Egzistuoja milžiniškas, ultra-tiksliai laiką skaičiuojantis nematomas laikrodis, į kurį galima pažvelgti iš bet kurios planetos vietos – ir nemokamai. Šią technologinę dovaną žmonijai suteikė JAV vyriausybė ir jos pavadinimas yra GPS (Global Positioning System). Ši sistema gyvena kosmose, tačiau ja net nejučiomis Žemėje naudojamės daugybę kartų per dieną, rašo „Quartz“.

Mažiau žinoma gali būti tai, kad visų mūsų gyvenimai nuo šios sistemos priklauso ne tik pasiklydus miške. Mobiliojo ryšio operatorių bazinės stotys naudojasi šia sistema nukreipdamos telefono skambučius, bankomatai ir kasos ja naudojasi atlikdamos finansines operacijas, elektros tinklai ja remiasi siųsdami elektros srovę į gyventojų namus, akcijų biržose pagal šią sistemą reguliuojami akcijų pirkimai bei pardavimai. Ir ta sistema yra kur kas labiau pažeidžiama, nei mums norėtųsi tikėti.

„Kalbant apie ekonomikos infrastruktūrą, nemanau, kad plačioji visuomenė suvokia, kiek GPS signalai svarbūs operacijoms bankomatuose ir kituose finansinių operacijų taškuose JAV bei apskritai visame pasaulyje. Iki kokio lygio galėtume manyti, kad apsigynėme, jeigu priešininkas mūsų ekonomiką galėtų beveik visiškai sugriauti?“, – spalio pradžioje sakė buvęs NASA administratorius Michaelas Griffinas.

Kosminiai laikrodininkai

Pasirodo, laikas labai tiesiogine šio žodžio prasme yra pinigai. Kadangi skaitmeniniai pinigai juda greičiau, nei žmonės galėtų pagalvoti, bankai ir finansinio reguliavimo įstaigos visų finansinių operacijų stebėjimui naudoja laiko žymenis, kurie svarbūs užtikrinant, kad sukčiavimams būtų užkertamas kelias, o pinigai pasiektų tuos žmonės, kuriuos turi pasiekti. Kai išsiimate grynuosius pinigus iš bankomato ar atsiskaitote kortele kavinėje, turi būti nustatomas tikslus finansinės operacijos laikas, kuris užtikrintų, kad, pavyzdžiui, nebūtų viršytas sąskaitos balansas.

Atskiras laikrodukas kiekviename finansines operacijas atliekančiame aparate šiam darbui nebūtų tinkamas, nes ilgainiui net ir pačių tiksliausių laikrodžių rodmenys pradeda skirtis tarpusavyje. Tai gal ir nėra svarbu, kai kalbama apie sutartą pasimatymo laiką kokioje nors kavinėje, tačiau kai atliekamos finansinės operacijos, daugelyje šiuolaikinius standartus atitinkančių elektroninių tinklų registruojamos mikrosekundžių tikslumu, net mažučiai skirtumai gali sumauti visą operaciją.

Ekonominiu požiūriu pati svarbiausia Pasaulinės pozicionavimo sistemos dalis yra nesusijusi su pozicionavimu – tai yra jos gebėjimas padėti visiems pasaulio kompiuteriams sutarti, koks tiksliai yra laikas tą akimirką.

JAV kariuomenės praėjusio amžiaus gale sukurta ir į dangų iškelta sistema pilnu pajėgumu pradėjo veikti 1993 metais. Šiandien ją sudaro 31 palydovas. Kiekviename palydove yra po atominį laikrodį, o tie laikrodžiai tarpusavyje sinchronizuojami remiantis JAV Karinio jūrų laivyno observatorijos didelio tikslumo laikrodžių duomenimis. Telefonai, bankomatai ir kiti įrenginiai laiko signalus gali gauti iš trijų ar keturių palydovu ir pagal šiuos duomenis nustatyti kada tiksliai kiekvienas iš šių signalų buvo išsiųstas bei pagal laiko skirtumų duomenis trianguliacijos būdu nustatyti tikslią įrenginio vietą ant Žemės paviršiaus.

Laiko ir pozicijos nustatymo sistema ne tik suteikia JAV kariuomenei už popierinius žemėlapius geresnį būdą orientuotis aplinkoje, bet ir teikia daug naudos civiliams gyventojams per gausybę privačių įmonių. „Kaip gi ja nesinaudoti? Ji veikia labai, labai gerai, už ją nereikia mokėti licencinio mokesčio ir ji veikia visame pasaulyje“, – sakė Atsparios navigacijos ir laiko fondo (Resilient Navigation and Timing Foundation) prezidentas Dana Gowardas.

Amerikietiškų palydovų sistema yra pagrindinis duomenų apie tikslų laiką ir poziciją šaltinis, tačiau panašias sistemas vysto ir kitos valstybės – Europos Sąjunga turi „Galileo“, Rusija – GLONASS, Kinija – „BeiDou“, o taip pat teikiamos mažesnės apimties regioninės palydovinės navigacijos paslaugos, kurios visos kartu vadinamos GNSS – Globalinės navigacijos palydovinėmis sistemomis.

