Hace cinco años, un equipo de investigadores de la Universidad de Texas en Austin abordó un yate de 80 millones de dólares con la intención de engañar al sistema de navegación de la embarcación y desviarlo sigilosamente de su curso.

Una vez que el yate estuvo frente a las costas de Italia, el equipo, con el conocimiento y permiso del propietario de la embarcación, un individuo adinerado que no quiere ser identificado — usó un dispositivo del tamaño de un maletín para ahogar lentamente las señales legítimas del GPS y tomar el control de la guía del barco. Funcionó. Usando las señales falsas, el equipo giró gradualmente el barco mientras la pantalla de su carta continuaba mostrándolo viajando en línea recta.

Desde que EE. UU. Desarrolló el Sistema de posicionamiento global, o GPS, en los 1970s, la nación se ha vuelto cada vez más dependiente de este método basado en satélites para determinar la posición, tiempo y velocidad. Hoy en día, el GPS se usa para hacer de todo, desde llamar a un Uber y navegar por la ciudad hasta sellar transacciones financieras y lanzar bombas guiadas.

Esa creciente dependencia podría ser un problema, especialmente si los 30 satélites GPS o sus estaciones terrestres alguna vez fallaron, los expertos dicen. Y eso ha llevado a varias organizaciones gubernamentales y empresas a comenzar a pensar en cómo fortalecer el sistema y si se podrían usar otras señales para complementar o respaldar el GPS siempre omnipresente.

En diciembre, La secretaria de la Fuerza Aérea, Heather Wilson, dijo a The Times en una entrevista que "no hay una misión militar que no dependa del espacio, "y que la Fuerza Aérea practica como si no tuviera GPS.

A principios del año pasado, El director de Inteligencia Nacional, Dan Coats, testificó ante el Comité Selecto de Inteligencia del Senado sobre la futura "amenaza global de los ataques de guerra electrónica contra los sistemas espaciales, "como las comunicaciones por satélite militares y los satélites GPS. Coats señaló que tanto China como Rusia han discutido el desarrollo de nuevas capacidades de guerra electrónica.

"Por robustez, realmente necesitas varias fuentes, "dijo Michael O'Connor, director ejecutivo de Satelles, un Herndon, Virginia., empresa que ha desarrollado una nueva señal de hora y ubicación transmitida desde una constelación separada de satélites que se puede utilizar como alternativa o como respaldo al GPS. "Cualquier fuente es vulnerable".

Desarrollado por el ejército de los EE. UU. Y ofrecido sin cargo, el primer satélite de prueba de GPS lanzado en 1978. Desde el principio, el sistema estaba destinado a un uso tanto militar como civil, con señales separadas para cada uno.

El GPS era una "maravilla técnica" que todo el mundo se concentraba en usarlo, dijo Dave Tremper, director de programa en la oficina de tecnología estratégica de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, o DARPA.

Los satélites GPS envían señales de radio a receptores en la Tierra incrustados en un automóvil u otro objeto. Usando relojes atómicos en los satélites, la señal indica cuándo fue transmitida. Los receptores calculan la ubicación en función de la hora en que se envió la transmisión y la hora en que se recibió. Combinando datos de al menos cuatro satélites, el receptor puede señalar dónde está.

A través de los años, el ejército de los EE. UU. ha realizado mejoras y cambios en el sistema.

La señal civil, que había sido intencionalmente menos precisa que la señal militar, se amplió y se mejoró su precisión. Se agregaron nuevas señales militares encriptadas, al igual que una nueva frecuencia para su uso en gran parte por la Administración Federal de Aviación. Satélites con mejor tecnología, se lanzaron precisión y resistencia a los ataques para reemplazar a los antiguos.

Estos nuevos satélites, conocido ampliamente como GPS Block II, tienen una vida útil de diseño que va desde los 7 {años hasta los 12 años. Una nueva generación de satélites conocida como GPS III, que tendrá una vida útil de 15 años, están en desarrollo.

Pero todas esas mejoras no cambiaron el hecho de que todavía existía un sistema en gran parte universal utilizado por EE. UU. Otros países y regiones han desarrollado sus propias versiones de GPS. incluido el sistema europeo Galileo y el GLONASS de Rusia, que se puede utilizar de forma gratuita.

Los expertos de la industria dicen que el GPS es susceptible a algunas formas diferentes de ataque. Uno está atascado en el que un receptor GPS no puede recibir información de un satélite. Pero otro preocupación más peligrosa, es spoofing. Al igual que con el experimento del yate de UT, un receptor puede recibir una señal GPS falsa, engañarlo acerca de su posición.

Durante ese experimento, ninguno de los equipos en el puente del yate activó una alarma, lo que habría sucedido si el equipo hubiera intentado bloquear las señales de GPS, dijo Todd Humphreys, profesor asociado en el departamento aeroespacial de UT Austin que dirigió el experimento. La suplantación de identidad del equipo fue tan sutil que los sistemas automatizados no pudieron detectar que algo andaba mal, él dijo.

