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GPS 备份：低轨道跟踪的潜力

一些公司正在开发和部署替代定位、导航和计时技术，以满足运输和能源运营商、无线通信公司和金融服务公司的需求。

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量子运行远见
2022 年 6 月 16 日

洞察总结

全球导航卫星系统 (GNSS) 正在成为商业、技术和地缘政治操纵的领域，自动驾驶汽车公司等行业需要比当前 GPS 所能提供的更精确的定位、导航和授时 (PNT) 数据。人们认识到 GPS 数据是国家和经济安全的基础，因此采取了旨在减少对 GPS 的单一依赖的行政行动和合作，特别是在关键基础设施领域。新的企业不断涌现，旨在通过低轨道卫星星座扩展 PNT 的可用性，从而有可能开启经济活动的新领域。

GPS 备份上下文

投资数十亿美元开发自动驾驶汽车、送货无人机和城市空中出租车的公司依靠准确可靠的位置数据来顺利管理其运营。然而，例如，虽然 GPS 级别的数据可以在 4.9 米（16 英尺）的半径内定位智能手机，但这个距离对于自动驾驶汽车行业来说不够准确。自动驾驶汽车公司的目标定位精度高达 10 毫米，而更远的距离在现实环境中构成了重大的安全和运营挑战。

不同行业对 GPS 数据的依赖如此广泛，以至于破坏或操纵 GPS 数据或信号可能会危及国家和经济安全。在美国（US），特朗普政府于 2020 年发布了一项行政命令，授权商务部确定对美国现有 PNT 系统的威胁，并指示政府采购流程将这些威胁考虑在内。美国国土安全部还与美国网络安全和基础设施安全局合作，使该国的电网、应急服务和其他重要基础设施不完全依赖 GPS。

TrustPoint 致力于将 PNT 可用性扩展到 GPS 之外，该公司成立于 2020 年，是一家专注于开发全球导航卫星系统 (GNSS) 的初创公司。该公司于 2 年获得了 2021 万美元的种子资金。Xona Space Systems 于 2019 年在圣马特奥成立加利福尼亚州正在开展同样的项目。 TrustPoint 和 Xona 计划将小型卫星星座发射到低轨道，以独立于现有 GPS 运营商和 GNSS 星座提供全球 PNT 服务。

破坏性影响

GPS 及其替代品的未来与商业、技术和地缘政治动态的复杂网络交织在一起。各种全球导航卫星系统 (GNSS) 的出现可能会推动依赖定位、导航和授时 (PNT) 数据的行业与不同的提供商建立商业联盟。此举可以被视为确保关键导航和授时数据冗余和可靠性的一种方法，这些数据是物流、运输和应急服务等许多现代行业的支柱。此外，这种多样性可以促进 PNT 和 GNSS 行业内的市场差异化和竞争，使它们更具活力并能更好地满足不同客户的需求。

在更广泛的范围内，多个 GNSS 系统的存在可能凸显了对通用监管机构或基准的需求，以确保这些系统提供的数据的准确性和可靠性。这样一个全球标准制定机构可以努力协调不同 GNSS 系统的技术和操作标准，确保全球用户之间一定程度的互操作性和信任。这一点至关重要，因为 PNT 数据的差异可能会产生重大影响，从服务交付的轻微中断到航空或海上航行等部门的重大安全隐患。此外，标准化还可以促进不同系统的集成，增强 PNT 服务针对潜在系统故障、故意干扰或自然灾害的全球恢复能力。

传统上依赖 GPS 的政府可能会看到开发由内部设计的 GNSS 基础设施支持的自己的 PNT 系统的价值，作为实现数据和信息独立性的一种手段。这种自力更生不仅有可能增强国家安全，而且还为基于共同的社会、政治或经济目标与其他国家结成联盟开辟了途径。此外，随着各国冒险开发独立的 PNT 系统，这些国家内的科技公司可能会看到政府资金的激增，这可能会显着促进电信和技术行业的就业增长，从而产生积极的经济连锁反应。这种趋势最终可以培育一个全球环境，各国不仅在技术上自力更生，而且还基于共享的 PNT 基础设施和目标进行建设性合作。