Самое время и место для резервного копирования ГНСС?

12 февраля Белый дом опубликовал Указ президента США о повышении устойчивости критической инфраструктуры для сервисов позиционирования, навигации и синхронизации (PNT), в основном представленных GPS. Неделю спустя британский министр науки Аманда Соллоуэй объявила о создании Национального центра тайминга стоимостью 36 млн фунтов стерлингов, который построит сеть атомных часов по всей стране для резервного копирования ГНСС.

Это политическое событие легко объяснимо. Вся современная промышленность полагается на PNT, включая системы экстренного реагирования, 4G/5G мобильные сети, системы связи и вещания, транспорт, высокоскоростная торговля на фондовой бирже и в энергосистеме, сообщает интернет-ресурс компании Egis. Издание London Economics цену широкомасштабного отказа ГНСС для Великобритании оценивает более миллиарда фунтов в день.

Потом ещё и вирус добавил паники, так что теперь в обеих странах вопрос ставят ребром: самое время и место сделать резервную копию ГНСС.

Сигналы ГНСС слабы и уязвимы для непреднамеренных помех, намеренных или даже подмены. Например, регион Ближнего Востока постоянно страдает от периодических отключений ГНСС, о чём сообщает Центральное бюро ИКАО (Международная организация гражданской авиации).

Когда ГНСС недоступна, используются существующие резервные копии наземных навигационных средств, таких как средства дальномерного оборудования). Они используют послевоенные технологии с очень низкой эффективностью спектра. Возможно, вы удивитесь, узнав, что некоторые всё ещё идентифицируются с азбукой Морзе. Несмотря на то, что их очень трудно глушить из-за сильного сигнала, нынешние NavAids не являют собой идеал кибербезопасости. Из-за их пространственного распределения они могут быть ограничены в своей поддержке PBN (навигация на основе эксплуатационных характеристик) или любой новой концепции операций.

Так что это отнюдь не новая проблема, или что-то такое, о чём промышленность не знает. Технология доступна уже в течение некоторого времени, так почему же проблема ещё не решена?

Ответ: прежде всего, нет рыночных стимулов для поставщиков аэронавигационных сервисов (ANSP) и авиакомпаний делать дорогостоящие инвестиции в новую наземную инфраструктуру и модернизацию воздушных судов. Со средним сроком службы 25 лет, коммерческим флотам надо много времени, чтобы быть обновленными. Это препятствует быстрому развитию технологий, к которому мы привыкли в других системах. Например, средний срок службы мобильных телефонов составляет 2,5 года.

Каковы же потенциальные возможности решения?

Для Datalink (канала передачи данных) в настоящее время разрабатывается многозвенная система, состоящая из трёх новых дополняющих IP-решений по передаче данных:

SATCOM (спутниковая связь) для океанических и удалённых коммуникаций;

LDACS (L-диапазон цифровой аэронавигационной системы связи) для континентальных наземных коммуникаций;

AeroMACS (C-диапазон с поддержкой сетей WiMAX – протокола широкополосной радиосвязи) для подключения к аэропорту с высокой пропускной способностью.

Они поддерживаются технологиями нового поколения радиосвязи: программно-определяемыми радио- и многополосными антеннами. Эти технологии позволяют сократить фактическое количество антенн на самолете. В среднесрочной перспективе, LDACS может заменить УКВ-канал передачи данных, имея полосу пропускания больше в 50-200 раз. То же и в долгосрочной перспективе.

Из опыта реализации североамериканских и европейских программ по A-PNT (альтернативное PNT) можно сделать вывод, что имеющиеся варианты достаточно понятны, но очень трудно определить сильного фаворита из-за отсутствия глобальных механизмов принятия решений и вспомогательных показателей.

Понятно, что самым простым вариантом для навигации были бы незначительные эволюционные усовершенствования DME (дальномерной аппаратуры). Но вполне возможно, что такой выбор будет продолжать усугублять проблемы совместимости.

Может ли (и должна ли) авиация безнаказанно сохранять свою низкую спектральную эффективность и использовать одну и ту же навигационную систему в течение столетия? Или всё-таки настало время для отрасли инвестировать в будущее, избавиться от бремени унаследованных NavAids и медленно, но верно догнать остальную коммуникационную индустрию?

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный канал на TamTam