如果你以为GPS只是帮你导航到那家新餐馆，或者找到最快的路线，那你就错了。GPS卫星的信号是美国所有网络的基础——互联网、电网、金融交易、电信，当然还有交通。但该系统没有备份，这意味着一次大的破坏、恶搞或黑客攻击可能会让整个国家陷入瘫痪。
一种名为eLoran的新系统起源于二战时期的地面无线电技术，它可以补充GPS，并赋予其所需的弹性。其他国家也有这样的支持，包括中国和俄罗斯。不过，尽管早在2008年美国政府就宣布将建立这样一个系统，但至今仍未付诸行动。
“这是一个全国性的基础设施问题，”弹性导航与时间基金会(Resilient Navigation and Timing Foundation)主席达纳·高华德(Dana Goward)说。该基金会是一个非营利性组织，支持让GPS更具弹性的政策和系统。
对于GPS和依赖它的系统来说，时间是关键。字面上。24操作卫星在环绕地球的轨道上，每个航天器最多可携带4个原子钟它能将精确的时间控制在纳秒以内，而且彼此之间都是同步的，而且是协调世界时。当卫星广播信号时，它们是在向地球上的接收器广播它们的时间和位置，比如你的智能手机，它位于这些关键网络的沿线。接收器利用这些信号到达时间的差异来确定位置。
这些信号就是为什么当你的Lyft司机即将到达时，你会收到警报。互联网上的节点利用这些信号来跟踪以光速在网络上移动的信息包。他们需要知道时间这样他们就能把从奥马哈发过来的信息包重新组合到你在波士顿的笔记本上。在电网上，相位测量单元使用GPS信号，以确保两个电网在一起时正弦波匹配。不匹配会产生过多的热量并造成能量损失。
电信网络使用GPS信号来保持手机信号塔的同步，以防止你的电话在去奶奶家的火车上掉下来。多亏了GPS，你的信用卡消费、ATM取款和金融市场交易都有了精确的时间戳。
你可以看到我们的方向。GPS的混乱会造成一些严重的麻烦。这并不难做到。GPS卫星发送微弱、高频的信号，通过这些信号到达地球12645英里(20350公里)的空间和大气。太空天气可能会意外地搞砸它们。人们可以故意把它们搞砸。网上出售的一些产品，根据成本和质量，可以非法干扰半径在100英尺(30米)到30英里(48公里)之间的任何地方的GPS信号。
高华德说:“在它成为问题之前，它不是问题。”
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问题一直存在
2016年4月，路透社报道报道数十艘韩国渔船不得不返回港口，因为它们的GPS设备被堵塞了——显然是朝鲜造成的。
2016年1月12日，两艘美国海军舰艇驶入伊朗领海50英里(80公里)，被伊朗伊斯兰革命卫队海军截获。Goward写了一编辑《基督教科学箴言报》认为，伊朗可能用假信号欺骗了船只的GPS设备，故意让船只偏离航线。
2016年1月，美国空军退役了一颗GPS卫星，这是它的常规做法，在这一过程中引入了一个13.7微秒错误通过半数仍在轨道上运行的GPS卫星。在接下来的12个小时里，这一错误在全球范围内造成了数千次干扰，包括电信网络、自动依赖监视广播系统(ADS-B)、飞机跟踪安全系统和北美第一反应网络的系统故障。
“幸运的是，据我们所知，没有人死亡，不幸的是，没有头条新闻。所以事情基本上还是和以前一样，”高华德说。“但有证据表明，这些系统都是相互关联的，即使GPS存在非常非常小的差异，这些故障和故障也会发生。”
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备份
eLoran系统提供备份计划。该系统最初被称为LORAN，即“远程导航辅助”的意思，最初是美国在二战期间在全球大部分地区部署的一个秘密系统。战后，美国海岸警卫队在海外维持了许多发射站，以支持国防部，在美国有超过25个发射站网络。每个发射机都使用原子钟，与海军天文台的协调世界时同步，并广播精确的时间信号。
但后来更精确的GPS出现了，美国把罗兰放在了一边。一种由美国海岸警卫队开发的增强型罗兰(Loran)被商业实体和英国海事当局采用、完善和演示。
高华说，美国的计划是重复使用与以前的罗兰系统相同的地面基础设施来广播低频、高功率的时间信号，这种信号比GPS卫星发出的信号强130万倍。
以超高功率传输的低频无线电波的组合使它们几乎不可能被干扰。它们可以穿透建筑物、地下甚至水下——这可能有助于这些地方的导航应用程序。高华德说，研究表明，当eLoran与GPS协同使用时，其组合比单独使用两者都更准确。
今年7月，美国众议院通过一项法案声明:“在拨款可用的情况下，部长应提供建立、维持和运行可靠的陆基增强罗兰(LORAN)定位、导航和授时系统。”同月，众议院还通过了《2018财年国防授权法案》(National Defense Authorization Act for Fiscal Year 2018)1000万美元建立一个概念验证系统，以补充和支持GPS。
高华认为，资金可以用于最终系统的第一阶段，这可能包括对横跨美国大陆中部的8座剩余塔楼中的4座进行加固。
“你可以立即建立一个时间信号，为关键的基础设施提供保护，”他说。“不到一年的时间就可以完成。1000万美元将是这一努力的良好开端。”
其余部分的建造成本可能在4亿到5亿美元之间。但高华德认为政府不应该这么做。他的基金会提倡政府和企业之间建立公私合作关系。这个想法是，一个公司将建设剩余的基础设施，向政府出售订阅，并向私营公司出售更高分辨率的服务——政府将从中获得一部分——同时也向公众免费提供基本服务。
目前还不清楚美国政府将如何处理此事。但是技术在没有政府的情况下继续前进，随着世界越来越依赖网络和自动化，有些东西将不得不放弃。
“我们依赖于国土安全部所说的关键基础设施的单点故障”，高华德说。“这意味着，当它失败时，有可能导致更大的失败。”
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