امتیاز موضوع:
  • 32 رأی - میانگین امتیازات: 3.03
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
GPS و روش های از کار انداختن آن !
#1
Lightbulb 


چگونه یک جعبه 30هزار تومانی می‌تواند زندگی شما را به هم بریزد!!!




سیگنال‌های
جی‌پی‌اس به شما کمک می‌کنند تا تماس بگیرید، خانه خود را روشن کنید و حتی
هواپیمای خود را بر زمین بنشانید؛ ولی می‌دانید که یک جعبه پلاستیکی ارزان
می‌تواند همه این‌ها را مختل کند؟

[تصویر:  gps%20work.bmp]
تیکی
مدت
کوتاهی از ظهر در سان‌دیگو کالیفرنیا گذشته بود که خرابی آغاز شد. در برج
مراقبت فرودگاه، کنترل کننده‌های ترافیک هوایی روی مانیتورهای پیش روی خود
می‌دیدند که سیستم رهگیری هواپیماهای ورودی از کار افتاده است. در مرکز
پزشکی نیروی دریایی، پیجرهای اضطراری مورد استفاده برای احضار پزشکان از
کار افتادند. هرج و مرج، بندر شلوغ شهر را نیز در وحشت فرو برد، چرا که
سیستم مدیریت ترافیک مورد استفاده برای هدایت قایق‌ها از کار افتاده بود.
در خیابان‌ها هم مردمی که می‌خواستند از موبایل خود استفاده کنند، می‌دیدند
که آنتن دهی ندارد و مشتریان بانک‌ها هم نمی‌توانستند از دستگاه‌های
ای‌تی‌ام پول برداشت کنند. مشکل به مدت دو ساعت دیگر هم ادامه یافت.

به گزارش نیوساینتیست،
یافتن دلیل این حادثه عجیب در ژانویه 2007 / دی 1384 سه روز به طول
انجامید. دو کشتی نیروی دریایی در بندر سان‌دیگو در حال انجام یک تمرین
آموزشی بودند. برای آزمودن شیوه‌های کار در هنگامی که ارتباطات قطع
می‌شوند، تکنیسین‌ها امواج رادیویی را مختل کردند و ناخواسته، مانع از
رسیدن امواج رادیویی ماهواره‌های جی‌پی‌اس به محدوده وسیعی از شهر شدند.

چرا
باید جی‌پی‌اس، چنین آشفتگی را سبب شود؟ این امواج ماهواره‌ای، فقط به کار
ناوبری ماهواره‌ای خودروی شما نمی‌آیند. جی‌پی‌اس به «ابزاری نامرئی»
تبدیل شده که ما بدون این که بدانیم به آن وابسته شده‌ایم. شرکت‌های موبایل
از امواج زمانی جی‌پی‌اس استفاده می‌کنند تا نحوه ارتباط گوشی شما را با
برج‌های خود هماهنگ کنند. تامین کنندگان انرژی برای سنکرون کردن شبکه‌های
برق در هنگام اتصال آنها به هم، از جی‌پی‌اس استفاده می‌کنند و بانک‌ها و
مراکز بورس از ماهواره‌ها برای برچسب‌های زمانی به منظور جلوگیری از
کلاه‌برداری استفاده می‌کنند. همزمان، وابستگی ما به ناوبری جی‌پی‌اس نیز
همه ساله بیشتر و بیشتر می‌شود.

برخی
از این نگرانند که ما بیش از حد به فناوری‌ای وابسته شده باشیم که به
راحتی می‌توان آن را از کار انداخت؛ برای این کار نیازی به یک تمرین آموزشی
نیروی دریایی هم نیست. بزرگ‌ترین نگرانی آنها مختل کننده جی‌پی‌اس است؛ یک
ابزار پلاستیکی که به راحتی می‌توان آن را روی داشبورد خودرو نصب کرد.
اینها را می‌توان از اینترنت خریداری کرد، و از علاقه‌مندان به خرید چنین
ابزاری هم، می‌توان از رانندگان کامیون نام برد که خوششان نمی‌آید که
روسایشان بدانند در هر لحظه در کجا هستند. استفاده روزافزون آنها تا همین
جای کار هم سبب بروز مشکلاتی در فرودگاه‌ها و اختلال در پوشش موبایل در
خیلی از شهرها شده است. یک مختل کننده، در صورتی که مانعی در مقابل خود
نداشته باشد، می‌تواند جی‌پی‌اس را از چندین کیلومتر دورتر هم از کار
بیندازد. از همین رو تعجبی ندارد که بدانیم که پژوهشگران در همه جای دنیا
در تلاش برای یافتن راه‌هایی برای اجتناب از اختلال مصیبت بار و فاجعه آمیز
جی‌پی‌اس هستند.

