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Keeping on track with PNT

5 min read

在零压力播客第二季的第四集, 华盛顿·尤托·奥钦教授告诉海伦·沙曼为什么要定位, 导航和计时(PNT)对我们的日常生活非常重要, and explains the challenges, 我们需要应对的脆弱性和机遇,以使PNT保持世界运转. 

定位、导航和定时对我们的现代世界至关重要. 没有卫星等PNT基础设施, 我们将无法准确地定位自己或及时沟通. Without PNT the social, financial, 对我们的生存至关重要的商业和军事基础设施将陷入停顿, 会给我们所有人带来严重的后果.

“正如我们所知,PNT支撑着生命,华盛顿·尤托·奥钦教授说, 伦敦帝国理工学院土木与环境工程系系主任,定位与导航系统系主任.

Professor Ochieng, 第四集的主要嘉宾, 这是海伦·沙曼博士的零压力播客的第二期节目, 是唯一有资格评论的人吗. 作为帝国安全科学与技术研究所的高级安全科学研究员, 他参与了开发卫星导航系统的各种国际工业项目, 包括欧洲的伽利略星座, 几个政府就关键基础设施的恢复能力向他咨询.

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定位技术提供了我们关键的基础设施

Ochieng教授解释说,如今最常见的PNT例子是全球导航卫星系统(GNSS), among so many other things, 通讯包括电话, 以及时间的同步,以便在全球范围内准确及时地提供信息和服务, 民用和军用.

“如果你想到金融交易, say, London and New York City, 这就需要非常精确的时机来避免人们赔钱,” he explains. 再想想交通系统, 例如公共汽车或火车服务的时间-这需要精确的定位技术在正确的时间传递正确的信息.”

Our mobile phones, 我们车里的卫星导航系统, the electric grid, 武器系统——所有这些都依赖于位置和时机来确保效率, accuracy and distribution, 以及连接的完整性和连续性.

“这是关键的基础设施,支撑着政府为其人民提供安全的责任,” says Professor Ochieng.

 

The consequences of failure

考虑到我们的世界对全球导航系统的依赖程度, Ochieng教授主要关注的问题之一是确保我们了解这些系统的脆弱性.

根据伦敦经济研究院(London Economics)的计算,如果全球导航卫星系统中断5天,英国将至少损失50亿英镑,”1 he says, citing a 2017 study.

“In 2019, 美国标准与技术研究院表示,全球定位系统(GPS, 美国的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)创收1美元.自20世纪80年代该制度启动以来,为国家带来了4万亿美元的经济效益.”2

这不仅仅是假设. Ochieng教授指出,2019年7月,欧洲伽利略系统遭遇了长达一周的停机. 据报道,这一事件摧毁了该系统的所有计时和导航功能, 不过谢天谢地,搜索和救援功能仍然存在. 尽管没有那么高科技的备选方案, 它是一个警告,如果没有正确的保障措施,更糟糕的事情可能会发生.

“服务提供商必须思考:‘我们如何确保不会失去这样一项基本功能? ´”, says Professor Ochieng. “但目前的保护水平还没有达到. 就像梦游进了深渊.”

PNT目标和保护我们自己的关键

在这个地缘政治动荡的时期, 海伦·沙曼还提出了一个问题,即这些卫星定位和导航系统是否可能成为敌对势力的目标.

In fact, Ochieng教授揭示了所谓的“干扰”, ' spoofing '和' meaconing '一直都在发生.

干扰是指外部强大信号超过GNSS的功率电平和信号. 欺骗包括广播用户不知道的假信号, 为了迷惑和误导他们. 而meaconing是两者的结合. Of those, 印度洋上的海盗已经使用欺骗技术来引导船只接近他们, 而且还存在进一步滥用的可能性, 尽管到目前为止病例有限.

奥清教授和另一位特邀嘉宾, Julianna Seuss, 英国皇家联合军种研究所军事科学团队的空间安全研究分析师和政策负责人, 是否同意保护这些重要系统的方式是国际合作, 建立一个系统的系统方法,其中一个系统的弱点可以被另一个系统所增强, to plug the gaps. 奥钦教授说,从这个意义上讲,伽利略合作模式是一个关键的例子.

这种补充办法在军事应用方面特别重要, 在水下或建筑物内部等困难环境中导航需要与地面PNT系统连接以保证持续的信号完整性.

“无论是直接还是间接,PNT都是一股向善的力量,是拯救地球的力量. 如果各国能够牢记这一事实进行合作, 这样世界就会变得更好,” says Professor Ochieng, 这是零压力播客的又一集深刻的内容.

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