2011年11月，150名GPS方面的工程師齊聚斯坦福大學(xué)的斯坦福線性加速器中心，共同商議GPS在軍事和商業(yè)航空系統(tǒng)上1100億美元的市場(chǎng)。其間，一個(gè)重大的議題是GPS不再是地球上唯一的導(dǎo)航跟蹤系統(tǒng)，一些新技術(shù)正在對(duì)GPS的未來(lái)構(gòu)成威脅。
相比于LTE網(wǎng)絡(luò)信號(hào) GPS信號(hào)黯然失色?
Lightsquared，新興的LTE運(yùn)營(yíng)商，承認(rèn)其LTE網(wǎng)絡(luò)信號(hào)已經(jīng)對(duì)GPS信號(hào)構(gòu)成威脅。LTE是3G與4G技術(shù)之間的一個(gè)過渡，也稱為準(zhǔn)4G，它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。與3G相比，LTE在高數(shù)據(jù)傳輸速率上更快，降低延遲且覆蓋范圍更為廣泛。LTE移動(dòng)寬帶技術(shù)將在未來(lái)五年中迅速普及，但全球覆蓋有限。且LTE智能手機(jī)及平板電腦將主導(dǎo)LTE聯(lián)網(wǎng)最終用戶終端市場(chǎng)。
Lightsquared目前對(duì)GPS構(gòu)成的兩大威脅之一，是其提供的移動(dòng)寬帶服務(wù)與GPS電磁頻譜塊類似，容易對(duì)GPS信號(hào)造成干擾。除了奧巴馬政府授權(quán)其與GPS在同一光譜上運(yùn)行，Lightsquared還獲得了美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)的批準(zhǔn)，計(jì)劃將信號(hào)的強(qiáng)度從1.5KW增加到15KW。雖然尚未對(duì)信號(hào)增強(qiáng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，但已經(jīng)有民用GPS干擾器在網(wǎng)上出售。由于用戶擔(dān)心警察入侵及雇主監(jiān)視，廉價(jià)的GPS干擾器大量充斥于各個(gè)公路和機(jī)場(chǎng)。
威脅之二是，LTE信號(hào)能夠滲透進(jìn)GPS難以覆蓋的諸如建筑物、崎嶇的山地地形以及人口稠密的城市峽谷。
針對(duì)干擾GPS信號(hào)的問題，Lightsquared在研討會(huì)上宣稱，他們?cè)诮鉀Q干擾問題上已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，并且展示了已經(jīng)運(yùn)行的測(cè)試。他們認(rèn)為，GPS干擾問題可以被解決，而并非GPS行業(yè)之前向公眾所宣稱的GPS干擾是個(gè)無(wú)法解決的物理問題。公司計(jì)劃將其LTE光譜遠(yuǎn)離GPS光譜，這項(xiàng)計(jì)劃將耗費(fèi)10000萬(wàn)美元，并將解決大眾用戶和行業(yè)GPS設(shè)備的干擾問題。同時(shí)，他們正在開發(fā)兼容GPS的解決方案。并且，他們打算撥出5000萬(wàn)美元用于替代或調(diào)整受干擾的政府設(shè)備。
即便存在干擾問題，Lightsquared目前已經(jīng)與多家公司達(dá)成合作。如，與全球性的設(shè)備制造商PCTEL合作。PCTEL公司目前已經(jīng)研制出一種天線，該天線能夠允許高精度用戶調(diào)整他們的GPS裝置，以便兼容Lightsquared的網(wǎng)絡(luò)。近期，英國(guó)衛(wèi)星提供商Inmarsat，與Lightsquared達(dá)成光譜共享協(xié)議。并且宣稱，新技術(shù)在第三季度增加了他們的營(yíng)收。在此之前，他們的核心業(yè)務(wù)航運(yùn)業(yè)受到低盈利的寬帶終端的沖擊。
太陽(yáng)風(fēng)暴干擾或?qū)鏕PS信號(hào)?

太陽(yáng)風(fēng)暴對(duì)地球活動(dòng)產(chǎn)生很大影響

同樣相關(guān)的議題是太陽(yáng)風(fēng)暴將增加電離層的干擾效果。根據(jù)美國(guó)NASA宇航局預(yù)測(cè)，2013年將會(huì)有一場(chǎng)強(qiáng)大的太陽(yáng)風(fēng)暴(solarstorms)，太陽(yáng)風(fēng)暴時(shí)產(chǎn)生的高能粒子流會(huì)使空間飛行中的一些探測(cè)儀器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到嚴(yán)重?fù)p害，并會(huì)直接威脅到太空飛行人員的生命安全。太陽(yáng)風(fēng)暴將削弱GPS信號(hào)，尤其是赤道附近的GPS信號(hào)。全球定位衛(wèi)星GPS9783在太陽(yáng)活動(dòng)22周峰年期間共發(fā)生了13個(gè)位翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤。廣域增強(qiáng)系統(tǒng)(WAAG)提出者提出了一些減弱太陽(yáng)黑子活動(dòng)的方案，即建議同歐洲和中國(guó)的導(dǎo)航跟蹤系統(tǒng)一起對(duì)GPS系統(tǒng)進(jìn)行分層，此外，在南半球建立廣域增強(qiáng)系統(tǒng)基準(zhǔn)站。
波音公司提出了另外一種解決方案：使用能夠進(jìn)行室內(nèi)導(dǎo)航的新型非GPS系統(tǒng)，重新啟動(dòng)一個(gè)低軌道的銥星衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，加載77個(gè)衛(wèi)星的固件，用以傳遞100m精度的位置服務(wù)。
針對(duì)GPS無(wú)法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的局限性，未來(lái)定位技術(shù)的發(fā)展最終將推進(jìn)一些服務(wù)，這些服務(wù)能夠到達(dá)GPS不能覆蓋到的地方。同時(shí)，萬(wàn)一太陽(yáng)風(fēng)暴真地到來(lái)，屆時(shí)，GPS該何去何從?