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去年9月的一個晚上，在9點左右出現(xiàn)了無線電呼叫。呼叫方是一艘油輪的船長，他們從南路易斯那納港出發(fā)，已經(jīng)航行了近一個月，船上裝有5000多噸乙醇。呼叫信息很緊急，然而，這艘船的GPS信號突然消失了，船員們只好在黑暗中沿著塞浦路斯海岸摸索前進。

接到呼叫的是位于瓦西利科油庫的領(lǐng)航員辦公室。生長著棕櫚樹的塞浦路斯南部海岸乏善可陳，該辦公室的工作人員就在這里觀察著在瓦西利科灣航行的貨船。當(dāng)值領(lǐng)航員斯泰利奧斯·克里斯托福魯立即意識到了問題的嚴(yán)重性。在白天，有經(jīng)驗的船長可以在紙質(zhì)地圖、海圖筆和海岸線的引領(lǐng)下航行。但在夜晚，GPS就成了陌生水域中至關(guān)重要的工具，特別是在北約和俄羅斯戰(zhàn)艦游弋的塞浦路斯海域。任何事故都可能讓這艘郵輪的貨物沿海岸線泄漏出數(shù)英里之遠(yuǎn)。

克里斯托福魯通過無線電向油輪的主人提供了詳細(xì)的指引。重要的是，要避開難以看到的漁場，這個漁場有可能隔斷油輪向西的航線。他馬上坐著拖船出海，與油輪接頭。他接管了油輪，將它引導(dǎo)進碼頭。克里斯托福魯已經(jīng)為碼頭工作了6年，非常熟悉這片海岸的一切。不過，這類情況還是讓他緊張。在過去幾年中，GPS信號只是偶爾在瓦西利科附近消失，但在最近一段時間，它有時消失數(shù)小時，甚至一整天。這位領(lǐng)航員說：“這不正常?！?

在塞浦路斯，這種不正常事件已經(jīng)成了家常便飯——過去兩年，GPS信號在大部分時間里都不可靠。作為地球上使用最廣泛的導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS在國際上受到干擾的問題越發(fā)嚴(yán)重，而當(dāng)?shù)谿PS信號的中斷已經(jīng)讓希臘這個地中海小國成為這一問題的研究范例。

干擾源頭很難追蹤。但導(dǎo)航專家們都認(rèn)為干擾源正在增多，而且往往和犯罪或軍事沖突有關(guān)。同時，不斷擴大的干擾也暴露了GPS以及依賴GPS的海運公司的弱點。據(jù)聯(lián)合國的監(jiān)管機構(gòu)國際海事組織統(tǒng)計，海運業(yè)承擔(dān)了八成以上的全球貿(mào)易。

近年來，GPS已經(jīng)是如此可靠和普遍，以至于人們甚至忘記了它的存在，能夠想到GPS會失靈的人更是少之又少。但實際情況證明，讓這個系統(tǒng)宕機，真是意想不到的簡單。與此同時，航運業(yè)似乎并未就此做好準(zhǔn)備，而且也不愿意為自我防范投資，原因是到目前為止沒有再出現(xiàn)過類似于埃克森·瓦爾迪茲號油輪泄漏的事故。美國海岸警衛(wèi)隊導(dǎo)航中心的GPS信息分析團隊負(fù)責(zé)人瑞克·漢密爾頓說航運公司和政府都面臨著一個生死攸關(guān)的問題，那就是“為了避免花一大筆錢，你愿意承擔(dān)多少風(fēng)險？”

不斷增大的風(fēng)險

和另一項革命性技術(shù)，也就是互聯(lián)網(wǎng)類似，GPS最初是美國國防部的一個項目，而且目前仍然由美國空軍負(fù)責(zé)維護。這個系統(tǒng)在20世紀(jì)90年代中期開放了民用功能。2000年，美國政府不再削弱民用信號，從而讓GPS變得更為強大和可靠，也加快了它的全球應(yīng)用步伐。

