
GPS 和类似的卫星导航系统彻底改变了您跟踪所在位置和时间的方式。然而,它并非没有问题。其一,它通常在室内或某些地理或天气情况下效果不佳。它可以被欺骗。据推测,真实或虚拟的攻击可能会导致整个系统瘫痪。
解决这些问题的是一种称为广播定位系统(BPS)的新系统。它使用升级的 ATSC 3.0 数字电视发射机从商业广播电台发送准确的时间信息。对于一个信号,95% 的时间您都可以在 100 ns 内判断出当前时间。如果你能听到四个塔的声音,你不仅可以知道时间,还可以估计你在100 m左右的位置。
整个事情都是新的——我们了解到目前只有六个发射器在发送此类数据。不过,您可以从美国广播公司协会的这些幻灯片中获得一个很好的概述。他们指出,该系统在室内运行良好,可以与GPS配合使用,帮助检测GPS是否错误,并在GPS突然失效时替代GPS。
演示中提到,如果所有数字电视台都采用这种方式,将有 516 个 VHF 电台在两个相距甚远的频段上以高达 10 kW 的功率运行。这使得运行在 100 kW 至 1000 kW 之间的 UHF 站增加到 1,526 个。功率很大,频率也非常多样化。不过,该国某些地区的覆盖范围参差不齐。美国西部的大部分地区都看不到定位所需的四个站点。当然,目前只有五六个站,所以这只是理论上的。
真实的故事
如果您阅读幻灯片,就会发现真正的故事位于备用幻灯片的末尾。这显示了 ATSC 标准帧以及前导码如何变化。数学是相当标准的东西。您知道这些电台在哪里,知道他们认为发送信号的时间,并且您可以估计每个电台的范围。通过三个或四个电台,您可以根据相对接收时间很好地了解您必须在哪里。
这些电台的时间来源多样化,这有助于防止欺骗。例如,他们可以从 GPS、网络、本地原子钟,甚至邻近的站点获取时间信息,并使用这些信息创建准确的本地时间,并通过信号发送出去。
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大多数幻灯片来自更详细的白皮书,您可以在NAB 网站上找到。该网站的很多内容都致力于解释为什么没有 GPS 就无法生活,但你也不能依赖它。页面右下角有您可能更感兴趣的技术论文。