Спутниковая навигация изменила нашу жизнь самым волшебным образом. И сейчас, когда мы сталкиваемся с помехами в ее работе, мы чувствуем себя обманутыми. Как это — нет сигнала? И что мне теперь с этим делать? Куда ехать?
Помехи в работе спутниковой навигации, заметные в больших городах, мешают не только передвижению личного транспорта и такси. Они усложняют работу служб доставки — хотя с этим, кажется, сервисы научились справляться. Впрочем, и водители вспомнили про карты, которыми можно пользоваться оффлайн, ориентируясь по старинке, — в том числе и про бумажные. Многие москвичи, передвигаясь по центру, просто перешли на знакомые маршруты.
Где все спутники?
Для начала давайте вспомним, как работает спутниковая навигация. На орбите Земли, на высоте 20 000 км, находятся 24 спутника американской системы GPS. А на высоте 19 100 км кружатся 24 российских спутника ГЛОНАСС. Встроенный в ваш смартфон приемник ловит сигнал от 4 спутников, и, рассчитав расстояние до них, определяет свое положение.
Однако сигналы от спутников чрезвычайно слабые. К примеру, они в 5 триллионов раз слабее радиосигнала, исходящего от транспондерной метки, установленной на автомобиле для проезда по платным дорогам. Как следствие, такие сигналы чрезвычайно легко заглушить.
Более того — устройства, которые это делают, продают совершенно легально. В РФ нет закона, который запрещал бы ими пользоваться, хотя регистрировать устройство необходимо, иначе его могут конфисковать. Такие бытовые генераторы помех мощностью всего 0,960 Ватт способны покрыть территорию в радиусе 15−40 метров.
Глушилки вполне законны
GPS-глушилки небольшого радиуса действия можно даже приобрести в специализированном магазине. Одно из наиболее распространенных устройств такого плана умеет подавлять выходные сигналы мощностью 0,960 Ватт, чего вполне достаточно для глушения GPS.
Радиус работы таких устройств обычно составляет порядка 5−15 метров, но есть и более мощные модели. Приборы гражданского назначения создают помехи и GPS, и в GSM диапазонах. И, кстати, они же позволяют подавлять сигнал спутниковой метки противоугонных автомобильных систем — на радость похитителям дорогих машин.
Что касается серьезных систем для подавления спутникового сигнала, то они могут покрывать зону в радиусе нескольких километров. Вот только принципиальная эффективность такого подхода вызывает вопросы.
Искусственный интеллект и гироскопы
Разумеется, создатели ракет и беспилотников опираются в своих разработках на спутниковую навигацию. И в то же время хорошо понимают, что критически важные объекты будут скорее всего окружены полем помех. Поэтому в системах наведения давно используют встроенные гироскопы и акселерометры.
Навигационный модуль ракеты или дрона при заходе на цель рассчитывает траекторию, опираясь на собственные перемещения в пространстве, и не нуждается в сигналах спутника. На большом расстоянии инерциальная система способна накапливать погрешность, но если речь идет о десятках километров, то проблем не возникает.
Кроме того, задолго до появления AI в беспилотниках начали использовать для ориентирования еще и оптические системы распознавания местности. А уж современные алгоритмы обработки изображений должны сделать эту технологию высокоточной.
Да, для этого беспилотник должен иметь на борту компьютер достаточной мощности. Но это увеличивает цену всего летательного аппарата на не слишком значительный процент.
С другой стороны, и системы ПВО — такие, как «Панцирь-С1» — уже оснащены автоматическими системами оптико-электронного распознавания. И они весьма эффективно борются с беспилотниками, действующими в режиме радиомолчания.
Можно ли из вышесказанного сделать вывод, что глушение сигналов навигационных спутников — бессмысленное дело? Все-таки нет. Это, по крайней мере, позволяет защитить важные объекты от беспилотников с примитивными системами навигации. Можно провести аналогию с бронежилетом, который тяжел, неудобен, не спасает от пули из штурмовой винтовки, выпущенной с близкого расстояния, но эффективно защищает владельца от осколков.