Amerika braucht GPS-Backup

Niemand weiß, was Russland als nächstes tun wird, einschließlich einer möglichen Störung des amerikanischen Global Positioning Systems (GPS). Angesichts der bevorstehenden Verabschiedung des Gesamtausgabengesetzes für 2022 durch den Kongress sollten sich vernünftige Menschen fragen: Wo sind im Haushalt die Mittel zur Unterstützung von GPS?

Die amerikanische Wirtschaft ist auf GPS angewiesen, einen kostenlosen Dienst der Regierung. Es ist wichtig für Fahrzeugnavigationssysteme, die allgemeine Luftfahrt, Finanztransaktionen, das Stromnetz, die Präzisionslandwirtschaft, Vermessung und das Baugewerbe. Amerikaner nutzen über 900 Millionen GPS-Empfänger.

Im November zerstörte Russland einen seiner eigenen Satelliten und warnte davor, dass es die 32 US-Satelliten zerstören könnte, die GPS-Signale erzeugen. Dadurch würde GPS entfallen.

Da GPS so wichtig ist, haben drei separate Gesetze, zuletzt der National Timing Resilience and Security Act von 2018, das Transportministerium, das für ziviles GPS zuständig ist, angewiesen, eine Ergänzung und Unterstützung für den Dienst bereitzustellen. Mit einem solchen System hätten die Amerikaner eine Alternative, wenn die Satelliten ausgeschaltet würden. Das Gesetz verpflichtete den Minister, bis Ende 2020 ein Backup-System für GPS einzurichten, vorbehaltlich der Mittelzuweisungen des Kongresses – die bislang nicht zustande kamen.

Der Kongress stimmt diese Woche über HR 2471 ab, der zwölf Haushaltsentwürfe für das Haushaltsjahr 12 sowie zusätzliche Mittel zur Unterstützung der Ukraine enthält. Das Transportministerium erhält 2022 Milliarden US-Dollar, aber keine Mittel, um die vorherigen Anweisungen des Kongresses umzusetzen, eine terrestrische Ergänzung zum GPS bereitzustellen. Angesichts der neuen Gefahren, die von Russland ausgehen, ist dies ein schwerwiegendes Versäumnis.

Auch der Billionen-Dollar-Gesetz zu Infrastrukturinvestitionen und Arbeitsplätzen, der im November in Kraft trat, sah keine Finanzierung für eine terrestrische Ergänzung zu GPS vor, die für alle Aspekte der Infrastruktur von grundlegender Bedeutung ist.

Der Agrarsektor gibt jährlich 1 Milliarde US-Dollar für Geräte mit GPS aus, was seine Bedeutung für die Lebensmittelproduktion unterstreicht, insbesondere jetzt, da die Weizenproduktion der Ukraine möglicherweise zurückgehen wird. Autofahrer nutzen täglich ihre Navigationssysteme, und Feuerwehrleute und Krankenwagen verwenden GPS und keine Papierkarten, um Häuser zu finden, in denen Menschen Rettungsdienste benötigen.

Nach Angaben des Verkehrsministeriums könnte die Störung des GPS-Betriebs zu potenziellen Schäden in zweistelliger Milliardenhöhe führen.

Um den Prozess der Sicherung und Ergänzung von GPS anzukurbeln, veröffentlichte das Transportministerium im Januar 2021 einen Bericht, in dem die Vor- und Nachteile von 11 verschiedenen Technologien zur Sicherung der GPS-Fähigkeit dargelegt werden.

Die Abteilung arbeitete systematisch mit Unternehmen zusammen, um Technologien zu testen, die auch ohne GPS-Signale eingesetzt werden könnten. Zu diesen Technologien, die unter den gleichen Bedingungen für einen direkten Vergleich getestet wurden, gehörten terrestrische Funksignale, Glasfasernetze für die Zeitmessung, Iridium-Satelliten für verschlüsselte Signale sowie WLAN und Mobilfunksignale für die Lokalisierung.

Die Abteilung kam zu dem Schluss, dass mehrere Technologien als Ergänzung zu GPS eingesetzt werden sollten. Signale aus dem Weltraum, einschließlich Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn, kombiniert mit denen von terrestrischen Rundfunkstationen, stellten am wahrscheinlichsten sicher, dass die Amerikaner immer über die wesentlichen GPS-ähnlichen Dienste verfügen, die sie benötigen, um die Wirtschaft am Laufen zu halten.

Beispielsweise überträgt das Metropolitan Beacon System von NextNav, ein 3GPP-konformes terrestrisches Netzwerk aus Rundfunkbaken mit großer Reichweite, ein GPS-ähnliches Signal im lizenzierten Spektrum im Sub-GHz-Bereich.

Beacons sind ideal für Städte, in ländlichen und maritimen Gebieten jedoch weniger praktisch. Für diese Gebiete lieferte Satelles Zeit- und Ortungslösungen mithilfe der Iridium-Konstellation von Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn.

Eine vielversprechende Technologie, die bereits in verschiedenen Teilen der Welt eingesetzt wird, ist eLoran, das Türme zum Senden von Signalen nutzt. In Amerika gab es bis 2010 eine Version von eLoran, die dann von den Budgetkürzungen abgeschafft wurde, weil ihrer Meinung nach GPS alles war, was man brauchte. Russland verfügt über eine Art eLoran, das es bei seiner Invasion in der Ukraine einsetzt, während es GPS-Signale in der Region stört, um die Verteidiger zu verwirren. China, Südkorea und der Iran verfügen über eLoran-basierte Systeme.

Der Bericht des Transportministeriums zeigte, dass diese Technologien ausgereift und kommerziell verfügbar sind. Die Regierung könnte eine Reihe von Diensten von mehreren bestehenden Anbietern auswählen und leasen. Die zusätzlichen Kosten würden wahrscheinlich weniger als 10 Prozent dessen betragen, was bereits jedes Jahr für GPS ausgegeben wird.

Seit der Veröffentlichung des Berichts wurden zweifellos weitere Technologien entwickelt. Der Kongress sollte dem Transportministerium Mittel zuweisen, um Leistungskriterien festzulegen und Angebote einzuholen, und dann entscheiden, wie einige Backup-Systeme eingerichtet werden sollen.

Der Einmarsch Russlands in die Ukraine hat den Amerikanern gezeigt, dass die Akteure auf der Welt nicht immer fair handeln und dass Zeit von entscheidender Bedeutung ist. Zu hoffen, dass GPS nicht ins Visier genommen wird, ist kein Plan.