سیگنال ضعیف
جی‌پی‌اس
با استفاده از امواج رادیویی ماهواره‌ها کار می‌کند، تامین کننده اصلی آن
هم شبکه NavStar ارتش ایالات متحده امریکا است که دست کم در هر لحظه 24
ماهواره در حال کار دارد، ماهواره‌هایی که به نحوی قرار گرفته‌اند که شما
همواره می‌توانید 4 تا از آنها را از هر جای دنیا که باشید ببینید.

هر
ماهواره به طور پیوسته، مکان خود و زمان را که توسط ساعت اتمی روی آن
اندازه گیری شده، مخابره می‌کند. یک گیرنده جی‌پی‌اس، زمان را با ساعت خود
مقایسه می‌کند، و سپس فاصله خود را از هر یک از ماهواره‌ها محاسبه می‌کند.
هنگامی که توانست بر روی دست کم 4 تا از ماهواره‌ها قفل کند و خطاها را هم
در محاسبه خود لحاظ کند، می‌تواند مکان دقیق خود را کشف کند. امروزه، خیلی
از گیرنده‌ها از جی‌پی‌اس برای دسترسی ارزان و راحت به زمان دقیق گرفته شده
از ساعت‌های ماهواره‌ها استفاده می‌کنند.

دیوید
لست، مشاور و رئیس پیشین انستیتوی سلطنتی ناوبری بریتانیا می‌گوید: «مشکل
این است که سیگنال‌ها جی‌پی‌اس خیلی ضعیف هستند. درست مانند این که بخواهید
نور چراغ یک خودرو را از فاصله 20 هزار کیلومتری ببینید». به دلیل محدودیت
منبع تغذیه ماهواره، سیگنال‌ها را هم نمی‌توان بیشتر از این تقویت کرد.

لست
تجربه دست اولی از سادگی مسدود کردن سیگنال‌های جی‌پی‌اس و تاثیر آن بر
فناوری‌های مدرن دارد. او در سال 2010، آزمایشی را در دریای شمال و بر روی
یک کشتی 500 تنی به نام THV Galatea رهبری کرد. گالاتی برای سرعت خود مشهور
است و از آخرین تجهیزات ناوبری نیز بهره می‌برد. لست می‌خواست بداند که
بدون جی‌پی‌اس چه بر سر این کشتی می‌آید. از همین رو، او از یک ابزار مختل
کننده ساده استفاده کرد که سیگنال جی‌پی‌اس را با پخش نویز بر روی فرکانس
مشابه سیگنال ارسالی ماهواره، از کار می‌اندازد.

هنگامی
که لست مختل کننده را به کار انداخت، کشتی هم دیوانه شد. به ادعای نمایشگر
الکترونیک روی عرشه کشتی، گالاتی در حال حرکت باسرعت بالاتر از یک ماخ
(1224 کیلومتر بر ساعت) در بین اروپای شمالی و ایرلند بود. آژیرهای خطر
کشتی به صدا درآمدند. سیستم ناوبری پشتیبان کشتی (ژیروکمپس، قطب‌نمایی که
همواره شمال حقیقی را نشان می‌دهد) نیز خراب شد، چون از جی‌پی‌اس برای
اصلاح خطای خود استفاده می‌کرد. رادار هم با بلای مشابهی روبرو شد. حتی
ارتباطات ماهواره‌ای کشتی هم از کار افتادند، چون این جی‌پی‌اس بود که آنتن
آن را در جهت درست تنظیم می‌کرد. لست می‌گوید: «همه خدمه آموزش دیده بودند
و در مورد آزمایش هم اطلاع داشتند، در نتیجه می‌دانستند که چه چیزی در حال
وقوع است، ولی آنها هم شگفت‌زده شده بودند».