GPS的競爭對手來自俄羅斯、中國和歐盟，它們擁有各自的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。但GPS的顯著優(yōu)勢在于它廣闊的覆蓋面——GPS網(wǎng)絡(luò)由至少24顆部署在全球上空的活躍衛(wèi)星組成，而且人們總是能夠接收到其中至少4顆衛(wèi)星的信號，無論是油輪還是手機，收到信號的一方都可以通過三角定位來確定自己的位置。

如今，GPS已經(jīng)深深融入日常生活，特別是在商業(yè)領(lǐng)域。它引導(dǎo)著船只、飛機和火車，借助GPS，港口起重機可以找到并堆放集裝箱，卡車可以為倉庫和商店送貨。農(nóng)業(yè)、采礦業(yè)和石油業(yè)對GPS的依賴也日益加深。

但隨著GPS的普及，失去GPS信號的風(fēng)險也在不斷增大。在美國商務(wù)部于2019年6月發(fā)布的報告中，非營利性研究機構(gòu)RTI International估算美國GPS信號中斷30天的損失為每天10億美元。海運業(yè)將成為受沖擊最大的行業(yè)之一，因為GPS信號中斷將在港口和航道上形成瓶頸。而且美國的損失還只是全球性GPS信號中斷所造成損失的一小部分。

讓GPS徹底失靈需要007電影中的那種手段。但就某個地區(qū)而言，所有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都有漏洞。它們的信號在從衛(wèi)星軌道向地面?zhèn)鬏數(shù)倪^程中會減弱，而且經(jīng)常會被大氣干擾或設(shè)備故障意外打斷。人們還可以用信號發(fā)射器發(fā)出沖突信號，從而故意干擾這些系統(tǒng)，這種方法被稱為“壓制式干擾”。通常，沖突信號越強，干擾范圍就越大。

更復(fù)雜也更險惡的干擾方法是欺騙式干擾，它制造假信號，從而讓接收方誤判自己的位置。如果操作正確，欺騙式干擾就無法察覺，并且可以讓油輪等船只在汪洋大海上偏離航線。

大功率壓制式或欺騙式干擾通常由軍方或情報機構(gòu)實施。軍艦擁有成熟的反干擾技術(shù)。而且隨著全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)引導(dǎo)的導(dǎo)彈和無人機在戰(zhàn)場上發(fā)揮越來越大的作用，干擾衛(wèi)星信號的貓鼠游戲已經(jīng)司空見慣。實際上，隨著2019年美國和伊朗之間的緊張局勢不斷升級，霍爾木茲海峽以內(nèi)及其附近已經(jīng)出現(xiàn)了壓制式和欺騙式干擾，而這個處于伊朗和波斯灣國家之間的海峽是石油航運的咽喉要道。

但商用船只基本上都沒有這種反干擾技術(shù)。這讓人擔(dān)心，因為小范圍GPS干擾幾乎已經(jīng)人皆可為。雖然在美國和其他許多國家都不合法，但在網(wǎng)上很容易找到現(xiàn)成的GPS干擾器，其售價只有20美元，而且價格越高干擾范圍就越大。非法捕魚組織用這種干擾器來隱匿行蹤。航運集裝箱盜竊者則用干擾器來屏蔽集裝箱內(nèi)追蹤儀的信號。

欺騙式干擾也不再是什么特別困難的事情，這也許更讓人不安。2013年，得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校無線電導(dǎo)航實驗室的主任托德·漢弗萊斯就以此騙過了一艘213英尺（約64.92米）長、價值8000萬美元的游艇。去年6月，一家名為Regulus的以色列網(wǎng)絡(luò)安全公司稱它騙過了一輛特斯拉Model 3轎車（特斯拉對此予以否認(rèn)，將其斥為營銷炒作，而且表示不會因此擔(dān)心任何安全問題）。

GPS已經(jīng)走入尋常百姓家，造成GPS信號中斷的干擾也很難追蹤乃至量化。2018年，美國海岸警衛(wèi)隊公布了一些GPS信號中斷報告的片段，其中就包括“未知干擾”，可能的壓制式或欺騙式干擾就屬于這一類。在全球范圍內(nèi)，已經(jīng)公布的GPS信號中斷報告有100多次，但瑞克·漢密爾頓補充說這“是實際數(shù)量中非常、非常、非常小的一部分”。歐盟出資的項目Strike3表明這個問題可能會變得嚴(yán)重得多。2017年12月到2018年10月，該項目記錄了15200次干擾“事件”，其中“數(shù)百次”的干擾強度都足以造成衛(wèi)星導(dǎo)航徹底中斷。

