当 GNSS 不能工作时，出路安在？

《GPS世界》杂志，近来刊登的一篇文章，在讨论这个问题。说得不好听一点，GNSS就像鸦片，高度上瘾，虽然取悦用户，但也会带来一定程度上的危险。人们很清楚GNSS所受的这些漏洞威胁，并且可能意识到政府机构对人们依赖它的严重担忧。在这里，我们考虑的与其说是失败的原因，不如说应该研究这些失败对社会的影响，以及存在哪些缓解措施来最大限度地减少这些影响。

对社会的影响。 GNSS出现故障最常被提及的原因是干扰（无意和故意）和欺骗。不太受重视的是太阳、天气、卫星系统误差、接收器系统错误，最重要的是与网络安全相关的误差。其中任何一个都可能对当今社会的运作方式造成重大破坏。

美国国土安全部（U.S. Department of Homeland Security）发现，在18个关键的国家基础设施部门中，有15个部门容易受到GNSS故障的影响，它们是：通信、紧急服务、信息技术、银行和金融、医疗保健和公共卫生、能源（电力、石油和天然气）、核能、水坝、化工、关键制造、国防工业基地、邮政和航运、运输、政府设施以及商业设施。

      威胁是真实存在的。世界上发生冲突的区域经常被干扰和欺骗卡住。即使在和平时期，GNSS也是脆弱的。在过去的一年里，GNSS干扰导致DFW机场的一条跑道关闭，丹佛都会区的GNSS中断了33个小时，甚至最近的墨尔本一级方程式比赛也因GNSS数据问题而不得不停赛40分钟。

能够采取的缓解措施。在大多数情况下，没有备用参考，如果没有它们，就很难知道接收的 GNSS 数据是错误的。例如，Stena Impero号船因在其领海内而被伊朗扣押。它被认为是导致它到达那里的欺骗的受害者，但证明这一点很困难。

 替代方式的时空参考基准可以低成本存在，但它们通常将“PNT”分为“PN”和“T”，无论是在陆地、海上还是在空中。在陆地上，大多数要求都与“T”有关，因为大多数应用（例如广播设施和数据中心）不会移动，即使它们移动，也有足够的地标可用，至少可以进行健全性检查。相比之下，在海上和空中，运动是我们在那里的存在的状态，很少有地标可以确认位置，因此“PN”占主导地位。对于“T”，世界末日时钟可以为短暂的中断提供保留。但是，它们必须经过充分的测试以确保它们成功。在丹佛事件中，无线电系统有铷钟作为备份，但它们在停电期间漂移得太快太大而无法使用，而具有备用地面定时源的蜂窝网络继续工作。霍普特洛夫（Hoptroff）时钟提供基于现有IP基础设施的地面时间分配系统在全球范围内运行良好，但仅限于陆基时间同步应用。

对于“PN”和“T”，在空中、海上和陆地上，Satelles、Starlink和OneWeb等低地球轨道卫星服务提供了全球解决方案。它们的信号比GNSS强得多，因此更难干扰或欺骗，但它们仍然容易受到太空天气等干扰，去年摧毁了正在发射过程中的40颗Starlink卫星。然而，正如丹佛事件所表明的那样，在你测试解决方案之前，你永远不知道会出什么问题。eLoran地面无线解决方案非常有效，但仅限于地面发射机几千英里以内。由于靠近认为是有敌意的邻国，韩国和沙特阿拉伯正在安装此类系统。它们可能也会在未来十年内在北美和欧洲安装。所有这些解决方案的共同点是，虽然它们并不昂贵，但它们不是免费的，并且只能在许可证条件下使用。迄今为止，主权GNSS提供商已向消费者免费提供PNT信号。在新的格局中，必须接受PNT不再是免费的，而且供应商可以选择其客户。也许有一天，主权国家GNSS的访问可能会因某个总统的心血来潮而受到限制。私人服务已经表明是一种选项——Starlink 选择在当前冲突期间为乌克兰提供服务，但它没有义务继续这样做。

后续风险提醒和要有预案。准备GNSS替代品的最大问题之一是，在风险开始对企业和社会产生影响之前，风险是被忽视了的。这可以通过确保有弹性的PNT在公司和机构风险登记册上来解决。现在，政府已经开始提出担忧。然而，在被列入风险登记册已成定局之前，我们还有很长的路要走。

  由此可见，只有GNSS是不够的，不仅仅一定要掌控在自己的手中，要有自主权，同时也要有互补PNT手段，对于国家基础设施安全而言，统一的高精度时间及其同步，是必不可少的，而且要在一旦GNSS不可用时，仍然有可用的时间分配系统，能够保持良好的服务。而后者的这种服务，就不可能永远是免费的，经营者也可能是不同所有制的组合，运作需要成本，这是市场化发展的必然结果。这就叫做西方不亮东方亮，办法总比困难多。