Otra posibilidad es un ciberataque contra una estación terrestre GPS que podría destruir todo el sistema.

"La redundancia ha desaparecido, ", Dijo Tremper." Terminamos ahora con este único punto de falla ".

Para combatir eso, Los investigadores gubernamentales y de la industria están desarrollando sistemas y algoritmos para recopilar muchas fuentes diferentes de datos que podrían ayudar a determinar la posición de un usuario. ayudar con la navegación o establecer la hora. Juntos, esas diversas fuentes de datos se pueden utilizar para verificar la respuesta dada por el GPS, o en ausencia de GPS, potencialmente podría ser suficiente para triangular una ubicación.

Una de esas fuentes de datos podría ser la hora y la ubicación de los satélites, también conocido como STL, una señal entregada por Satelles que puede determinar la posición y el tiempo independientemente del GPS.

El servicio, que comenzó en 2016, se integró en una red comercial de satélites operada por Iridium Communications Inc.

Iridium es conocido por una de las quiebras más espectaculares de la historia; fracasó en un gran intento por crear un mercado masivo de teléfonos satelitales, pero renació como un servicio de nicho. Hoy en día, su llamada constelación de 66 satélites orbita a 476 millas sobre la Tierra, más cerca que la ubicación de los satélites GPS. Esa proximidad produce una señal más fuerte, según O'Connor de Satelles.

Dijo que la empresa trabaja en estrecha colaboración con los proveedores de servicios inalámbricos, el gobierno de los EE. UU. y una empresa que fortalece la posición, fuentes de navegación y cronometraje para empresas.

"El GPS está integrado en nuestras vidas mucho más de lo que la gente cree, ", Dijo O'Connor." Está integrado en nuestra infraestructura crítica ".

En DARPA, Los investigadores están trabajando en un proyecto llamado Sistemas de navegación adaptables que se basarían en sensores para recopilar otras señales, como los de redes móviles o satélites comerciales. Esa información luego sería traducida por el algoritmo, fusionados juntos, y se determinaría un lugar y una hora. El programa de 8 años ha sido probado en el campo en vehículos que van desde destructores de la Armada hasta Humvees del Ejército.

La tecnología que Aerospace Corp. está probando en El Segundo podría eventualmente atraer fuentes de datos aún más diversas, como señales de antenas de televisión, estaciones de radio o incluso imágenes visuales, y emparejarlos con una ubicación.

Hace pocos meses, un par de ingenieros de Aerospace Corp. ataron una antena especializada en el techo de un automóvil y se pusieron en camino por las calles de El Segundo para ver si podían localizar con precisión su ubicación sin usar GPS.

Mientras la pareja conducía, comprobaron una computadora portátil en tiempo real para ver si su llamado sensor de navegación oportunista estaba captando señales de radio que podrían usarse para triangular su posición. Luego compararon ese punto con el determinado a partir de los datos del GPS.

En un punto, las dos señales tenían una diferencia de unos 65 pies. Pero en otro los dos puntos de navegación se superpusieron casi exactamente.

La próxima prueba de estos algoritmos avanzados, conocido como Sextante, podría incorporar un acelerómetro o un sensor visual que podría depender del paisaje para ayudar a navegar, dijo Randy Villahermosa, director ejecutivo de innovación en la corporación sin fines de lucro, que opera un centro de investigación y desarrollo financiado con fondos federales centrado en programas espaciales para la Fuerza Aérea de los EE. UU.

Las aplicaciones potenciales para un sistema como Sextant podrían extenderse más allá de la defensa para incluir la navegación para vehículos autónomos, él dijo. Aerospace Corp. no vende sus productos comercialmente.

Los funcionarios de la industria han estimado que el mercado de productos GPS junto con alternativas ya tiene un valor de algunos miles de millones de dólares; usos futuros, como coches sin conductor y drones, podría aumentar drásticamente la demanda.

Pero puede que no valga la pena para todos cambiar a una alternativa comercial. Así como el mercado original de los teléfonos satelitales de Iridium fue socavado por el servicio celular barato, por lo que las empresas pueden decidir seguir apostando por el GPS.

Cada empresa debe determinar si sus productos requieren un tiempo tan crítico que ser engañado incluso por un segundo representaría un riesgo significativo. dijo Doug Loverro, ex subsecretario adjunto de Defensa para la política espacial y ex director ejecutivo del Centro de Sistemas de Misiles y Espacio del Comando Espacial de la Fuerza Aérea.

"Creo que depende de cuán crítico sea su uso, y si se encuentra o no en una industria o situación en la que tiene un alto riesgo de ser engañado, " él dijo.

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