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刻赤等黑海沿岸港口附近的船只從2016年2月開始遇到奇怪的導(dǎo)航失靈問題。隨后的幾個月中，GPS定位顯示數(shù)千艘船都陡然“加速并向內(nèi)陸移動了好幾十英里”，而且通常是向機場靠攏。這些“欺騙”都在一個地緣政治熱點地區(qū)附近——刻赤屬于2014年從烏克蘭并入俄羅斯的克里米亞。

實際情況表明，這些事件是GPS信號干擾行動，商用船只和飛機受到了波及。其中許多次都發(fā)生在邊境或武裝沖突地區(qū)附近。同時，地中海東部地區(qū)最讓人擔(dān)心。

該地區(qū)最主要的航運樞紐是蘇伊士運河。每個月都有約1500艘輪船由此往來于紅海和地中海之間，而且其中許多都是前往亞洲或歐盟的油輪。“東地中?！毖匕段溲b沖突頻發(fā)，比如埃及西奈半島接連出現(xiàn)的叛亂以及敘利亞的大規(guī)模多方?jīng)_突。塞浦路斯處于這個紛爭不斷的地區(qū)中心，其各個港口具有戰(zhàn)略意義，因為在這些港口補給的不光有通過蘇伊士運河的船只，還有在敘利亞水域游弋的戰(zhàn)艦。

2018年1月，在塞浦路斯南部海岸，也就是斯泰利奧斯·克里斯托福魯工作的地方，GPS信號開始變得怪異起來。在沿岸或港口內(nèi)的船只上，船長無法看到自己的GPS定位，警報高聲鳴響。只要沒有GPS信號就會響起這樣的警報，它們會持續(xù)幾個小時，甚至響一整天。有時GPS定位可以顯示出來，但都出現(xiàn)在船只不可能前往的地點?？死锼雇懈ｔ斦f：“有時你會看到山上有拖船?！?/p>

干擾不僅限于塞浦路斯。從2018年開始，北約和美國海岸警衛(wèi)隊在東地中海的大部分地區(qū)都記錄了GPS信號中斷事件，最北達(dá)土耳其，東至黎巴嫩和以色列，南抵蘇伊士運河的地中海入口，其范圍至少有6.5萬平方英里（約16.83萬平方千米）。希臘海軍前少校、目前在航運咨詢公司HudsonAnalytix擔(dān)任海上安全研究員的克羅尼斯·卡帕里迪斯說：“這個地區(qū)交通擁擠，干擾GPS和導(dǎo)航可能帶來災(zāi)難性后果?！苯刂?019年年底，美國海岸警衛(wèi)隊共在地中海收到38次GPS干擾報告，涉及數(shù)百起同類事件，而且其中一些出現(xiàn)在了更靠西的地區(qū)，比如利比亞和馬耳他海岸

小麻煩演變成大危機

去年12月，北約航運中心與商業(yè)航運公司共同表示東地中海的GPS信號仍然在受到干擾，而且“有可能造成危險后果”。在瓦西利科，GPS信號中斷事件最近逐漸減少。但克里斯托福魯和他的同事們依然保持警惕，以免出現(xiàn)意外。克里斯托福魯承認(rèn)：“晚上有船只靠近時我都會有些擔(dān)心。”

在政府層面，對GPS受到干擾的擔(dān)心正在加重，但尚未采取措施。去年6月，14個海事組織致函美國海岸警衛(wèi)隊，請求它同國際海事組織攜手解決GPS信號中斷問題。12月，海岸警衛(wèi)隊向《財富》雜志表示，他們?nèi)匀辉诤兔绹鴩鴦?wù)院探討如何實施這項工作。

