GPS: Hur överförs informationen?

Någon som är teknisk kunnig i GPS-tekniken, eller de andra standarderna, det finns ju en europeisk, rysk och kinesisk motsvarighet till GPS?
Jag är främst intresserad av hur själva överföringen av information mellan satellit och en mobiltelefon går till. Vad heter protokollet för dataöverföring? IP-baserat? Antar att det måste ske någon slags dataöverföring, åt bägge hållen. Hur krypteras informationen, vilken säkerhet används? Hur identifierar satelliten enheterna den kommunicerar med? Finns det ett unikt nummer för varje GPS-enhet, typ att satelliten kan se telefonens IMEI-nummer eller annat unikt nummer? Kan telefonen se ett unikt nummer för varje satellit den har kontakt med, i vilken meny kan jag hitta det?

Hur lätt är det för någon utomstående att hacka/få fram den informationen eller annars avlyssna kommunikationen satellit --> telefon, och se var alla GPS-anslutna enheter befinner sig? Borde ju vara en ganska relevant attackvektor, GPS-protokollet har ju många år på nacken och jag tänker att det borde finnas aktörer som gärna avlyssnar kommunikationen mellan satellit och GPS-enhet. Var någon befinner sig kan vara värdefull information, värt mycket pengar, även av intresse för stater.

Anses GPS-kommunikationen säker, eller används ett protokoll med säkerhetsbrister?

Jag vet att en liten mängd mobildata kan användas av telefonen, även om mobildata och dataroaming är avstängt, för att möjliggöra en snabbare uppkoppling till satellit, typ att telefonen ska veta ungefär vilket område den befinner sig i genom mobilnätet, och sen säga det till satelliten. Detta kan medföra debitering av kostnader trots att man stängt av roaming, men ofta handlar det om ören. Vad är tanken bakom detta, kunde inte GPS-standarden ha löst det på annat sätt?

Vilka hastigheter pratar vi om, när det gäller uppkoppling till satellit?

Länka gärna till vidare läsning, den som hittar sådan.
Har det kommit fram att obehöriga kan se var en GPS-ansluten enhet befinner sig?
Har det kommit fram pålitlig information om att USA:s myndigheter (eller andra myndigheter som är ansvariga för rysk, europeisk eller kinesisk teknologi) kan se, kartlägger eller sparar platsinformation om GPS-användare? Tänker om Edward Snowden lade fram sådan information till exempel. Man hör väldigt lite om säkerheten i GPS, men desto mer om andra tekniker.

Hur uppdateras GPS-standarden, jag antar att det skett uppdateringar genom åren? Är de ryska, kinesiska eller europeiska standarderna säkrare än amerikanska GPS, med tanke på att GPS är äldst? Kan en vanlig telefon (typ Android: Pixel, Samsung osv) ansluta till enbart GPS eller även till de övriga? Jag hade ju önskat att telefonen endast valde amerikanska eller europeiska satelliter, går det att välja? Litar inte på ryssarna eller kineserna. Är telefoner som säljs i Ryssland eller Kina förbjudna att använda amerikanska GPS, eller hur funkar det?

 

Vad jag vet så är GPS enkelriktad kommunikation. D.v.s. ett antal satelliter sänder ut en signal till alla som vill lyssna. Mottagaren (telefonen) bestämmer sin position med hjälp av tidsskillnaden mellan de mottagna signalerna. Man måste alltså ha signal från flera satelliter för att kunna bestämma sin position. Ingen information sänds från telefonen till satelliten.

Jag är inte expert så någon får gärna rätta mig eller lägga till information.

 

Du kanske vill läsa Global Positioning System - Wikipedia

 

Bra artikel!
Här är några rader ur den artikeln som beskriver det jag försökte förklara:

"Each GPS satellite continuously transmits a radio signal containing the current time and data about its position. Since the speed of radio waves is constant and independent of the satellite speed, the time delay between when the satellite transmits a signal and the receiver receives it is proportional to the distance from the satellite to the receiver. A GPS receiver monitors multiple satellites and solves equations to determine the precise position of the receiver and its deviation from true time. At a minimum, four satellites must be in view of the receiver for it to compute four unknown quantities (three position coordinates and clock deviation from satellite time)."

 

Titta under Almanac på sidan GPS signals - Wikipedia
Där framgår att mobildata behövs egentligen inte alls med senaste modellerna av mottagare och har aldrig varit ett krav. Men enklare mottagare kan behöva 12,5 minuter för att starta utan den hjälpen vilket nog de flesta är överrens om att det inte är praktiskt.

 

Oj vad du försöker att se det komplicerat!

GPS är ett broadcast ut i etern från satelliter med atomur.

Det magiska sker i enheten som tolkar flera satelliters broadcast för att räkna ut var den befinner sig.
Kommunikationen till satelliterna är mycket säker genom att de flesta av systemen är militära och Galileo, ej militärt, är rätt nytt och byggt med tanke på säkerhet

 

Tack för era svar och länkar! Då förstår jag mycket bättre. Ska senare läsa artiklarna i lugn och ro, har skummat lite översiktligt nu.
Jag antar att militära signaler är krypterade när de sänds från GPS-satelliterna för att förhindra störning, är civila signaler också krypterade på något sätt? Iran kapade väl en amerikansk drönare genom att skicka falsk GPS-information för några år sedan, sägs det. Kan tala för att ev. kryptering därmed är otillräcklig, och borde bytas ut.
Undrar också om moderna telefoner idag använder alla systemen, dvs både det amerikanska, ryska, kinesiska, europeiska, indiska, och ifall det är möjligt att styra det själv?
Kanske får svar när jag läser vidare, men vill gärna ha kladdat ner frågorna i alla fall

 

Iranierna lurade drönaren genom att skicka egna riktade felaktiga signaler riktade mot drönaren som fick den ur kurs och bli förvirrad. Ingen påverkan på satelliten.

Vilka system din mobil stöder beror på hur gammal den är. Ju nyare modell av mobil desto mer stöd och snabbhet har chippet för att läsa fler system och tolka den mest exakta positionen av dem alla.
Vi ser normalt 5 system här i Europa.
Amerikanernas GPS, EU:s Galileo, Ryssarnas Glonass, Kinesernas Beiduo och japanernas förbättrade stöd för GPS kallat QZSS. Jag tror inte det indiska syns i Norden. Just nu ser min mobil 30 satelliter.

Testa GPSTest - https://play.google.com/store/apps/details?id=com.android.gpstest
om du är intresserad