تقلب کامیون‌داران
لست
در این آزمایش از یک مختل کننده ساده موجود در بازار استفاده کرد. به رغم
این که استفاده از این مختل کننده در ایالات متحده، انگلیس و خیلی از
کشورهای دیگر غیر قانونی است، این ابزارهای ساده را می‌توان به راحتی و
باقیمت تقریبی 30 دلار از طریق اینترنت خریداری کرد. فروشندگان ادعا
می‌کنند که این‌ها برای حفاظت از حریم خصوصی هستند و از آنجا که آنها
ابزارهایی را که داده‌های حرکتی خودرو را ذخیره می‌کنند، از کار
می‌اندازند، در بین رانندگان کامیون که از این جاسوس‌های الکترونیک در داخل
خودروی خود متنفرند، خیلی محبوب هستند. آنها همچنین می‌توانند عوارضی‌های
مبتنی بر جی‌پی‌اس را که با استفاده از یک گیرنده جی‌پی‌اس آن‌بورد کار
می‌کنند، از کار بیاندازند. برخی از مجرمان نیز از آنها استفاده می‌کنند تا
دستگاه‌های ردیاب کار گذاشته شده در بارهای دزدیده شده را از کار
بیندازند. لیت می‌گوید: «ما در ابتدا فکر می‌کردیم که این مختل کننده‌ها
توسط نوجوانان و در اتاق خواب ساخته می‌شوند، اما اکنون آنها در
کارخانه‌هایی در چین ساخته می‌شوند».

لست
نگران این است که این مختل کننده‌ها بتوانند روز زمین هم همان اختلالاتی
را پدید بیاورند که برروی گالاتی مشاهده شدند، و در این نگرانی هم تنها
نیست. در نوامبر سال 2010، هیئت اجرایی منصوب ناسا در «مکان‌یابی، ناوبری و
زمان‌بندی» هشدار داد درصورتی که ابزارهای مختل کننده در شهرها به کار
گرفته شوند، می‌توانند سبب بروز فاجعه شوند. کسی نمی‌داند که چه تعداد از
این ابزارها در خیابان‌ها وجود دارند، ولی نگرانی عمده این هیئت این است که
خطر تداخل به سرعت در حال افزایش است. در آینده، ابزارهایی که Spoofer نام
دارند (و داده‌های غلط به گیرنده جی‌پی‌اس می‌دهند) می‌توانند مشکل را از
این هم بدتر کنند.

حادثه‌ای
که سال گذشته در فرودگاه بین المللی نیوآرک در نیروجرسی رخ داد، نشان داد
که برای اختلال، یک عدد مختل کننده هم کافی است. کنترل کننده‌های فرودگاه
یک یک سیستم فرود مبتنی بر جی‌پی‌اس نصب کرده بودند که هواپیما با استفاده
از آن، حتی در هوای بد و دید ناکافی هم می‌توانست فرود بیاید. ولی یک یا دو
بار در هر روز خاموش می‌شد. ماه‌ها طول کشید تا دلیل آن کشف شد: یک راننده
در اتوبانی که از همان نزدیکی می‌گذشت از یک مختل کننده جی‌پی‌اس استفاده
می‌کرد تا از پرداخت عوارض بزرگراهی فرار کند. این راننده کامیون دو بار در
روز از کنار فرودگاه می‌گذشت، و در ضمن عبور یک فرودگاه کامل را فلج
می‌کرد.

نسل‌های
بعدی کنترل ترافیک هوایی فرودگاه‌ها بدون جی‌پی‌اس کار نمی‌کنند؛ و البته
سیستم‌های کنترل حرکت قطارها هم چنینند. اداره فدرال راه آهن ایالات متحده،
جی‌پی‌اس را در قلب نقشه خود برای مدیریت هوشمند ترافیک راه آهن دارد.
همچنین اتکا به جی‌پی‌اس برای هدایت سرویس‌های اورژانس هم روزافزون است.

ابزار نامرئی
علاوه
بر آن، امروزه هنگامی که سیستم جی‌پی‌اس از کار می‌افتد، این فقط سیستم
ناوبری نیست که دچار مشکل می‌شود. دونالد جول، که به ایجاد جی‌پی‌اس در
نیروی هوایی ارتش ایالات متحده کمک کرده بود، و اکنون سردبیر مجله جی‌پی‌اس
ورلد است، می‌گوید: «ما بدون این که بدانیم، به جی‌پی‌اس وابسته شده‌ایم».
به گفته وی، براورد می‌شود که اکنون بیش از یک میلیارد دستگاه گیرنده
جی‌پی‌اس در حال کار باشند، و بیش از 90 درصد آنها، تنها برای تعیین دقیق
زمان از سیگنال‌های ماهواره‌ها استفاده می‌کنند.