在政府行動緩慢的情況下，責(zé)任就落在了船主和船只管理公司的身上。不過，航運公司一直不愿意公開談?wù)揋PS問題，或者他們改善自身防衛(wèi)的措施。在本文聯(lián)系的25家船只管理公司中，承認(rèn)其船只遭遇過GPS干擾的只有兩家，分別是塞浦路斯的Lavar Shipping和設(shè)在挪威的Wilhelmsen。

幾位航運專家表示這個行業(yè)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變?？偟膩碚f，船長和船員有能力應(yīng)對GPS信號失靈問題。但過去25年的整體變化讓航運公司更為依賴衛(wèi)星導(dǎo)航。船只變得更大、更快而且更加自動化，船員數(shù)量則不斷減少。離岸基礎(chǔ)設(shè)施也層出不窮，比如海底電纜、水產(chǎn)養(yǎng)殖和風(fēng)電場，這讓海洋變得遠(yuǎn)比以前擁擠。英國海事咨詢機構(gòu)NLA International的董事喬納森·特納說，年輕一代水手“正從依靠自身技能轉(zhuǎn)向依賴某些機器”，這讓年齡較大的船員擔(dān)心年輕人“技能退化”，無法應(yīng)付沒有GPS的情況。

接受本文采訪的人士都不認(rèn)為干擾問題掩蓋了GPS的優(yōu)勢，包括在大海上指引航線、提高港口效率以及在緊急情況下救助船員。雖然存在一系列強化方法，比如更強大的抗干擾接收器、陸基后備系統(tǒng)或者更多的培訓(xùn)，但這些都需要花很多錢。舉例來說，軍用級抗干擾天線的價格是普通天線的10倍。

2019年航運業(yè)利潤率不到1%，這樣的投資可能會讓業(yè)內(nèi)人士望而卻步。貿(mào)易放緩、運力過剩，以及新的高成本燃油規(guī)則也在影響著這個行業(yè)。消息人士告訴《財富》雜志，最終結(jié)果是GPS信號中斷從小麻煩演變成危機，也就是說，在發(fā)生重大事故后，船主們才會愿意為GPS防護投入大量資金。

麥哲倫的方法

北卡羅來納州博福特距塞浦路斯5000英里（約8046千米），克里斯托弗·諾蘭在這里專業(yè)教授商船的船員怎樣在沒有GPS的情況下導(dǎo)航。這位美國海岸警衛(wèi)隊的前軍官教的是“天文導(dǎo)航”，內(nèi)容包括幾乎只憑借天體相對于地平線的位置來進行定位，基本上就是麥哲倫采用的方法。

諾蘭的學(xué)生包括可以上大學(xué)的孩子和業(yè)余愛好者，但也有處于職業(yè)生涯中期的管理人員。后者需要上兩周的課，從而獲得在美國沿海水域以外指揮大型船只的證書。有些人曾經(jīng)學(xué)過傳統(tǒng)導(dǎo)航方法，但往往都荒廢了。諾蘭說：“這種技術(shù)容易生疏。通過考試后，人們就再也不會經(jīng)歷這方面的考驗了。”同時，許多年輕水手從來都沒有在不用GPS的情況下航行過。

重新教授老式技術(shù)的不光是諾蘭。2015年，美國海軍學(xué)院重新開始向所有入學(xué)軍官教授天文導(dǎo)航。該學(xué)院表示，做出此項決定的部分原因是可能妨礙電子導(dǎo)航的網(wǎng)絡(luò)安全威脅不斷增多。2017級是該學(xué)院至少15年來首批將天文導(dǎo)航作為核心課程的畢業(yè)生。

天文導(dǎo)航的精度遠(yuǎn)低于GPS，耗費的時間也要長得多。但這些基本航海技術(shù)受到考驗的頻率也許很快就會超過GPS時代此前的水平。諾蘭說，他的妻子，海岸警衛(wèi)隊軍官凱麗教給下屬一條永遠(yuǎn)的準(zhǔn)則：“觀察窗外，看航海圖，然后看GPS，順序就是這樣?！保ㄘ敻恢形木W(wǎng)）

本文另一版本登載于《財富》雜志2020年2月刊，標(biāo)題為《當(dāng)GPS信號中斷》。

譯者：MS