问题:漏洞 2009 年 4 月 24 日星期五,一个看似无关紧要的导航问题在华盛顿特区造成了紧张局面。一架小型飞机由于飞行员的 GPS 停止工作而误入禁区,白宫和国会山被疏散。美国政府机构的态度是“如果 GPS 失灵,还有其他系统可以备份”。当两架战斗机和两架美国海岸警卫队直升机被派去拦截飞机时,那些备用系统在哪里?飞机上没有备用导航接收器。在美国,这可能是因为 Loran 和增强型 Loran (eLoran) 的政策不一致,阻碍了行业开发和飞行员投资,这是唯一独立、互补、可互操作、多模式且具有与 GPS 不同的多种故障模式的技术。eLoran 是 GPS 唯一可用的共同主要解决方案。现实情况是,GPS 就像时间、电和水一样根深蒂固地存在于我们的生活之中。它以我们可能没有意识到的方式影响着我们的生活。GPS 服务中断可能会对一个国家的经济产生重大负面影响,甚至可能危及公民的安全。GNSS 的漏洞包括信号异常和故障、信号阻塞、频谱竞争以及有意和无意的干扰。干扰、欺骗以及现在的伪造技术的数量和复杂性不断增加
问题:漏洞 2009 年 4 月 24 日星期五,一个看似无关紧要的导航问题在华盛顿特区造成了紧张局面。一架小型飞机由于飞行员的 GPS 停止工作而误入禁区,白宫和国会山被疏散。美国政府机构的态度是“如果 GPS 失灵,还有其他系统可以备份”。当两架战斗机和两架美国海岸警卫队直升机被派去拦截飞机时,那些备用系统在哪里?飞机上没有备用导航接收器。在美国,这可能是因为 Loran 和增强型 Loran (eLoran) 的政策不一致,阻碍了行业开发和飞行员投资,这是唯一独立、互补、可互操作、多模式且具有与 GPS 不同的多种故障模式的技术。eLoran 是 GPS 唯一可用的共同主要解决方案。现实情况是,GPS 就像时间、电和水一样根深蒂固地存在于我们的生活之中。它以我们可能没有意识到的方式影响着我们的生活。GPS 服务中断可能会对一个国家的经济产生重大负面影响,甚至可能危及公民的安全。GNSS 的漏洞包括信号异常和故障、信号阻塞、频谱竞争以及有意和无意的干扰。干扰、欺骗以及现在的伪造技术的数量和复杂性不断增加
允许飞机根据任何所需路线遵循 IFR 路线和程序,但要受到 RNAV 技术的系统限制 - 最初是在 20 世纪 70 年代,基于 VOR-DME“移位”或 Loran C 等系统;受站点范围和覆盖范围的限制。地面站的大型喷气式飞机基础设施也使用惯性导航系统。- 通用航空飞机中的现代 RNAV 基于面板安装的 GPS。运输飞机还在多传感器飞行管理系统 (FMS) 中使用惯性参考和 DME-DME
允许飞机根据任何所需路线遵循 IFR 路线和程序,但要受到 RNAV 技术的系统限制 - 最初是在 20 世纪 70 年代,基于 VOR-DME“移位”或 Loran C 等系统;受站点范围和覆盖范围的限制。地面站的大型喷气式飞机基础设施也使用惯性导航系统。- 通用航空飞机中的现代 RNAV 基于面板安装的 GPS。运输飞机还在多传感器飞行管理系统 (FMS) 中使用惯性参考和 DME-DME
2.1a 舰桥布局 2.1b 驾驶室控制台布局 2.2.2a 雷达和 ECDIS 设备 2.2.2b 雷达操作台 2.2.2c 雷达显示器 2.2.3a ECDIS 操作台 2.2.3b ECDIS 显示器 2.3.1a 操舵台外围设备 2.3.2a 电罗经系统 2.3.2b 电罗经监视器 2.3.2c 电罗经子菜单 2.3.3a 自动驾驶仪控制面板 2.3.6a 舵角指示器 2.4.1a 主机舰桥控制装置 2.4.3a 推进器控制系统 2.4.3b 推进器控制面板 2.5.1a 速度计系统 2.5.2a Loran C 2.5.3a DGPS 导航仪 2.5.4a 风速计2.5.5a 气象传真接收器 2.5.6a 回声测深仪系统 2.5.6b 回声测深仪前面板 2.5.7a 值班呼叫面板 2.5.8a 自动识别系统 2.5.9a 航行事件记录系统 2.5.10a 主时钟控制面板 2.6.1a GMDSS 2.6.1b GMDSS 遇险反应 2.6.1c GMDSS 设备
1969 年,海岸警卫队领导层找到受人尊敬的艺术家 Noel J. Daggett,邀请他亲眼见证海岸警卫队对越南战争的贡献。9 月 8 日,司令官威拉德 J. 史密斯海军上将通知越南海岸警卫队活动指挥官,Daggett 将抵达越南访问“海岸警卫队部队,收集材料,以便他随后制作一系列油画,这些油画将赠送给海岸警卫队,几乎将成为该地区所有海岸警卫队活动的永久历史记录。”在两个月的时间里,Daggett 的行程包括在 Point Banks 和 Blackhaw 巡逻、参观爆炸物装载分队 1 和 4、参观 MEDCAP 和盲人学校。在乘坐 Jolly Green 飞机飞往 Con Son LORAN 站之前,他与海岸警卫队飞行员 LT Richard V. Butchka 一起度过了一个下午。