موبایل‌ها،
کاربر کلیدی در این ابزار نامرئی هستند. برج‌ها باید با همدیگر سنکرون
باشند تا در حینی که حرکت می‌کنید تماس‌ها را به برج دیگر منتقل کنند. یک
سیگنال زمان جی‌پی‌اس راه ارزان و دقیقی برای انجام این کار است. از افت
زمانی برای هر برج نیز برای تشخیص آن استفاده می‌شود. در حقیقت، خیلی از
فناوری‌های ارتباطات بی‌سیم برای سنکرون شدن از زمان جی‌پی‌اس استفاده
می‌کنند. احتمالا به همین دلیل است که کنترل ترافیک بندر و پیجرهای اضطراری
در سال 2007 در سان‌دیگو از کار افتادند.

وقت طلاست
زمان
سنجی جی‌پی‌اس را می‌توان در برچسب گذاری زمانی نقل و انتقال‌های تجاری از
قبیل معاملات بازار سهام به کار برد. ای‌تی‌ام‌ها هم برخی اوقات از ارتباط
بی‌سیم بهره می‌برند و از یک کد رمزگذاری شده مبتنی بر زمان استفاده
می‌کنند که نیاز به سنکرون شدن دارد. به رغم این که علت از کار افتادن
دستگاه‌های ای‌تی‌ام در چریان حادثه سان‌دیگو مشخص نیست، شاید این هم ربطی
به جی‌پی‌اس داشته باشد.

تامین
کنندگان انرژی از جی‌پی‌اس برای برقرار نگاه داشتن جریان متناوب از
نیروگاه‌های مختلف در شبکه استفاده می‌کنند. اگر چرخه فرکانسی دو نیروگاه
بر هم منطبق نباشند (اختلاف فرکانس، یا اختلاف فاز داشته باشند) در صورت
متصل شدن به همدیگر، مقداری از برق تولیدی همدیگر را خنثی می‌کنند، و سبب
ناکارامدی شبکه می‌شوند. یک سیگنال دقیق زمانی، به اپراتورها امکان می‌دهد
تا زمان شروع هر چرخه را دقیقا تعیین کنند. برای مثال، شبکه برق ایالات
متحده، نیاز به سنکرون شدن برق تولیدی بیش از 5000 شرکت دارد. در سال 2006،
یک خرابی موقت جی‌پی‌اس به دلیل فعالیت‌های خورشیدی، سبب شد که شرکت‌های
برق نتوانند ببینند که توان تولیدی به کجا می رود، و نتیجه آن صدور
صورتحساب‌های اشتباه بود. احتمال خاموشی‌های گسترده به دلیل اختلال در
عملکرد جی‌پی‌اس نیز دور از ذهن نیست.

به
دلیل احتمال اختلال، قانون گذاران در تلاش برای مجازات مختل کننده‌های
جی‌پی‌اس هستند. در ماه فوریه، کمیسیون فدرال مخابرات ایالات متحده، آغاز
تلاش جدیدی برای جریمه فروشندگان و دارندگان مختل کننده‌های جی‌پی‌اس را
آغاز کرد. مشکل مسئولین غربی این است که اکثر فروشندگان در شرق آسیا قرار
دارند و قوانین هم در حال حاضر تنها استفاده از مختل کننده‌ها را پوشش
می‌دهند، و نه مالکیت آنها را.

شبکه ایمنی
این
یکی از دلایلی است که پژوهشگران ناوبری به دنبال سیستم‌های پشتیبان هستند.
برای توضیح این که بعد از این باید چه کاری انجام داد، خیلی از آنها در
هفته اول فروردین در یک گردهمایی در آزمایشگاه ملی فیزیک در تدینگتون
انگلستان گرد هم می‌آیند.

خوشبختانه،
درست جلوی چشم ما، یک سیستم پشتیبان وجود دارد، که ایده آن مربوط به دهه
1940 است. درست مانند جی‌پی‌اس، این شبک هم امکان ناوبری و زمان سنجی دقیق
را فراهم می‌کند. نام آن نیز لوران تقویت شده یا eLORAN است.

