全球定位系統(tǒng)將“歸零” GPS為什么會有“歸零”現(xiàn)象？GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)是啥意思？

• 2019年3月22日 WuYaNan來源：中華網(wǎng) 757 45
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近日在舊金山召開的RSA美國信息安全大會上，有專家預(yù)測，舊GPS系統(tǒng)將在4月6日發(fā)生類似計算機千年蟲的錯誤。

近日在舊金山召開的RSA美國信息安全大會上，有專家預(yù)測，舊GPS系統(tǒng)將在4月6日發(fā)生類似計算機千年蟲的錯誤。

根據(jù)美國民用GPS服務(wù)接口委員會(CGSIC)近日發(fā)布的通知，GPS的整周計數(shù)值將于2019年4月6日24點由1023變?yōu)?，稱作GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)。這意味著GPS周計數(shù)將迎來新的周期。

為什么會出現(xiàn)這樣的情況?“這個得從GPS系統(tǒng)的接口設(shè)計來解釋這個現(xiàn)象?！遍L期從事北斗導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)建設(shè)工作的科學(xué)家，中科院空天信息研究院研究員、博士生導(dǎo)師徐穎說，GPS系統(tǒng)作為一個全球性的導(dǎo)航定位授時系統(tǒng)，在設(shè)計之初就建立了自己的一套時間系統(tǒng)，稱作GPS時，而這個起點對應(yīng)UTC時間(世界協(xié)調(diào)時間)的1980年1月6日0時。為了達到授時的目的，則GPS系統(tǒng)通過導(dǎo)航信號不斷向用戶廣播當(dāng)前時刻所對應(yīng)的GPS時，系統(tǒng)設(shè)計人員通過周計數(shù)(WN)和周內(nèi)秒(TOW)來共同表示當(dāng)前時刻距離GPS初始時刻的時間差，從而結(jié)合閏秒得到當(dāng)前UTC時刻，完成授時。

中科院空天信息研究院工程師何智力說，因為多方面原因，GPS在設(shè)計之初，設(shè)計人員只用了10bit來表征WN，導(dǎo)致WN只能在0—1023之間循環(huán)。當(dāng)WN從1023變?yōu)?時，就會發(fā)生GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)，出現(xiàn)迎接新一周的說法。1024周對應(yīng)到年上大概就是19.7年，從GPS系統(tǒng)時的起始時刻算起，上一次出現(xiàn)GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)是1999年8月21日，這次就正好是2019年4月6日，2038年11月20日將會出現(xiàn)下一次GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)。

“打個比方，小朋友因為還沒有學(xué)習(xí)超過100的數(shù)，他每次數(shù)到100就又從0開始數(shù)，而按10進制的計數(shù)規(guī)則，100以后是101，200以后是201……以此類推，而小朋友每次遇到100都會回到0。這就類似于GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)。”何智力說。

消除隱患?

何智力表示，為了應(yīng)對GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)問題，一方面，各個行業(yè)應(yīng)該提前聯(lián)系GPS接收機供應(yīng)方，咨詢是否存在因GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)帶來授時錯誤問題，如果存在，應(yīng)要求GPS接收機供應(yīng)方更新固件。另一方面，使用GPS來進行授時的用戶，要做好預(yù)案和仿真測試，排除隱患。

如何檢查接收機是否會受到GPS周數(shù)翻轉(zhuǎn)影響?

對于普通用戶，可聯(lián)系自己的GPS接收機供應(yīng)方，詢問是否存在這個隱患，何時會出現(xiàn)，及時更新固件。對于專業(yè)用戶，可以使用GPS信號模擬器來設(shè)置信號發(fā)播時刻，設(shè)置到2019年4月6日之后的任意時刻，反復(fù)測試GPS接收機是否會受到周數(shù)翻轉(zhuǎn)影響。

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