無人駕駛汽車需要位置認證
人們一談起無人駕駛汽車，就會說到GNSS，它究竟有什么重大作用，是個人們普遍關心的問題。由于GNSS的脆弱性（信號微弱、沒有加密、容易被干擾和欺騙），日益被人們所認知，從而使得GNSS的作用在無人駕駛汽車中的地位似乎有所削弱。那是怎么回事？
目前人們正在創建的廣泛可視化地圖數據庫，當與車上的攝像頭、雷達和激光雷達相結合并通過人工智能（AI）算法處理時，使得無人駕駛汽車能夠像人類駕駛一樣被操縱。車輛中的模式識別處理允許其“讀取”街道標志并識別地標，在地圖上登記其位置。
如果一個人在他或她的家鄉和特別熟悉的地方開車，他們總是能夠清楚地知道其行進的方向，不需要使用GNSS。人工智能處理“大腦”，通過本地存儲或網絡連接訪問大型地圖數據庫，將如同始終處于熟悉的家鄉環境中：不斷了解自己的位置并正確實現導航定位。
那么，GNSS將成為未來汽車中不必要的裝置嗎？答案是不會。
首先，沒有一種導航方法是萬無一失的，而今天，GNSS已經是我們駕駛汽車的主要導航方法。這是一種經濟有效、準確的實時確定位置的方法，并且通過集成慣性導航傳感器來處理GNSS間歇性不可用時的問題，這些技術方法正在不斷改進中，前景可期。
其次，不僅汽車本身需要知道其導航位置，還有汽車外的其他需求也十分明顯，包括像滴滴打車和神州專車這樣的乘車共享應用程序（App），汽車共享和基于使用情況的保險應用程序，與動態收費和停車應用程序，都取決于要知道汽車在哪里。 GNSS為所有這些應用提供足夠精度的位置坐標。因此，GNSS接收機在無人駕駛汽車上應該是必不可少的。
干擾和欺騙的情況
GNSS的一個弱點是其開放的、未加密的格式。欺騙這些信號變得越來越容易。汽車共享，與基于使用的保險和動態收費應用程序都可以為欺詐行為創造金錢激勵，并通過欺騙器實施。例如，汽車共享網絡中的汽車可以報告虛假位置，表明它安全地停放在安全區域 ，而實際上，小偷正忙著將汽車開走。
我們假設所有進出汽車的無線連接都是安全的。這是一種合理的假設，當然最近有證據表明，存在通過不安全的遠程鏈接進行劫車。標準SSL加密，類似于用于在互聯網上輸入信用卡信息的內容，在這里運行良好。我們現在有知識和技術，以防止這種劫車再次發生。
然而，即使通信鏈路是安全的，車內的GNSS欺騙器也可以使得GNSS接收機傻瓜化，實現在被盜時仍然報告假的“安全”位置。保險或收費應用也是如此。而欺詐行為本身不一定非常復雜，一個簡單的、低成本的干擾器，就可以在足夠長的時間內拒絕適當的位置來支付費用。因此，當務之急是需要一種安全的定位方法。
定位用的其他信號
用于無人駕駛汽車定位的理想信號是什么樣的？應該是：比GNSS強大得多，因此不容易被干擾掉；需要加密，因此不會被欺騙；它必須無處不在，可在全球范圍內使用；它必須可靠且極具魯棒性，可用性達到99.999％以上；它必須實用且價格適合大眾市場汽車應用。
雖然精度始終是很重要的，但用于定位的信號不必像現在的GNSS那樣精準。對于需要防欺騙的所有這些應用來說，精度達到10米就足夠了，因為它不會用于駕駛控制汽車，而只能用于定位。當GNSS信號可用時，它還可以與GNSS串聯使用，以驗證報告的位置。
這樣的信號，今天在全球范圍內可用的是：STL（衛星授時和定位）。信號由銥星衛星所攜帶，它是一種特殊用途信號，信號強度比GNSS強30 dB以上，并有加密防欺騙保護。通過訂閱模式可以向用戶提供該信號解碼方法。
以下是使用汽車共享的方法示例的。一群人訂購了汽車共享服務，該服務提供X個車輛以服務于Y個人，其中X小于Y。該服務最佳地安排人們在何時何地可用汽車。服務提供商需要隨時了解汽車的下落，以最大限度地利用車隊，因此每輛車都有一個GNSS接收機。但為了確保這些報告的真實性，他們還擁有一個安全的定位接收機。為該接收機分配唯一的ID，該ID被授權解碼加密的信號。最終，我們希望這個接收機和GNSS融合到同一設備中。如果位置報告與授權認證的定位報告不一致，車隊經理可以采取行動立即恢復汽車至正常狀態。保險提供商，也將涵蓋安全定位車輛與防盜設備一樣，提供優惠費率。
公共特許服務（PRS）能做到嗎？
伽利略衛星導航系統新的公共特許服務（PRS）已經具有加密功能，如果被應用，可提供類似級別的身份驗證保護。然而，它仍然是一個很容易被干擾的微弱GNSS信號。當然，任何信號都可能被干擾，即使是比GNSS強一千倍的信號也不能幸免。考慮到強信號的牢靠性，監控汽車的管理系統，例如保險，收費或汽車共享系統，可以在丟失定位信息時發出警報。汽車上僅根據GNSS定位發出的此類警報將是頻繁的，而且通常由于簡單的信號衰落導致經常性錯誤，從而產生如此多的錯誤警報，這將使監控系統難于被實際應用。但是，要是同時失去的是強信號定位和GNSS定位，就可能導致有效的警報方法。
GNSS導航確實是現代時代的偉大進步之一，為我們提供了世界上任何地方的精確時間和位置。它的兩個主要缺點：容易被干擾和欺騙。但是可以通過增加其他更強大的加密信號（如STL）來克服，提供強大的抗干擾性和正面有效的認證。
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