Laiko panaudojimas

Būtų ganėtinai sunku nurodyti kokią nors reikšmingą skaitmeninę infrastruktūrą, kurios veikime nebūtų naudojamos GNSS. Kadangi mobiliajam ryšiui išskirtos dažnių juostos yra ganėtinai ribotos, bazinės ryšio stotys negali tiesiogiai transliuoti elektromagnetinių bangų viena į kitą – susidarytų milžiniškos duomenų grūstys ir trukdžiai. Tad šie tinklai efektyviai išnaudoja dažnius labai tiksliu laiku abiem kryptimis siunčiamų duomenų pliūpsniais, o intervalai tarp šių pliūpsnių būna per trumpi, kad žmonės tą suvoktų. Netgi laidinių tinklų pralaidumas yra priklausomas nuo sutarimo dėl to, kas yra tikslus laikas.

Niujorko akcijų birža savo laiko matavimą grindžia GNSS antenos, esančios ant Naujojo Džersio tarnybinių stočių „fermos“ pastato stogo – pagal tos antenos siunčiamus rodmenis nustatomas visų finansinių transakcijų – taip pat automatiškai atliekamų kompiuteriais – laikas. Investuotojai milijonus dolerių skiria tobulinti algoritmus ir ryšių sistemas, kad jų atliekamos pirkimo bei pardavimo operacijos įvyktų mikrosekundėmis greičiau nei konkurentų, tačiau visas šis vargas nueitų perniek, jeigu nebūtų įmanoma sutarti, kada tiksliai buvo atlikta kiekviena iš šių operacijų.

Netgi šiuolaikinių elektros tinklų veikimas priklauso nuo ultra-tikslios sinchronizacijos būtent reikiamu metu tiekiant energiją vietoms, kur išauga energijos poreikiai, tokiu būdu apsisaugant nuo energijos tiekimo pertrūkių ir nuo pavojingų energijos šuolių. O vardijant šias sistemas, kurioms svarbus tikslus laikas, dar net neprieita prie akivaizdžios pagrindinės GNSS paskirties – rodyti kryptį visų rūšių transportui – nuo lengvųjų automobilių ir sunkvežimių iki lėktuvų ir keleivinio bei krovininio jūrų transporto.

Vairuotojo dilema

Pirmieji GNSS sistemų pažeidžiamumo požymiai pasireiškė darbuotojams maištaujant prieš vadovus. Kai vairuotojai pradėjo GNSS pagalba planuoti savo maršrutus siekiant kuo greičiau nusigauti nuo taško A į tašką B, jų darbdaviai greitai suvokė, kad turi nesudėtingą būdą nuolat stebėti darbuotojų ir įmonės automobilių judėjimą, tokiu būdu, pavyzdžiui, užtikrinant, kad vairuotojai ne snaudžia kur nors stovėjimo aikštelėje, o išvežioja krovinius užsakovams. Darbuotojams toks darbas stebint „Didžiojo brolio“ akiai nepatiko, tad išmaniausieji iš jų aptiko šį tą įdomaus: GNSS signalą blokuoti yra santykinai paprasta.

GPS palydovai virš Žemės sukasi maždaug 20 tūkst. km aukštyje, o jų energijos poreikius patenkina Saulės energijos skydeliai. Kaip palygino D.Gowardas, tai yra ekvivalentiška „40 vatų lemputei, įžiebtai Niujorke, kurią bandoma įžiūrėti iš Kalifornijos“. Iš tikrųjų GPS palydovų signalas yra silpnesnis nei foninis kosminis spinduliavimas, vadinamas „kosminiu ūžesiu“. Ir nors tai nėra teisėta, nereikia itin stiprių techninių įgūdžių norint pasigaminti įrenginį, kuris GNSS naudojamu dažniu transliuotų signalą, kuris būtų pakankamai stiprus, kad „perrėktų“ navigacijos palydovus. Dar mažiau įgūdžių reikia tokį įrenginį įsigyti internete – jie pardavinėjami po kelis šimtus eurų.

2008 m. Niuarko (JAV) Tarptautinis oro uostas pradėjo naudoti GPS signalus kaip pagalbinę priemonę skrydžių kontrolieriams valdyti kylančių ir besileidžiančių lėktuvų kryptis. Ir beveik nedelsiant pastebėjo, kad iš automobilių, važiuojančių greta esančiu itin judriu greitkeliu, sklinda interferencijos. 2012 m., po skundų dėl GPS signalo trikdymo, JAV Federalinė ryšių komisija nustatė, kad oro uosto teritorijoje dirba rangovas, kurio automobilyje įmontuotas GPS ryšio slopintuvas. Rangovui buvo skirta 32 000 JAV dolerių bauda. Dar tais pačiais metais Londono akcijų biržoje pastebėta, kad apie 10 minučių per dieną jie būna praradę prieigą prie tikslaus laiko duomenų – galimai dėl to, kad signalo slopintuvą naudojo vairuotojas.

Komentarai (1)