لوران
پایه‌ای (برای ناوبری برد بلند) شبیه به جی‌پی‌اس است، ولی از سیگنال‌های
رادیویی زمینی به جای سیگنال‌های ماهواره‌ای استفاده می‌کند. این شبکه پوشش
جهانی ندارد، ولی در برخی موارد از جی‌پی‌اس بهتر است. لوران در طول
موج‌های بلندتری به نسبت جی‌پی‌اس کار می‌کند و توان بیشتری دارد. هر دوی
این ویژگی‌ها، مختل کردن آن را غیر ممکن می‌سازند.

یک
ویرایش جدید این سیستم، ای‌لوران است که از فرستنده‌های قابل اعتماد
استفاده می‌کند و مجهز به ساعت‌های اتمی سزیومی بهبود یافته است. با ارتقای
نرم افزاری، دقت آن به تقریبا یک متر می‌رسد، و دقت زمانی آن نیز به خوبی
جی‌پی‌اس است. به گفته لست، بهینه سازی گیرنده‌های آتی برای سویچ کردن به
ای‌لوران، آن هم بدون این که کاربر بداند، کار ساده‌ای خواهد بود.

در
اروپا، گروهی در اداره کل فانوس‌های دریایی انگلیس در حال آزمودن ای‌لوران
بوده‌اند، و اکنون به دولت انگلیس هم گسترش استفاده از آن را توصیه
کرده‌اند. ولی در آن سوی اقیانوس اطلس، دولت ایالات متحده، لوران فعلی خود
را از رده خارج کرده است. و تا کنون تمام توصیه‌ها برای سرمایه گذاری روی
ای‌لوران را رد کرده است؛ سرمایه گذاری که سالیانه مبلغ 20 میلیون دلار
خواهد بود، و از هزینه ارسال حتی یک ماهواره جی‌پی‌اس به فضا کمتر است. جول
می‌گوید: «ما هنوز امیدواریم که یک نفر با اندکی دوراندیشی و دانش فنی در
دولت ما پیدا شود که بتواند نور را ببیند».

خوشبختانه،
تا چند دهه دیگر برای انجام خیلی از این کارها، دیگر نیازی به استفاده از
جی‌پی‌اس نخواهد بود. اگر ساعت‌های اتمی ارزان‌تر شوند، در آن صورت می‌توان
آنها را در داخل هرچیزی که نیاز به زمان دقیق دارد ساخت. و در نهایت،
ناوبری هم بدون هیچ سیگنال خارجی، و با استفاده از ابزارهایی که «واحدهای
اندازه گیری داخلی» یا IMU نام دارند؛ و حرکت شما را از یک نقطه شروع مشخص
ردگیری می‌کنند؛ امکان پذیر خواهد شد. امروزه این واحدهای اندازه گیری
داخلی از ژیروسکوپ برای اندازه گیری جهت، و از شتاب سنج برای تعیین شتاب
حرکت استفاده می‌کنند. با استفاده از این داده‌ها، به اضافه زمان، شتاب را
می‌توان به سرعت و مسافت تعیین کرد تا مکان فعلی دستگاه را تعیین کرد.

امروزه
آی‌ام‌یو‌ها تا 1.5 کیلومتر بر ساعت سفر انحراف دارند، و بزرگ و گران
هستند. با این حال سازمان پروژه‌های پیشرفته دفاعی ایالات متحده (دارپا) در
نظر دارد تا عملکرد آنها را با استفاده از ساعت‌های اتمی در اندازه
میکروچیپ و یک حسگر بسیار دقیق شتاب سنج به همان کوچکی، بهبود ببخشد. ولی
همزمان، نسلی در حال رشد است که هیچ گاه زندگی را بدون جی‌پی‌اس تجربه
نکرده است. با گسترش مختل کننده‌ها، احتمالا موارد خرابی جی‌پی‌اس مانند
سان‌دیگو، بیش از این رخ خواهند داد. در نتیجه دفعه بعدی که آنتن دهی
موبایلتان با مشکل مواجه شد، شاید بهتر است به دنبال جعبه سیاه کوچکی
بگردید که چند کیلومتر دورتر از شما، روی داشبور یک خودرو نصب است.

منبع : خبر آنلاین

می گویند تقوا از تخصص لازم تر است
آنرا می پذیرم، اما می گویم:
آنکس که تخصص ندارد و کاری را می پذیرد، بی تقواست.
- شهید دکتر چمران
پاسخ
 سپاس شده توسط مهدی علینقیان ، نوید خزدوز ، mr.allahbeigi ، Behnaz ، Hamid Jafary Pooya


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان