借助GPS，我們通過(guò)頭頂2萬(wàn)公里的衛(wèi)星信號(hào)，從而準(zhǔn)確地知道自己在地球上的位置，汽車導(dǎo)航、手機(jī)、運(yùn)動(dòng)手表都有GPS。 GPS始終處于打開狀態(tài)，無(wú)需支付任何費(fèi)用即可使用它，并且無(wú)需知道其工作原理。 但是你可能不知道的是，美國(guó)空軍運(yùn)行美國(guó)全球定位系統(tǒng)，這背后是軍隊(duì)在管理。 “我們?yōu)榇烁械阶院馈Ｎ覀兒芨吲d能代表美國(guó)空軍免費(fèi)向地球提供如此實(shí)用的工具！” 主管GPS的司令迪安娜·伯特將軍笑了，美國(guó)空軍太空司令部這個(gè)機(jī)構(gòu)位于科羅拉多州彼得森空軍基地。
第三代GPS衛(wèi)星
盡管許多人將GPS視為“我手機(jī)上的導(dǎo)航設(shè)備”，但更多的是：“ATM，加油站，股票交易所，互聯(lián)網(wǎng)，電網(wǎng)——這些都需要標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，這鏈接著全球?！辈貙④娬f(shuō)。
GPS系統(tǒng)部署了31顆衛(wèi)星的星座系統(tǒng)，每個(gè)衛(wèi)星都向地球發(fā)射單向無(wú)線電信號(hào)。 伯特將軍說(shuō)：“那些信號(hào)時(shí)時(shí)刻刻的不斷廣播?！?“當(dāng)您看到那顆衛(wèi)星時(shí)，您的接收器將選擇四顆最好的衛(wèi)星。您想要一顆直接在頭頂上，另外三顆在地平線上–這將為您提供準(zhǔn)確定位。”
美國(guó)空軍GPS衛(wèi)星控制中心
當(dāng)然，那些關(guān)鍵的衛(wèi)星不會(huì)自己飛行。 在科羅拉多斯普林斯的施里弗空軍基地，一支年輕的技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)每天24小時(shí)為GPS主控制站提供服務(wù)，監(jiān)視衛(wèi)星。 他們發(fā)送的命令可以調(diào)整衛(wèi)星的位置或檢查其健康狀況。
現(xiàn)在，最古老的活動(dòng)GPS衛(wèi)星已有26年的歷史-比控制它們的一些技術(shù)人員還年長(zhǎng)。操作員“要經(jīng)過(guò)非常嚴(yán)格的培訓(xùn)計(jì)劃，然后，每當(dāng)我們與衛(wèi)星交互操作時(shí)，兩個(gè)人必須實(shí)際查看并批準(zhǔn)該衛(wèi)星的運(yùn)行狀況?！?/p>
GPS授時(shí)原子鐘——地球上無(wú)數(shù)設(shè)備的時(shí)間都來(lái)自這臺(tái)設(shè)備，位于美國(guó)海軍天文臺(tái)
當(dāng)Pogue詢問(wèn)是否有辦法摧毀整個(gè)GPS系統(tǒng)時(shí)，彈性導(dǎo)航計(jì)時(shí)基金會(huì)（致力于保護(hù)GPS的組織）主席達(dá)娜·戈沃德回答說(shuō)：“不一定非要攻擊衛(wèi)星。攻擊信號(hào)要容易得多。GPS幾乎集成到我們的所有系統(tǒng)中，任何重大破壞都將是災(zāi)難性的，幾乎是存在的威脅?！?/p>
最初，GPS網(wǎng)絡(luò)是為一個(gè)主要客戶開發(fā)的：美國(guó)軍方，必須在戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行準(zhǔn)確定位：“任務(wù)是將5枚炸彈放在同一個(gè)洞中”戈瓦德說(shuō)。 “部署GPS大約十年后，一些軍人驚訝地發(fā)現(xiàn)它完全被平民使用。”
我們現(xiàn)在所知道的GPS系統(tǒng)于1995年投入使用。“今天，使用GPS的人中只有一小部分與軍事有關(guān)?！?戈沃德說(shuō)。 “大多數(shù)情況下，這是我們網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)世界的基礎(chǔ)?！?/p>
但是GPS系統(tǒng)有多脆弱？
波格問(wèn)道：“那么，如果你和我正在寫一部有關(guān)007式反派壞蛋的劇本，考慮一下他們可能破壞整個(gè)系統(tǒng)的情況是否合理？”
戈沃德說(shuō)：“是的，有可能發(fā)生?！?“例如，一個(gè)手提箱大小的GPS干擾器可能會(huì)對(duì)繁華的大都市地區(qū)產(chǎn)生巨大影響，特別是如果它位于高空平臺(tái)上?！?/p>
干擾意味著將GPS信號(hào)淹沒(méi)在地球上。如果想搞破壞，不必制造一些昂貴的火箭來(lái)炸毀GPS衛(wèi)星。您可以廣播大量的無(wú)線電垃圾，以至附近的接收器聽不到衛(wèi)星的信號(hào)。
伯特將軍說(shuō)她很清楚這種威脅。她一直關(guān)注的兩個(gè)主要問(wèn)題是干擾和網(wǎng)絡(luò)入侵。為了對(duì)抗這些威脅，正在建造和部署下一代衛(wèi)星GPS III。她說(shuō)：“ GPS III的精確度將提高三倍，而抗干擾性將提高八倍?！?/p>
洛克希德·馬丁公司正在制造GPS III衛(wèi)星。 Pogue是洛克希德·馬丁公司工廠內(nèi)允許的首批網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)工作人員的一部分，穿上防護(hù)服進(jìn)入設(shè)施的潔凈室，該室每小時(shí)至少要換氣10次。
洛克希德-馬丁的3代GPS生產(chǎn)車間
一旦衛(wèi)星進(jìn)入太空，即使是一小點(diǎn)灰塵也可能損壞衛(wèi)星。洛克希德（Lockheed）負(fù)責(zé)GPS III計(jì)劃的托尼·拉德維格（Tonya Ladwig）說(shuō)：“考慮一下可能會(huì)附著在衣服上的錫箔斑點(diǎn)，它會(huì)進(jìn)入航天器嗎？它實(shí)際上可能會(huì)使我們的某些電子設(shè)備短路?！?。
其中兩顆新的GPS III衛(wèi)星已經(jīng)在太空中。接下來(lái)的六個(gè)在這個(gè)車間里，處于不同的建設(shè)階段。每一個(gè)都是手工建造的，需要18個(gè)月才能完成。
“那么，明年這個(gè)時(shí)候，我的電話會(huì)和這個(gè)聯(lián)絡(luò)嗎？”波格說(shuō)。
“是的，您的電話將與這顆衛(wèi)星聯(lián)絡(luò)。”拉德維格回答。
到2034年，我們整個(gè)GPS衛(wèi)星群將是GPS III模型，這樣可以更安全地防止干擾和網(wǎng)絡(luò)攻擊。
即使這樣，GPS”看門狗“達(dá)娜·戈沃德也希望在地面上看到備用系統(tǒng)。他說(shuō)：“如果用戶同時(shí)使用這兩種系統(tǒng)，那么它們將對(duì)任何形式的破壞都是有抵抗力的，”他說(shuō)，這是基于地面的系統(tǒng)的補(bǔ)充。
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