Gdzieś wysoko nad naszymi głowami znajduje się kilkadziesiąt satelitów systemu GPS. Dwa tygodnie temu wycofanie z użytkowania jednego z nich popsuło na krótko cały system, a skutki tej awarii mogły być nieciekawe.
System GPS dostarcza nam nie tylko informacje o naszej lokalizacji, ale także niesie ze sobą bardzo precyzyjną informację o aktualnym czasie. Niedawna awaria spowodowała jej zakłócenie o jedynie – lub aż – 13 mikrosekund. Jej skutki były interesujące.
System o naprawdę wysokiej precyzji
Według oryginalnych założeń sygnał czasu podawany przez system GPS powinien mieć precyzję rzędu 14 nanosekund. 26 stycznia laboratoria na całym świecie musiały zostać całkiem solidnie zaskoczone, gdy sygnał GPS nagle przeskoczył o 13,7 mikrosekund w stosunku do czasu serwowanego przez naziemne zegary atomowe. Pierwsze anomalię zaobserwowało laboratorium w Finlandii, lecz wkrótce informacja dotarła do maniaków czasu na całym świecie – coś się popsuło w systemie GPS.
Badacze szybko skojarzyli zbieżność skoku odczytów z planowanym terminem wyłączenia z użytkowania jednego ze starych satelitów systemu GPS, konkretnie PRN32 (wcześniej znany jako PRN23). Na potwierdzenie tej informacji nie trzeba było długo czekać. Oficjalny komunikat amerykańskiego wojska potwierdził przyczynę awarii. Usunięcie najstarszego satelity z konstelacji rozsynchronizowało wskazania czasu przekazywane za pomocą starych częstotliwości z pasma L (nowsze satelity przekazują także bardziej złożone sygnały). Awaria dotyczyła wyłącznie sygnału czasu i została usunięta po kilkunastu godzinach.
System GPS
Skutki awarii
W komunikacie podkreślono skutki, których nie było i to chyba jest jego najciekawsza część. Wojsko wyraźnie podkreśla, że nie zanotowało żadnych skutków dla amunicji naprowadzanej sygnałem GPS. Biorąc pod uwagę poziom zaawansowania technicznego broni używanej przez armię USA pozostaje się cieszyć, że awaria nie sprawiła, że bomby lądowały o kilka kilometrów od zaplanowanych celów. Jako że sygnał radiowy podróżuje z prędkością światła, błąd odczytu rzędu 13 mikrosekund mógł oznaczać pomyłkę w lokalizacji rzędu 4 kilometrów.
Co prawda wojsko USA szkód nie poniosło, ale słuchacze cyfrowego radia w Wielkiej Brytanii przez prawie dwie doby nie mogli cieszyć się czystym dźwiękiem. Nadajniki w technologii DAB wymagają precyzyjnej synchronizacji i tej najwyraźniej zabrakło na skutek przesunięcia sygnału czasu GPS. Pozostaje nam się cieszyć, że nasza cyfrowa cywilizacja nie została mocniej dotknięta przez tę awarię.
Komentarze
GPS posiada 24 satelity rozmieszczone na 6 orbitach. Wątpię, żeby awaria 1 z nich spowodowała zamieszanie. Zresztą raz na rok 1 satelita jest serwisowany przez 12h – wyłączony w tym czasie. Radia w kanonie miejskim mogły źle odebrać sygnał (sygnał cywilny). Jednak urządzenia wojskowe korzystają z dokładniejszych pomiarów, więc zagrożenia bombowego raczej bym nie wróżył…
Nom, wojsko USA i zaprzyjaźnione korzystają z kodu P lub Y.
„sygnał radiowy podróżuje z prędkością światła”
sygnał w światłowodzie czy efekt interstellar?
pl.wikipedia.org:
„Prędkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w próżni jest stała, nie zależy od jej częstości ani układu odniesienia. Nazywa się ją prędkością światła.”
13 mikrosekund to dużo. Wielka mi sensacja… To mój pierwszy raz trwał niewiele dłużej.
Błędnie był nadawany parametr określający różnicę pomiędzy czasem GPS a UTC, tak że nie miało to żadnego wpływu na funkcjonowanie lokalizacji, a co najwyżej na odbiorniki wykorzystywane do synchronizacji czasu. W dodatku błąd był łatwy do wykrycia, bo dotyczył jedynie kilku satelitów, a czas odniesienia parametrów UTC był podany na zerowy tydzień GPS i zerową sekundę. Na pewno jest to kompromitacja dla operatora GPS, ale jeszcze większa dla producentów odbiorników które wskazywały błędny czas ;-p
Co najwyżej??
Zapomniałeś chyba o sporej części stacji bazowych, które są synchronizowane z GPSem. Co prawda mogą mieć (ale nie muszą) zapasowe źródła synchronizacji, niemniej jednak GPS jest priorytetowy. A to tylko jeden z przykładów, na który działanie systemu GPS ma ogromny wpływ.
