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  • 全球定位系统即将“归零” 能招来新的“千年虫”吗

    来源:www.honkerbase.com 发布时间:2019-09-06

    王祝华记者蒋东洲刘炜

    4月6日之后,人们日常生活中经常使用的GPS GPS将迎来一个新的周期。最近在旧金山举行的RSA美国信息安全大会上,一些专家预测,旧的GPS系统将在4月6日出现一个计算机磨损年的漏洞;更多安全专家表示,他们将永远不会在同一天飞行./p>

    为什么GPS会出现“归零”现象?它会给我们带来什么?中国的北斗系统也有这个问题吗?科学家们怎么想?解决办法是什么? “科技日报”记者采访了中国科学院的相关专家。

    “GPS周翻转”是啥

    根据美国民用GPS服务接口委员会(CGSIC)最近发布的一份通知,GPS全周计数将从2019年4月6日24点的1023变为0,称GPS周数翻转。这意味着GPS周计数将迎来一个新的周期。

    为什么会出现这种情况? “这必须从GPS系统的界面设计中解释。”长期从事北斗导航系统建设的科学家,中国科学院航天信息研究所研究员,博士生导师徐莹表示,GPS系统具有全球导航定位定时系统在其设计之初,建立了自己的称为GPS的时间系统,该起点对应于1980年1月6日0:00的UTC时间(协调世界时)。为了达到计时的目的, GPS系统通过导航信号连续向用户广播对应于当前时刻的GPS,系统设计者通过每周计数(WN)和周(TOW)从GPS初始时间共同指示当前时间。时间差,因此组合闰秒以获得当前UTC时间,完成时间。

    中国科学院航空航天学院工程师何志表示,由于种种原因,设计人员设计的GPS仅使用10位来表征WN,这导致WN仅在WN之间循环。当WN从1023变为0时,GPS周数翻转并听到新的一周。 1024周对应于一年中约19.7年。从GPS系统的开始时间开始,最后的GPS周数翻转是1999年8月21日。这次恰好是2019年4月6日,2038年。下一个GPS周计数将出现在11月20日。

    “例如,因为孩子还没有学到100以上,他每100次从0开始计数,以十进制计数,101是101,200是201,依此类推。每次孩子遇到100,就会返回0.这类似于GPS周数翻转。“何志说。

    可能会产生什么影响

    “GPS接收器将使接收器的输出时间在GPS旋转预处理之前返回大约19年。这可能会影响依赖于GPS定时的任何系统和应用。“据信,在民用航空领域,时间基本上基于卫星导航系统,所有自动化设备都基于此时。

    因此,倾覆的周数可能导致机载雷达信号数据的混乱,这可能导致数据中断,目标跟踪和计划无关的问题。

    同时,气象设备之间的信息交换不会因跳时而自动完成气象信息的对齐,使得天气预报难以进行,可能影响航班调度,带来不必要的损失。

    此外,使用不执行GPS周计数处理的接收器也会对基础设施中运行的某些自动化领域产生影响,例如电力,通信和金融部门使用的BITS系统。如果BITS系统仅涉及GPS定时信号,则会导致BITS系统跳时,这可能导致系统瘫痪并影响公众。在金融部门,它也可能导致无法完成结算并给用户带来经济损失。

    如何消除隐患

    他说,为了解决GPS周数翻转的问题,一方面,各行业应提前联系GPS接收器供应商,询问GPS周数反转是否存在定时误差问题。如果存在,则应该要求GPS接收器供应商。更新固件。另一方面,使用GPS进行计时的用户应进行预先计划和模拟测试,以消除隐患。

    如何检查接收器是否会受到GPS周期反转的影响?对于普通用户,您可以联系您的GPS接收器供应商,询问是否存在这样的隐患,何时发生,并及时更新固件。对于专业用户,GPS信号模拟器可用于设置信号传输的时间,设置为2019年4月6日之后的任何时间,反复测试GPS接收器是否会受周数翻转影响。

    北斗系统也有漏洞

    作为与美国GPS同名的四大全球卫星导航系统之一,我国自主研发的北斗导航系统已成为当代中国令人眼花缭乱的“国家名片”。北斗导航系统有类似的错误吗?

    徐莹表示,中国的北斗导航系统也存在BD周转的问题,但中国的北斗系统设计人员结合了GPS周转的短周期和一般GNSS接收机的使用寿命。在设计中,循环计数用13位表示,周转周期为8192周,或约160年,这是一个有效的规定。避免了这个问题。事实上,卫星导航系统翻身的问题是不可避免的,只有转弯期的长短。但是在用户接收器中,可以设计合理的算法来避免这个问题,并成为无错误的日历。

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