Кнопка «GPS Off» Отключат ли России навигатор?

Действительно, система GPS (Global Positioning System – система глобального позиционирования) разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США и в настоящее время доступна для применения в гражданских целях. Она позволяет, например, с помощью смартфона с GPS-приемником измерять расстояния, время и определять местоположение во всемирной системе координат WGS 84. Но может ли Минобороны США его нам отключить? И что на это скажет Яндекс.Навигатор?

Орбитальные часы, или как это работает

Чтобы понять, как что-то отключается, надо хотя бы приблизительно представлять, как оно работает. Сегодня каждый знает, что GPS – это спутники, и что наш смартфон, постоянно сообщая о нашем местонахождении Яндексу, Google, Apple, вендору погодного информера и десятку коммерческих приложений, которые хотят таргетировать нам рекламу, обращается к ним за координатами. Но что он у них спрашивает?

Всего лишь: «Который час?»

Системы глобального позиционирования (GPS) состоят из набора спутников средней высоты, управляемых с нескольких наземных станций. Каждый спутник имеет на борту чрезвычайно точные атомные часы и шлет «сигналы точного времени» на Землю. Сравнивая это время с «наземным» в точке приема можно определить расстояние до спутника – по временной задержке. Если мы запросили спутник точно в полночь – 00.00.00.00, а в ответ получили 00.00.00.01, то умножаем эту ничтожную долю секунды на скорость света и получаем расстояние. Само по себе оно мало что дает, но если спутников несколько и мы знаем расстояние до каждого и его позицию на орбите, то дальше программа навигации решает несложную задачу из области прикладной геометрии – триангуляцию. Результат в виде координат показывает смартфону, в каком месте карты нарисовать стрелочку «Вы тут». Заодно он отправляется на сервер Яндекс.Карт, который присылает вам маршрут, информацию о пробках, а также использует геолокацию для показа вам рекламы ближайшей АЗС/кафе/магазина.

Это, конечно, очень упрощенная картина работы GPS. Потому что, например, в смартфоне нет высокоточных атомных часов, а значит, локальное время со спутниковым он сравнивает несколько более сложным образом, используя избыточность данных для привязки к местности. Есть еще расхождение между расчетным и фактическим положением спутника, называемое эфемеридной погрешностью, и множество других очень интересных, но избыточных для этой статьи технических подробностей. Однако они не отвечают на вопрос: «А есть ли у этой системы рубильник?» Ведь спутники передают просто сигналы точного времени, как им это запретить?

«Спутник, стой, раз-два!»

Важной особенностью спутниковой группировки GPS является то, что она средневысотная, а значит – не геостационарная. В практическом смысле это означает, что нет отдельных спутников, обслуживающих территорию России. Все спутники летают вокруг планеты и используются всем миром. То есть отключить какие-то конкретные спутники, чтобы в России пропал GPS, невозможно. Но это не означает, что Рогозин пошутил. Все устроено сложнее.

До начала 2000-х годов точность работы GPS составляла около 100 метров. Сейчас – около пяти метров. Техника настолько продвинулась? Нет, ничего подобного. Ключевым моментом в истории GPS стало решение президента США об отмене с 1 мая 2000 года режима так называемого селективного доступа (SA, selective availability) – погрешности, искусственно вносимой в спутниковые сигналы для неточной работы гражданских GPS-приемников.

Дело в том, что в GPS используется два сигнала – высокой точности и стандартной точности. Первый – шифрованный и доступный только американским военным. По нему Пентагон наводит свои крылатые ракеты и другие средства поражения. Второй доступен всем – именно его использует смартфон. В гражданский сигнал можно вносить намеренные ошибки, снижающие точность определения координат, и до 2000 года они вносились. В принципе, загрубить сигнал так, что практическое использование его станет бессмысленным, можно и сейчас. Например, во время бомбардировок Югославии со стороны НАТО в работу GPS и ее гражданского сегмента намеренно вводили погрешность. Согласно международному документу, регламентирующему работу системы GPS, американцы обязаны бесплатно предоставлять сигнал привязки системы GPS всем желающим, но не обязаны гарантировать его точность.

«Сьесть-то он съест, да кто ж ему даст?»

Есть нюанс – снижение точности «гражданского сигнала» возможно только для всей группировки разом. То есть обидеть выборочно Яндекс.Навигатор, не нагадив при этом Google Maps, не получится. Огромная мировая индустрия самых разных услуг, построенных на геопозиционировании, этого не простит. (Представьте себе, например, как удивится автопилот Tesla, получив ошибку метров в двести?)

Спутники GPS делятся на семь поколений, так называемых «блоков». Сейчас используются спутники поколений IIR (1997 год), IIRM (2005 год), IIF (2010 год) и III (2018 год). У них нет функции отключения транспондеров в зависимости от координат и нет узконаправленных передатчиков, чтобы отключать над конкретной страной. Возможность регионального отключения (RMP, Regional Military Protection) планируется в поколении GPS IIIF, первый пуск которого запланирован на 2026 год. В Северной Корее и Иране, например, GPS работает.

