p Cinco anos atrás, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Texas em Austin embarcou em um iate de US $ 80 milhões com a intenção de tentar enganar o sistema de navegação da embarcação e desviá-la furtivamente do curso. p Uma vez que o iate estava na costa da Itália, a equipe - com o conhecimento e permissão do proprietário da embarcação, um indivíduo rico que não quer ser identificado - usou um dispositivo do tamanho de uma pasta para abafar lentamente os sinais legítimos de GPS e assumir o controle da orientação do navio. Funcionou. Usando os sinais falsos, a equipe gradualmente virou o navio enquanto o gráfico continuava a mostrá-lo viajando em linha reta.

p Uma vez que os EUA desenvolveram o Sistema de Posicionamento Global, ou GPS, Na década de 1970, a nação tem se tornado cada vez mais dependente deste método baseado em satélite para determinar a posição, tempo e velocidade. Hoje, o GPS é usado para fazer tudo, desde ligar para um Uber e navegar pela cidade até registrar as transações financeiras e lançar bombas guiadas.

p Essa dependência crescente pode ser um problema, especialmente se os 30 satélites GPS ou suas estações terrestres caírem, especialistas falam. E isso levou várias organizações governamentais e empresas a começarem a pensar em como fortalecer o sistema e se outros sinais poderiam ser usados ​​para complementar ou fazer backup do sempre onipresente GPS.

p Em dezembro, A secretária da Força Aérea, Heather Wilson, disse ao The Times em uma entrevista que "não há uma missão militar que não dependa do espaço, "e que a Força Aérea pratica como se não tivesse GPS.

p No início do ano passado, O Diretor de Inteligência Nacional, Dan Coats, testemunhou perante o Comitê de Inteligência do Senado sobre a futura "ameaça global de ataques de guerra eletrônica contra sistemas espaciais, "como comunicações militares por satélite e satélites GPS. Coats observou que tanto a China quanto a Rússia discutiram o desenvolvimento de novas capacidades de guerra eletrônica.

p "Para robustez, você realmente precisa de várias fontes, "disse Michael O'Connor, chefe executivo da Satelles, um Herndon, Va., empresa que desenvolveu um novo sinal de hora e localização transmitido de uma constelação separada de satélites que pode ser usado como alternativa ou proteção ao GPS. "Qualquer fonte é vulnerável."

p Desenvolvido pelos militares dos EUA e oferecido gratuitamente, o primeiro satélite de teste GPS lançado em 1978. Desde o início, o sistema foi planejado para uso militar e civil, com sinais separados para cada um.

p O GPS era uma "maravilha técnica" que todos queriam usá-lo, disse Dave Tremper, gerente de programa no escritório de tecnologia estratégica da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa, ou DARPA.

p Os satélites GPS enviam sinais de rádio para receptores na Terra embutidos em um carro ou outro objeto. Usando relógios atômicos nos satélites, o sinal indica quando foi transmitido. Os destinatários calculam a localização com base na hora em que a transmissão foi enviada e na hora em que foi recebida. Ao combinar dados de pelo menos quatro satélites, o receptor pode identificar onde está.

p Ao longo dos anos, os militares dos EUA fizeram melhorias e mudanças no sistema.

p O sinal civil, que tinha sido intencionalmente menos preciso do que o sinal militar, foi expandido e sua precisão melhorada. Novos sinais militares criptografados foram adicionados, assim como uma nova frequência amplamente utilizada pela Federal Aviation Administration. Satélites com melhor tecnologia, precisão e resiliência a ataques foram lançados para substituir o antigo.

p Esses novos satélites, conhecido amplamente como Bloco GPS II, têm uma vida útil de design que varia de 7 anos a 12 anos. Uma nova geração de satélites conhecida como GPS III, que terá uma vida útil de 15 anos, estão em desenvolvimento.

p Mas todas essas melhorias não mudaram o fato de que ainda havia apenas um sistema amplamente universal usado pelos EUA. Outros países e regiões desenvolveram suas próprias versões de GPS, incluindo o sistema europeu Galileo e o GLONASS da Rússia, que pode ser usado gratuitamente.

p Especialistas do setor dizem que o GPS é suscetível a algumas formas diferentes de ataque. Um é jamming, em que um receptor GPS é impedido de receber qualquer informação de um satélite. Mas outro, preocupação mais perigosa, é spoofing. Tal como acontece com o experimento de iate UT, um receptor pode receber um sinal de GPS falso, enganando-o sobre sua posição.

p Durante esse experimento, nenhum dos equipamentos da ponte do iate disparou um alarme, o que teria acontecido se a equipe tentasse bloquear os sinais de GPS, disse Todd Humphreys, um professor associado do departamento aeroespacial da UT Austin que conduziu o experimento. A falsificação da equipe foi tão sutil que os sistemas automatizados não conseguiram detectar se algo estava errado, ele disse.

p Outra possibilidade é um ataque cibernético contra uma estação terrestre de GPS que pode destruir todo o sistema.

p "A redundância meio que foi embora, "Tremper disse." Terminamos agora com este único ponto de falha. "

p Para combater isso, pesquisadores do governo e da indústria estão desenvolvendo sistemas e algoritmos para coletar muitas fontes diferentes de dados que podem ajudar a determinar a posição de um usuário, auxiliar na navegação ou estabelecer o tempo. Juntos, essas várias fontes de dados podem ser usadas para verificar a resposta dada pelo GPS - ou, na ausência de GPS, potencialmente pode ser o suficiente para triangular um local.

p Uma dessas fontes de dados pode ser hora e localização do satélite, também conhecido como STL, um sinal entregue por Satelles que pode determinar a posição e o tempo independente do GPS.

p O serviço, que começou em 2016, foi integrado a uma rede comercial de satélites operada pela Iridium Communications Inc.

p A Iridium é conhecida por uma das falências mais espetaculares de todos os tempos; falhou em uma grande tentativa de criar um mercado de massa para telefones via satélite, mas renasceu como um serviço de nicho. Hoje, sua chamada constelação de 66 satélites orbita 476 milhas acima da Terra, mais perto do que a localização dos satélites GPS. Essa proximidade produz um sinal mais forte, de acordo com O'Connor de Satelles.

p Ele disse que a empresa trabalha em estreita colaboração com as operadoras de telefonia móvel, o governo dos EUA e uma empresa que fortalece a posição, fontes de navegação e cronometragem para empresas.

p "O GPS está integrado em muito mais nossas vidas do que as pessoas imaginam, "O'Connor disse." Está embutido em nossa infraestrutura crítica. "

p Na DARPA, pesquisadores estão trabalhando em um projeto chamado Sistemas de navegação adaptáveis, que dependeria de sensores para coletar outros sinais, como os de redes móveis ou satélites comerciais. Essa informação seria então traduzida pelo algoritmo, fundidos juntos, e um local e hora seriam determinados. O programa de 8 anos foi testado em campo em veículos que variam de contratorpedeiros da Marinha a Humvees do Exército.

p A tecnologia que está sendo testada em El Segundo pela Aerospace Corp. poderia eventualmente trazer fontes de dados ainda mais diversificadas, como sinais de antenas de televisão, estações de rádio ou mesmo imagens visuais, e combine-os com um local.

p Há poucos meses atrás, dois engenheiros da Aerospace Corp. amarraram uma antena especializada no teto de um carro e saíram pelas ruas de El Segundo para ver se conseguiam localizar com precisão sem usar GPS.

p Enquanto a dupla dirigia, eles verificaram um laptop em tempo real para ver se o chamado sensor de navegação oportunista estava captando sinais de rádio que poderiam ser usados ​​para triangular sua posição. Em seguida, eles compararam esse ponto com o determinado a partir dos dados do GPS.

p Em um ponto, os dois sinais estavam errados por cerca de 65 pés. Mas em outro, os dois pontos de navegação quase exatamente sobrepostos.

p O próximo teste desses algoritmos avançados, conhecido como Sextante, poderia incorporar um acelerômetro ou um sensor visual que poderia contar com o cenário para ajudar a navegar, disse Randy Villahermosa, diretor executivo de inovação da corporação sem fins lucrativos, que opera um centro de pesquisa e desenvolvimento financiado pelo governo federal com foco em programas espaciais para a Força Aérea dos EUA.

p As aplicações potenciais para um sistema como o Sextant podem se estender além da defesa para incluir a navegação para veículos autônomos, ele disse. A Aerospace Corp. não vende seus produtos comercialmente.

p Funcionários da indústria estimaram que o mercado de produtos GPS junto com alternativas já vale alguns bilhões de dólares; usos futuros, como carros sem motorista e drones, poderia aumentar drasticamente a demanda.

p Mas pode não valer a pena para todos mudar para uma alternativa comercial. Assim como o mercado original de telefones por satélite da Iridium foi prejudicado pelo serviço de celular barato, portanto, as empresas podem decidir continuar a se arriscar com o GPS.

p Cada empresa deve determinar se seus produtos exigem um tempo tão crítico que ser enganado por um segundo representaria um risco significativo, disse Doug Loverro, ex-subsecretário adjunto de Defesa para política espacial e ex-diretor executivo do Centro de Sistemas Espaciais e de Mísseis do Comando da Força Aérea.

p "Acho que depende de quão crítico é o seu uso, e se você está ou não em um setor ou situação em que corre um alto risco de ser falsificado, " ele disse. p © 2018 Los Angeles Times
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