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GPS全球定位系统4月6日“归零”。中国北斗完美设计,巧妙躲避
日期: 2019-03-26
浏览次数: 165

GPS定位(全球定位系统)将在2019年4月6日通过“归零”,迎接新周期。近来在旧金山召开大会的RSA美国信息安全论坛会上,有专家预测,旧GPS系统将在4月6日造成类似于电脑千年虫的错误;更有安全权威专家表达,自己决不会在当日乘坐飞机……

 

GPS定位“归零”事实上是“GPS周数翻转”的通俗化表述,美国民用型GPS服务接口委员会(CGSIC)前不久公布通告,GPS整周计标值将于2019年4月6日24点由1023变成0,称之为GPS周数翻转。

该状况的出現与那时候GPS系统的接口设计相关,此次,GPS系统做为国际性的导航定位授时中心系统,在设计方案之初就创建了一整套时间段系统,称之为“GPS时”,而这一起点相匹配UTC时间段(世界协调时间)的1980年1月6日0时。因为达到授时的目的,则GPS系统利用导航数据信号连续不断向用户广播现阶段时间所相匹配的GPS时,系统设计工作人员利用周计数(WN)和周内秒(TOW)来共同表达现阶段時刻距离GPS初始值時刻的时间差,因此结合闰秒获得现阶段UTC时刻,成功授时。

 

因各个方面缘故,GPS在设计方案之初,设计方案工作人员仅用了10bit来表征WN,造成WN必须在0—1023相互之间循环。当WN从1023变成0时,就会产生GPS周数翻转,出現迎来新一周的表述。1024周相匹配到年时间段大约是19.7年,从GPS系统时起始時刻算起,上一次出現GPS周数翻转是1999年8月21日,此次就恰好是2019年4月6日,2038年11月20日将会出現下一次GPS周数翻转。

将会造成的影响

GPS接收机在没有做GPS周数翻转的预处理状况下,将造成接收机的输出时间段回到到大概19年前。这针对依赖GPS授时的任何系统和应用都可能会造成影响。据悉,在民航领域,授时基本都是依靠卫星导航系统来完成,所有自动化的设备都是以该时间来作为基准的。因此,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。此外,采用未做GPS周数翻转处理的接收机来授时也会对一些自动化运作的基础设施领域产生影响,比如电力、通信和金融领域所用的BITS系统。若BITS系统只参考GPS授时信号,可能造成系统瘫痪等。

解决方案

为避免影响,各行业应该提前联系GPS接收机供应方,咨询是否存在因GPS周数翻转带来授时错误问题,做好预案和仿真测试。

至于我国的北斗系统,也存在BD周数翻转问题,但在设计时,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。但只要是卫星导航系统都存在周数翻转问题,只是周期时间长短不一样。

 

 


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