Amerika behöver GPS-backup

Ingen vet vad Ryssland kommer att göra härnäst, inklusive att potentiellt störa USA:s Global Positioning System (GPS). Med kongressens godkännande av omnibusutgiftsförslaget för 2022 nära förestående, bör rimliga människor fråga: Var finns finansieringen i budgeten för att säkerhetskopiera GPS?

Amerikas ekonomi är beroende av GPS, en gratistjänst som tillhandahålls av regeringen. Det är viktigt för fordonsnavigeringssystem, allmänflyg, finansiella transaktioner, elnätet, precisionsjordbruk, lantmäteri och konstruktion. Amerikaner använder över 900 miljoner GPS-mottagare.

I november förstörde Ryssland en av sina egna satelliter och varnade för att de kunde förstöra de 32 amerikanska satelliterna som producerar GPS-signaler. Detta skulle eliminera GPS.

Eftersom GPS är så viktigt instruerade tre separata lagar, senast National Timing Resilience and Security Act från 2018, transportavdelningen, som ansvarar för civil GPS, att tillhandahålla ett komplement och backup för tjänsten. Med ett sådant system på plats, om satelliterna togs ut, skulle amerikanerna ha ett alternativ. Lagen krävde att sekreteraren skulle införa ett backupsystem för GPS i slutet av 2020, med förbehåll för anslag från kongressen - som hittills inte har förverkligats.

Kongressen röstar denna vecka om HR 2471, som innehåller 12 anslagsräkningar för räkenskapsåret 2022, samt kompletterande finansiering för att stödja Ukraina. Transportavdelningen får 103 miljarder dollar, men inga medel för att implementera kongressens tidigare instruktioner för att tillhandahålla ett markbundet komplement till GPS. Mot bakgrund av nya faror från Ryssland är detta ett allvarligt förbiseende.

Inte heller i lagen om infrastrukturinvesteringar och jobb för biljoner dollar, som undertecknades i lag i november, utsågs finansiering för ett markbundet komplement till GPS, vilket är grundläggande för alla aspekter av infrastruktur.

Jordbrukssektorn spenderar 1 miljard dollar per år på utrustning med GPS, vilket lyfter fram dess betydelse för livsmedelsproduktionen, särskilt viktigt nu när Ukrainas veteproduktion kan minska. Förare använder sina navigationssystem dagligen, och brandmän och ambulanser använder GPS, inte papperskartor, för att hitta hus där människor behöver räddningstjänst.

Att förhindra GPS från att fungera kan orsaka tiotals miljarder dollar i potentiella skador, enligt transportdepartementet.

För att få fart på processen att säkerhetskopiera och komplettera GPS publicerade transportavdelningen i januari 2021 en rapport som beskriver fördelarna och nackdelarna med 11 olika tekniker för att säkerhetskopiera GPS-kapacitet.

Institutionen arbetade metodiskt med företag för att testa teknologier som kunde användas i frånvaro av GPS-signaler. Dessa tekniker, testade under samma förhållanden för en jämförelse mellan äpplen och äpplen, inkluderade marksända radiosignaler, fibernätverk för timing, Iridium-satelliter för krypterade signaler och Wi-Fi och cellsignaler för lokalisering.

Avdelningen drog slutsatsen att flera tekniker bör användas för att komplettera GPS. Signaler från rymden, inklusive satelliter med låg omloppsbana om jorden, i kombination med de från markbundna sändningsstationer, var den kombination som mest sannolikt skulle säkerställa att amerikaner alltid har de nödvändiga GPS-liknande tjänsterna som behövs för att hålla ekonomin igång.

Till exempel sänder NextNavs Metropolitan Beacon System, ett 3GPP-kompatibelt markbundet nätverk av långdistanssändningssignaler, en GPS-liknande signal i ett licensierat spektrum i området under GHz.

Fyrar är idealiska för städer men mindre praktiska på landsbygden och i havsområden. För dessa områden levererade Satelles timing- och lokaliseringslösningar med hjälp av Iridium-konstellationen av satelliter med låg omloppsbana om jorden.

En lovande teknik som redan används i olika delar av världen är eLoran, som använder torn för att skicka signaler. Amerika hade en version av eLoran fram till 2010, då budgetskärare eliminerade den eftersom GPS, i deras sinnen, var allt som behövdes. Ryssland har en typ av eLoran som det använder i sin invasion av Ukraina medan det stör GPS-signaler i området för att förvirra försvarare. Kina, Sydkorea och Iran har eLoran-baserade system.

Transportdepartementets rapport visade att dessa tekniker är mogna och kommersiellt tillgängliga. Regeringen skulle kunna välja och hyra en svit av tjänster från flera befintliga leverantörer. Merkostnaden skulle sannolikt vara mindre än 10 procent av vad som redan spenderas på GPS varje år.

Sedan rapporten publicerades har andra tekniker utan tvekan utvecklats. Kongressen bör tilldela medel till transportavdelningen för att fastställa prestandakriterier och be om bud, och sedan bestämma hur man ska installera några backupsystem.

Rysslands invasion av Ukraina har visat amerikaner att världens skådespelare inte alltid spelar rättvist och att tiden är avgörande. Att hoppas att GPS inte kommer att riktas är ingen plan.