Za budowanie jakiegokolwiek urządzenia wymagającego do poprawnego działania dostępu do sygnału ze sztucznych satelitów wojska Stanów Zjednoczonych powinien być z miejsca prokurator.
Dzisiaj „przyjaciele”, jutro Obama uzna, że współpraca z Rosją bardziej się opłaca i mogą bez żadnych skrupułów wyłaczyć nadawanie sygnału GPS na teren Europy.
Zakładam (być może zgubnie), że komentarz nie jest tępym trollingiem i jesteś po prostu ignorantem:
Dostęp do tych sygnałów ma każdy. Podstawowa częstotliwość GPS nie jest szyfrowana.
Wojsko ma swoje częstotliwości o większej precyzji.
OK. Co nie zmienia faktu, że Amerykanie posiadają pełną kontrolę nad tym co i jak nadają satelity GPS.
Nie zwróciłeś uwagi, że nawet w tym przypadku oficjalne oświadczenie wyszło od Armii USA (mimo, że awaria dotyczyła systemu cywilnego)?
To dlatego niektórzy mieli problem nad ranem z trafieniem do domu. Cholerny gps
Tym razem słabo, artykuł o niczym tak naprawdę. Zwłaszcza pisanie o „skutkach których nie było”. Ale to moja subiektywna opinia.
„Jako że sygnał radiowy podróżuje z prędkością światła”
to ciekawe :)
A z jaką prędkością podróżuje w takim razie sygnał radiowy?
Poza tym bomby armii amerykańskiej nie używają GPS do naprowadzania na cel. Właśnie z powodu możliwości zakłócenia lub podszycia się pod nadaniki sygnału.
Prócz GPS jest jeszcze Glonass, Galileo i BeiDou ale chyba tylko GPS jest całkowicie użyteczny.
Chwila, to sygnał radiowy nie jest promieniowaniem elektromagnetycznym w zakresie częstotliwości nie widzialnych gołym okiem? Musiałem przespać jakąś rewolucje w fizyce. Więc z jaką prędkością teraz rozchodzi się sygnał radiowy?
Nie wiedziałeś? :-) Sygnał radiowy przekazywany jest za pomocą fal radiowych, które są falami elektromagnetycznymi. Fale elektromagnetyczne poruszają się z prędkością światła. Oczywiście prędkość ta w ziemskiej atmosferze jest nieco mniejsza od prędkości światła w próżni (o około 3 promile dla suchego powietrza), jednak autor artykułu napisał ogólnie „prędkością światła” i podał wynik z dokładnością do jednej cyfry znaczącej, więc nie ma kompletnie znaczenia, którą z nich wziął (pewnie tą zaokrągloną do równych 300 tys. km/s, co i tak dla podanej wartości nie miało żadnego znaczenia).
To nie jest tak, że nadajniki DAB potrzebują same z siebie takiej synchronizacji. Tylko i wyłącznie wtedy, kiedy używają SFN – Same Frequency Network – wiele nadajników pracuje na tej samej częstotliwości. U nas z tej techniki korzystają nadajniki telewizji cyfrowej DVB-T, ale są (chyba narazie jeszcze w planach) nadajniki DAB+ w SFN. Oczywiście można korzystać z alternatywnych źródeł synchronizacji czasu, ale chyba i tak wszyscy korzystają z „nieomylnego” GPSu.
Ja pierdole, poważnie? Na treść sponsorowana leci mi cenny transfer?!
No masz racje Halfi tyle ze mi za to skoda czasu na cos takiego!!!
chyba błąd zrobiłem czytjąc ten portal!!!!!!!!!!
Padną satelity,padnie gps i człowiek wraca do epoki kamienia łupnego, bo nie umie sobie poradzić.I audycja w radio nie jest czysta.
Dokładna informacja o czasie jest bardzo istotna w sytuacjach kiedy niezbędna jest ścisła synchronizacja pomiędzy urządzeniami umieszczonymi w dużej odległości od siebie. Te marne 13 mikrosekund spowodowało poważną awarię sieci nadajników DAB BBC http://www.bbc.com//news/technology-35463347
czyli ktoś korzystał z GPS, a ktoś z innego wzorca :)
nic nie padlo. wszyscy uzywaja differential GPS ze stacjami bazowymi a dodatkowo profesjonalne odbiorniki moga wspierac GNSS z augmentacja: WAAS, EGNOS etc (w zal od polozenia odbiornika)
„..błąd odczytu rzędu 13 mikrosekund mógł oznaczać pomyłkę w lokalizacji rzędu 4 kilometrów” – dokładnie 3900m, ale dotyczy to tylko wysokości npm, oczywiście o ile wszystkie nadawały ten sam błędny czas :)
przy 4km 100m różnicy nie robi.
poza tym jak wszystkie nadawały wadliwy czas to się kompensowały nawzajem i ….. odbiorniki podawały prawidłową lokalizację.