全球范围内,因卫星信号无法接收而形成的GPS“空白地带”正在不断扩大。这一现象的根源在于,无论是国家层面还是个人组织,都在部署日益廉价且功能强大的电子战系统。这些系统的主要目的是拦截无人机和精确制导导弹的攻击。其中,干扰装置只需手机大小,价格甚至低于100美元,就能有效抵消来自距地约1.9万公里轨道上卫星发出的微弱GPS信号。
过去,GPS干扰主要局限于俄罗斯与乌克兰边境,如今已蔓延至全球石油供应命脉——霍尔木兹海峡。海事情报公司Windward首席执行官阿米·丹尼尔指出,随着美伊潜在冲突升级,该水域因GPS干扰而变得极度危险。在北欧,机场附近曾发生GPS信号被干扰导致飞机返航的事件,甚至迫使搭载欧盟委员会主席的专机更改目的地。据提交给美国国会的证词显示,在俄罗斯对乌克兰大范围实施GPS干扰后,美国制造的卫星制导武器命中率从70%骤降至6%。此外,俄罗斯等国还实施GPS欺骗,通过发射虚假信号扰乱接收机。
作为冷战时期太空竞赛产物的GPS系统,其信号微弱本是设计特点,如今却因系统老化而愈发脆弱。金融、通信及商用航空等关键领域急需替代方案。工程师们早已着手研发,部分技术甚至已酝酿数十年。目前,既有已投入实用的方案,也有即将大规模商用的新技术。
在导弹制导小型化领域,美国国防部早在部署全球GPS卫星前,就致力于确保弹道导弹能精准命中目标。工程师们将目光投向了早期火箭搭载的惯性导航系统。该系统利用陀螺仪测量各方向加速度,通过计算机积分计算速度变化,结合出发点和风速等变量,即可高精度定位。现代系统已用光学陀螺仪取代物理陀螺仪,虽不再受干扰,但高精度版本价格高达数百万美元,主要用户仍为军方及航运航空企业。
为打破这一局限,美国安尼罗·光子学公司(Anello Photonics)正致力于将庞大的惯性导航系统微型化。该公司CEO马里奥·帕尼基亚计划将其集成至手机大小的微芯片中。通过用半导体芯片替代光纤和激光,公司成功实现了光电子电路的微型化。其最新一代系统仅为边长2.5厘米的立方体,功耗极低,已具备在无人机上大规模应用的潜力。