主席先生、排名成员里德以及委员会成员,感谢你们今天给我这个机会与国防部的杰出同事一起作证。我今天以普通公民的身份作证,我所表达的观点不代表任何政府机构或私人公司。我的证词基于公开信息。我的观点代表了我的担忧以及 GPS 民用用户群体的担忧。虽然我的简历已提供给委员会,但我想指出的是,我参与无线电导航运营和政策已有 50 多年了。四十五年前,越南战争结束时,我是泰国南邦 LORAN C 发射站的指挥官。十年前,作为海岸警卫队司令,我亲自启动了关闭美国境内最后一条 LORAN C 链的开关。我的小组成员就联邦通信委员会 (FCC) 的命令和授权 (OA) 提交了统一的证词,该命令和授权允许 Ligado Networks LLC“部署低功率地面全国网络……”,以及对国防部和国家安全的相关影响。我赞同他们的证词和建议。我今天在这里的目的是代表数亿 GPS 和全球导航卫星系统 (GNSS) 民用用户,就委员会对国家安全的担忧发表讲话。它以更广泛的国家安全概念为前提,延伸到国家权力的所有要素。GNSS 和 GPS 的普及使得定位、导航和授时 (PNT) 服务的提供对国家的经济福祉和国土安全至关重要。然而,与我们的军队不同,军队能够通过加密和其他工具降低风险,而民用用户是一个单独的用户群体,接收机多样性更大,降低风险的选项更少。政府中唯一一个从金融交易的时间安排到发电、电信同步、高精度农业、智能交通系统以及空中导航和空域管理,GPS 已成为国家“公共福利”和“共同防御”的关键。正如 NTIA 在 2019 年 12 月 6 日致 FCC 的一封信中所述,“全球定位系统 (GPS) 的准确性和普遍可用性对国家经济、国家安全和持续的技术领先地位至关重要。”信中进一步指出,“美国国家标准与技术研究所 (NIST) 赞助的一项最新研究估计,截至 2017 年,私营部门使用 GPS 的经济效益在 9030 亿美元至 1.8 万亿美元之间。”该专家组明确指出,军事系统面临的风险也由民用 GPS 用户承担。
航空电子设备是飞机、人造卫星和航天器上使用的电子系统。航空电子系统包括通信、导航、多个系统的显示和管理,以及安装在飞机上以执行单独功能的数百个系统。1. 飞机航空电子设备1.1 通信通信将驾驶舱与地面以及驾驶舱与乘客连接起来。机上通信由公共广播系统和飞机对讲机提供。甚高频航空通信系统工作在 118.000 MHz 至 136.975 MHz 的航空波段。欧洲每个频道与相邻频道的间隔为 8.33 kHz,其他地区为 25 kHz。甚高频也用于视距通信,例如飞机对飞机和飞机对空中交通管制。使用调幅 (AM),通话以单工模式进行。飞机通信也可以使用 HF(尤其是跨洋飞行)或卫星通信进行。 1.2 导航 导航是指在地球表面或上方确定位置和方向。航空电子设备可以使用卫星系统(如 GPS 和 WAAS)、地面系统(如 VOR 或 LORAN)或两者的任意组合。导航系统会自动计算位置,并在移动地图显示器上将其显示给机组人员。较旧的航空电子设备需要飞行员或导航员在纸质地图上绘制信号交叉点以确定飞机的位置;现代系统会自动计算位置,并在移动地图显示器上将其显示给机组人员。1.3 监控
缩写列表 ABAS 机载增强系统 ACAS 飞机防撞系统 ADS 自动相关监视 ADS-C 自动相关监视 - 合同 AFM 飞机飞行手册 ANP 实际导航性能 ATC 空中交通管制 ATM 空中交通管理 B-RNAV 基本区域导航(欧洲标准) B-RNP 1 基本所需导航性能 1 海里(美国标准) CDI 航向偏差指示器 CDU 控制显示单元 CPDLC 管制员-飞行员数据链通信 CSA 标准精度信道 DCA 阿鲁巴民航部 DME 测距设备 EASA 欧洲航空安全局 ECAC 欧洲民航会议 (E)HIS(电子)水平状况指示器 EUR 欧洲地区(ICAO) FAA 联邦航空管理局 FAF 最后进近定位点 FDE 故障检测与排除(GNSS) FL 飞行高度 FMS 飞行管理系统 FRT 固定半径过渡 FT 英尺 FTE 飞行技术误差 GBAS 地基增强系统 GNSS全球导航卫星系统 GPS 全球定位系统 GRAS 地基区域增强系统 IAF 初始进近定位点 ICAO 国际民用航空组织 IF 中间定位点 INS 惯性导航系统 IRS 惯性参考系统 JAA 联合航空当局 LNAV 横向导航模式 (FMS) LoA 接受函 LOA 批准书 (由 DCA 颁发) LOFT 航线导向飞行训练 LORAN 远程导航 (低频