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全球定位系统“归零”即将来临,对我们有啥影响?

2019-03-28



4月6日过后,民众日常生活中经常使用的全球定位系统GPS将迎来新周期。

近日在旧金山召开的RSA美国信息安全大会上,有专家预测,旧GPS系统将在4月6日发生类似计算机千年虫的错误;更有安全专家表示,自己绝不会在当天搭乘飞机……


GPS归零是啥

根据美国民用GPS服务接口委员会(CGSIC)近日发布的通知,GPS的整周计数值将于2019年4月6日24点由1023变为0,称作GPS周数翻转。这意味着GPS周计数将迎来新的周期。


为什么会出现这样的情况?“这个得从GPS系统的接口设计来解释这个现象。”长期从事北斗导航系统相关建设工作的科学家,中科院空天信息研究院研究员、博士生导师徐颖说,GPS系统作为一个全球性的导航定位授时系统,在设计之初就建立了自己的一套时间系统,称作GPS时,而这个起点对应UTC时间(世界协调时间)的1980年1月6日0时。为了达到授时的目的,则GPS系统通过导航信号不断向用户广播当前时刻所对应的GPS时,系统设计人员通过周计数(WN)和周内秒(TOW)来共同表示当前时刻距离GPS初始时刻的时间差,从而结合闰秒得到当前UTC时刻,完成授时。


中科院空天信息研究院工程师何智力说,因为多方面原因,GPS在设计之初,设计人员只用了10bit来表征WN,导致WN只能在0—1023之间循环。当WN从1023变为0时,就会发生GPS周数翻转,出现迎接新一周的说法。1024周对应到年上大概就是19.7年,从GPS系统时的起始时刻算起,上一次出现GPS周数翻转是1999年8月21日,这次就正好是2019年4月6日,2038年11月20日将会出现下一次GPS周数翻转。

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何智力

“打个比方,小朋友因为还没有学习超过100的数,他每次数到100就又从0开始数,而按10进制的计数规则,100以后是101,200以后是201……以此类推,而小朋友每次遇到100都会回到0。这就类似于GPS周数翻转。”

对我们有什么影响

在生活中,我们其实可以发现,GPS定位已经涉及到了我们的方方面面,最简单最直观的,就是出行的导航。如今各种地图软件,导航软件被广泛使用,如果全球定位系统归零会对我们造成影响,那么导航的使用,地图的定位等内容,必然是最直观最直接受到影响的。


周数翻转可能引发空管雷达信号数据混乱,会引起数据中断、目标航迹与计划不相关等问题。


同时气象设备之间的信息交换也会因时间跳变而无法自动完成气象信息对齐,造成气象预报困难,从而可能影响飞行调度,带来不必要的损失。



天气、定位还会影响一个人群,那就是驴友,探险家等。因为总是行走在需要定位的一些地方,因此GPS对于这些人就很重要,几乎等同于生命。到了4月6日这一天,GPS不出事还好,真的有个意外,就有可能造成不可挽回的后果。



另外,现在手机里的APP中的GPS定位功能可能会受到影响。快递,外卖,聊天,哪怕你只是玩一个游戏,游戏也会撺掇你打开GPS然后和附近的人一起玩。如果不打开,很多游戏的相应功能都不对你开放,那就很难受了。快递外卖也可能无法准确得送给你。



最后一个可能是支付上,据说金融机构的系统是涉及到这个东西的,据称,这有可能造成支付无法结算等后果。


我国的北斗会出现归零现象吗


作为与美国GPS齐名的全球四大卫星导航系统之一,我国自主研发的北斗导航系统也存在BD周数翻转问题,但是我国的北斗系统设计人员结合GPS周数翻转周期短和一般GNSS接收机使用寿命情况,在设计时,其周计数用13bit表示,翻转周期是8192周,大概是160年,从而有效规避了该问题。其实,对应卫星导航系统周数翻转问题,是必然会出现的,只是翻转周期的长短问题,但是在用户接收机中可以设计合理的算法而规避这个问题,成为没有bug的万年历。

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