึงอันตรายด้านความปลอดภัยที่สำคัญในภาคส่วนต่างๆ เช่น การบินหรือการนำทางทางทะเล นอกจากนี้ การกำหนดมาตรฐานยังอาจอำนวยความสะดวกในการบูรณาการระบบต่างๆ เพิ่มความยืดหยุ่นทั่วโลกของบริการ PNT ต่อความล้มเหลวของระบบที่อาจเกิดขึ้น การรบกวนโดยเจตนา หรือภัยพิบัติทางธรรมชาติ

รัฐบาลซึ่งแต่เดิมต้องพึ่งพา GPS อาจเห็นคุณค่าในการพัฒนาระบบ PNT ของตนเองซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยโครงสร้างพื้นฐาน GNSS ที่จัดทำขึ้นภายใน เพื่อเป็นหนทางในการบรรลุความเป็นอิสระของข้อมูลและสารสนเทศ การพึ่งพาตนเองนี้ไม่เพียงแต่มีศักยภาพในการเพิ่มความมั่นคงของชาติเท่านั้น แต่ยังเปิดช่องทางในการสร้างพันธมิตรกับประเทศอื่นๆ บนพื้นฐานวัตถุประสงค์ทางสังคม การเมือง หรือเศรษฐกิจร่วมกัน นอกจากนี้ ในขณะที่ประเทศต่างๆ ลงทุนในการพัฒนาระบบ PNT ที่เป็นอิสระ บริษัทเทคโนโลยีภายในประเทศเหล่านี้อาจเห็นการระดมทุนของรัฐบาลเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจช่วยเพิ่มการเติบโตของงานในภาคโทรคมนาคมและเทคโนโลยีได้อย่างมาก ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจเชิงบวก แนวโน้มนี้สามารถส่งเสริมสภาพแวดล้อมระดับโลกได้ในที่สุด ซึ่งประเทศต่างๆ ไม่เพียงแต่พึ่งพาตนเองทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังมีส่วนร่วมในความร่วมมือที่สร้างสรรค์บนพื้นฐานของโครงสร้างพื้นฐานและวัตถุประสงค์ PNT ที่ใช้ร่วมกัน

นัยของเทคโนโลยี GPS ใหม่ที่กำลังพัฒนา

ผลกระทบที่กว้างขึ้นของข้อมูล PNT ที่มาจากแหล่งต่างๆ อาจรวมถึง:

• รัฐบาลพัฒนาระบบ PNT ของตนเองเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารโดยเฉพาะ
• ประเทศต่าง ๆ ห้ามดาวเทียม PNT จากประเทศที่เป็นปฏิปักษ์หรือกลุ่มภูมิภาคจากการโคจรเหนือพรมแดน
• การปลดล็อกกิจกรรมทางเศรษฐกิจมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ในฐานะเทคโนโลยี เช่น โดรนและยานยนต์ไร้คนขับ จะกลายเป็นความน่าเชื่อถือและปลอดภัยมากขึ้นสำหรับการใช้งานในหลากหลายรูปแบบ
• ระบบ GNSS แบบวงโคจรต่ำกลายเป็นวิธีหลักในการเข้าถึงข้อมูล PNT เพื่อวัตถุประสงค์ในการดำเนินงาน
• การเกิดขึ้นของ บริษัท รักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์ที่นำเสนอการปกป้องข้อมูล PNT เป็นสายบริการลูกค้า
• สตาร์ทอัพใหม่ๆ ที่ใช้ประโยชน์จากเครือข่าย PNT ใหม่โดยเฉพาะเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์และบริการใหม่ๆ

คำถามที่ต้องพิจารณา

• ควรกำหนดมาตรฐาน PNT ทั่วโลก หรือบริษัทและประเทศต่างๆ ควรได้รับอนุญาตให้พัฒนาระบบข้อมูล PNT ของตนเองหรือไม่ ทำไม
• มาตรฐาน PNT ที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อความเชื่อมั่นของผู้บริโภคในผลิตภัณฑ์ที่อาศัยข้อมูล PNT อย่างไร