Можно ли вносить ошибку для конкретного региона, особенно такого большого, как Россия? Мнения специалистов расходятся.

Теоретически для этого можно использовать систему «спуфинга»

Это подача ложного сигнала, обычно от наземного источника, который перекрывает по мощности спутниковый. Но не исключено и использование орбитальных устройств. Ряд специалистов предполагают, что функция может быть активирована во время пролета аппаратуры над заранее заданными территориями Земли, а величина поправки может быть настолько большой, что ошибка позиционирования достигнет нескольких сотен метров. Во время войны в Чечне или во время запусков ракет в Плесецке GPS «ошибался» в ближайших окрестностях на плюс-минус километр и более. Сбои в Кавказском регионе отмечались во время «войны трех восьмерок». Во период «войны в Заливе» иракские военные не могли воспользоваться GPS. Правда, во всех случаях МО США официально не подтверждало, что это было результатом их направленных действий.

Так что, насколько это реализуемо технически, – вопрос дискуссионный, а насколько оправдано «санкциями» – еще более спорный.

Ведь у нас есть Глонасс.

А у нас – Глонасс!

У России есть собственная навигационная система ГЛОНАСС. В последние десять лет во всех устройствах: мобильных телефонах, автомобильных навигационных системах и так далее – помимо приемника GPS встроен и приемник ГЛОНАСС. Это решено на уровне чипсетов – например, Qualcomm добавляет поддержку всех спутниковых систем навигации в свои чипы. «Выпилить» оттуда ГЛОНАСС – дело небыстрое, разработка чипсетов занимает несколько лет. Даже военные решения самых разных стран имеют сдвоенные системы и могут использовать чужой сигнал для навигации или других нужд.

Группировка отечественных спутников развернута полностью. Во многих регионах она дает более точное позиционирование, чем GPS – например, в Скандинавии. Так что вопрос покрытия нашей территории тем более не стоит. Выключить ГЛОНАСС невозможно, разве что физически сбивая спутники – со всеми полагающимися такому решению ответными действиями.

Переход на ГЛОНАСС для большинства современных пользовательских устройств даже нельзя назвать «переходом» – они и так его поддерживают. Если прямо сейчас отключится GPS, ваш смартфон никак на это не отреагирует, спутников ГЛОНАСС для его работы более чем достаточно. Военные и критические промышленные системы, а также все устройства, идущие через госзакупки, изначально ориентированы в первую очередь на ГЛОНАСС, хотя могут поддерживать и другие системы.

Какие проблемы?

Представим, что GPS отключился. Через совершенно секретные скрытые функции спутников (почему нет?), через использование специальных орбитальных излучателей-спуферов (существование которых не доказано, но и не исключено), через крайне маловероятные «закладки» в чипсетах и ПО навигаторов или посредством камлания индейских шаманов – неважно.

Чем это грозит?

Больше всего проблем возникнет у самолетов иностранного производства, которые составляют большинство гражданского авиапарка. Boeing и Airbus поддерживают только GPS. Минтранс еще в 2018 году разработал проект приказа об обязательном оснащении всех самолетов российских авиакомпаний аппаратурой ГЛОНАСС, но эту инициативу затормозили в интересах как иностранных лизингодателей, так и отечественных лизингополучателей – чтобы не было сложностей с дооборудованием и пересертификацией. ГЛОНАСС поддерживают «Суперджеты» (опционально), а штатный навигационный комплекс работает на нем только у МС-21, которые пока коммерческих рейсов не выполняют.

Впрочем, в гражданских самолетах спутниковая навигация является вспомогательной системой. Для ориентирования достаточно наземных радиомаяков, для захода на посадку – курсо-глиссадной системы и так далее.

Пострадают люди со старыми устройствами без поддержки ГЛОНАСС

Например, дальнобойщики, которые любят навигаторы Garmin. Они очень надежны и не устаревают, поэтому их меняют редко. Вероятно, что у какого-то количества пользователей есть старые устройства, которые ГЛОНАСС не поддерживают, хотя новые уже мультисистемные.

Еще одна проблема дальнобойщиков – то, что грузы, которые перемещаются в автомобилях в рамках Евразийского экономического союза, контролируются через GPS. Если Россию решат отключить, это осложнит международные перевозки.

Обычных пользователей отключение GPS не затронет – уже лет десять чипсеты для массовых мобильных устройств поддерживают одновременно GPS, ГЛОНАСС, европейскую Galileo и китайскую BeiDou.

Выводы

Вероятность отключение GPS для России невысока. Это и технически сложно (если вообще возможно), и бессмысленно в качестве ограничивающей меры, потому что зависимость от GPS у страны незначительная.

У нас есть немало секторов как потребительских, так и промышленных, где разрыв связей с Западом будет болезненным, но системы глобального спутникового позиционирования к ним не относятся.

Каким образом кобейджинг заменит нам ряд привычных финансовых инструментов: