5G 网络可以提供一种不可干扰的 GPS 替代方案|GPS|5G|导航_新浪科技

5G蜂窝网络可以构成低成本的地球全球导航卫星系统（GNSS）备份的基础。GPS 等 GNSS 选项提供可靠的定位、授时和导航服务，但容易受到干扰和欺骗攻击。基于 5G 的替代方案的支持者表示，该技术可能会在未来三年内广泛提供给配备现有接收器的用户。

总部位于弗吉尼亚州雷斯顿的 NextNav 今年早些时候在实验室试用了 5G 系统，目前正在等待联邦通信委员会（FCC）的决定，与一家主要移动运营商合作进行概念验证测试。除了对于导航和定位不可或缺之外，GPS 和其他 GNSS 网络还支持许多不可或缺的技术，包括金融交易时间戳和电网同步。

尽管 GPS 在当今世界至关重要，但美国军方在 1980 年代开发的 GPS 极易受到有意和意外的干扰。干扰和欺骗在乌克兰和以色列等国家及其周边地区已成为常见现象，据报道，在强烈的太空天气事件之后，GPS 会受到广泛的干扰。各种 GPS 替代方案正在开发中，包括近地轨道卫星星座或测量行星引力强度的设备。这些替代方案中的大多数都需要在技术开发和成熟方面进行大量投资。

另一方面，NextNav 声称其技术可以无缝集成到现有的 5G 网络中，只需对 FCC 管理无线电频谱使用的规则进行细微调整即可。

“为了提供坐标，没有必须集成特殊设备，”NextNav 监管事务副总裁 Renee Gregory 说。“我们的解决方案实际上是 5G 网络之上的应用层。”

NextNav的系统使用900兆赫兹的射频频段传输定位参考信号，这是一种新型信号，旨在通过5G网络共享定位数据。（900 MHz 频段目前用于收费、货运跟踪和物联网应用。该技术依赖于与基于 GNSS 的定位相同的三角测量原理——它只使用两个 5G 基站而不是两颗卫星来对用户进行地理定位。

用于传输信号的频段比 GPS 卫星信号的波长更长（GNSS 使用大约 1,176 MHz、1,227 MHz 和 1,575 MHz 的三个频段）。较长的波长使信号能够更好地穿透建筑物，即使在卫星信号经常变得太弱和不准确的密集城市环境中也能保持可靠。手机信号塔与用户设备的距离很近，这意味着接收到的信号比来自 GPS 卫星的信号强得多，因此不易受到干扰和欺骗攻击的干扰。

曾担任美国 FCC 公共安全和家庭安全主管的退役海军少将大卫·辛普森（David Simpson）表示，广泛使用的地面备用系统可以极大地增强全球消费者、企业和国防军的位置、导航和授时（PNT）服务的弹性。

辛普森说，低端地面系统中断天基 PNT 的准确性或可用性的例子有很多，很明显，依赖单个系统已经不可能了。“它现在正在发生。它正在乌克兰及其周边地区发生。它正在以色列和加沙地带及其周边地区发生。

辛普森补充说，集成到现有 5G 网络中的商业系统将提供主要优势，因为它们可以在现有网络基础设施上运行，利用已经广泛使用的最终用户设备。

“我们需要不需要新用户设备的解决方案，”辛普森说。“这是整个系统中成本最高的部分。如果我们有一个需要全新设备的解决方案，它只能覆盖大约 5% 的潜在用户群体，最终无法解决问题。

NextNav 是探索将 PNT 分发集成到现有通信网络中的可能性的几家公司之一。总部位于以色列的 Asocs 于 2023 年与德国汉莎航空集团合作对类似技术进行了小规模试验。

NextNav 成立于 2007 年，目前根据许多消费类智能手机中集成的气压传感器的测量结果，为急救人员提供高度定位服务。该公司还运营着一个依靠信标网络的系统，提供二维的备用定位服务。NextNav 技术开发副总裁 John Kim 表示，基于 5G 的新系统将把这两个组件集成到一个无缝服务中。

另一方面，NextNav 声称其技术可以无缝集成到现有的 5G 网络中，只需对 FCC 管理无线电频谱使用的规则进行细微调整即可。

“为了提供坐标，没有必须集成特殊设备，”NextNav 监管事务副总裁 Renee Gregory 说。“我们的解决方案实际上是 5G 网络之上的应用层。”