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去年9月的一個晚上，在9點左右出現了無線電呼叫。呼叫方是一艘油輪的船長，他們從南路易斯那納港出發，已經航行了近一個月，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。當值領航員斯泰利奧斯·克里斯托福魯立即意識到了問題的嚴重性。在白天，有經驗的船長可以在紙質地圖、海圖筆和海岸線的引領下航行。但在夜晚，GPS就成了陌生水域中至關重要的工具，特別是在北約和俄羅斯戰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英里之遠。

克里斯托福魯通過無線電向油輪的主人提供了詳細的指引。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，將它引導進碼頭。克里斯托福魯已經為碼頭工作了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，它有時消失數小時，甚至一整天。這位領航員說：“這不正常。”

在塞浦路斯，這種不正常事件已經成了家常便飯——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航系統，GPS在國際上受到干擾的問題越發嚴重，而當地GPS信號的中斷已經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。但導航專家們都認為干擾源正在增多，而且往往和犯罪或軍事沖突有關。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。據聯合國的監管機構國際海事組織統計，海運業承擔了八成以上的全球貿易。

近年來，GPS已經是如此可靠和普遍，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，讓這個系統宕機，真是意想不到的簡單。與此同時，航運業似乎并未就此做好準備，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。美國海岸警衛隊導航中心的GPS信息分析團隊負責人瑞克·漢密爾頓說航運公司和政府都面臨著一個生死攸關的問題，那就是“為了避免花一大筆錢，你愿意承擔多少風險？”

不斷增大的風險

和另一項革命性技術，也就是互聯網類似，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責維護。這個系統在20世紀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導航衛星系統。但GPS的顯著優勢在于它廣闊的覆蓋面——GPS網絡由至少24顆部署在全球上空的活躍衛星組成，而且人們總是能夠接收到其中至少4顆衛星的信號，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已經深深融入日常生活，特別是在商業領域。它引導著船只、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。農業、采礦業和石油業對GPS的依賴也日益加深。

但隨著GPS的普及，失去GPS信號的風險也在不斷增大。在美國商務部于2019年6月發布的報告中，非營利性研究機構RTI International估算美國GPS信號中斷30天的損失為每天10億美元。海運業將成為受沖擊最大的行業之一，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。但就某個地區而言，所有衛星導航系統都有漏洞。它們的信號在從衛星軌道向地面傳輸的過程中會減弱，而且經常會被大氣干擾或設備故障意外打斷。人們還可以用信號發射器發出沖突信號，從而故意干擾這些系統，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實施。軍艦擁有成熟的反干擾技術。而且隨著全球導航衛星系統引導的導彈和無人機在戰場上發揮越來越大的作用，干擾衛星信號的貓鼠游戲已經司空見慣。實際上，隨著2019年美國和伊朗之間的緊張局勢不斷升級，霍爾木茲海峽以內及其附近已經出現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。這讓人擔心，因為小范圍GPS干擾幾乎已經人皆可為。雖然在美國和其他許多國家都不合法，但在網上很容易找到現成的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，得克薩斯大學奧斯汀分校無線電導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的以色列網絡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，將其斥為營銷炒作，而且表示不會因此擔心任何安全問題）。

GPS已經走入尋常百姓家，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，已經公布的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“數百次”的干擾強度都足以造成衛星導航徹底中斷。

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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航失靈問題。隨后的幾個月中，GPS定位顯示數千艘船都陡然“加速并向內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。其中許多次都發生在邊境或武裝沖突地區附近。同時，地中海東部地區最讓人擔心。

該地區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。“東地中海”沿岸武裝沖突頻發，比如埃及西奈半島接連出現的叛亂以及敘利亞的大規模多方沖突。塞浦路斯處于這個紛爭不斷的地區中心，其各個港口具有戰略意義，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，但都出現在船只不可能前往的地點。克里斯托福魯說：“有時你會看到山上有拖船。”

干擾不僅限于塞浦路斯。從2018年開始，北約和美國海岸警衛隊在東地中海的大部分地區都記錄了GPS信號中斷事件，最北達土耳其，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擔任海上安全研究員的克羅尼斯·卡帕里迪斯說：“這個地區交通擁擠，干擾GPS和導航可能帶來災難性后果。”截至2019年年底，美國海岸警衛隊共在地中海收到38次GPS干擾報告，涉及數百起同類事件，而且其中一些出現在了更靠西的地區，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，以免出現意外。克里斯托福魯承認：“晚上有船只靠近時我都會有些擔心。”

在政府層面，對GPS受到干擾的擔心正在加重，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，海岸警衛隊向《財富》雜志表示，他們仍然在和美國國務院探討如何實施這項工作。

在政府行動緩慢的情況下，責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論GPS問題，或者他們改善自身防衛的措施。在本文聯系的25家船只管理公司中，承認其船只遭遇過GPS干擾的只有兩家，分別是塞浦路斯的Lavar Shipping和設在挪威的Wilhelmsen。

幾位航運專家表示這個行業正在發生轉變。總的來說，船長和船員有能力應對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星導航。船只變得更大、更快而且更加自動化，船員數量則不斷減少。離岸基礎設施也層出不窮，比如海底電纜、水產養殖和風電場，這讓海洋變得遠比以前擁擠。英國海事咨詢機構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向依賴某些機器”，這讓年齡較大的船員擔心年輕人“技能退化”，無法應付沒有GPS的情況。

接受本文采訪的人士都不認為干擾問題掩蓋了GPS的優勢，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、陸基后備系統或者更多的培訓，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年航運業利潤率不到1%，這樣的投資可能會讓業內人士望而卻步。貿易放緩、運力過剩，以及新的高成本燃油規則也在影響著這個行業。消息人士告訴《財富》雜志，最終結果是GPS信號中斷從小麻煩演變成危機，也就是說，在發生重大事故后，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·諾蘭在這里專業教授商船的船員怎樣在沒有GPS的情況下導航。這位美國海岸警衛隊的前軍官教的是“天文導航”，內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。

諾蘭的學生包括可以上大學的孩子和業余愛好者，但也有處于職業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。有些人曾經學過傳統導航方法，但往往都荒廢了。諾蘭說：“這種技術容易生疏。通過考試后，人們就再也不會經歷這方面的考驗了。”同時，許多年輕水手從來都沒有在不用GPS的情況下航行過。

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

天文導航的精度遠低于GPS，耗費的時間也要長得多。但這些基本航海技術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，海岸警衛隊軍官凱麗教給下屬一條永遠的準則：“觀察窗外，看航海圖，然后看GPS，順序就是這樣。”（財富中文網）

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

譯者：MS