Сигналы глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) слабы — на поверхности Земли их уровень составляет около −130 дБм, что значительно ниже уровня радиошума. Уже один этот факт объясняет обе основные угрозы: помехи и спуфинг. Об этих явлениях постоянно упоминают в одном контексте, хотя они действуют в противоположных направлениях и требуют разных способов защиты. В этом руководстве мы разберемся в них и расскажем, как определить, какое из них на вас воздействует.
Что такое подавление сигнала GNSS?
Подавление сигнала — это грубый метод. Устройство подавления сигнала излучает сильные радиопомехи в диапазонах GNSS (например, GPS L1 на частоте 1575,42 МГц, L2, L5 — см. нашу руководство по диапазонам частот). Поскольку уровень помех превышает уровень спутникового сигнала, поступающего на приемник, приемник теряет синхронизацию и перестает определять местоположение.
Типичные дальности действия: портативный глушитель с мощностью EIRP 1–10 Вт способен блокировать сигнал GPS на расстоянии от десятков до сотен метров; автомобильные или стационарные установки — на расстоянии в километры. Цель атаки проста —отказать сигнал, а не имитация.
Что такое подделка сигналов GNSS?
Спуфинг действует более изощрённо. Вместо того чтобы заглушать сигнал, спуфер передаёт неправдивое, но убедительное Сигналы GNSS, передающие неверные данные о местоположении или времени. Приемник доверяет им и незаметно вводится в заблуждение — судно “телепортируется”, дрон меняет курс. Спуфинг заметить сложнее, поскольку навигационные данные по-прежнему выглядят нормально, а сигналу-спуферу достаточно быть лишь сильнее реального сигнала на антенне пострадавшего.
Подавление сигнала и подделка сигнала: сравнение
| Размер | Помехи | Спуфинг |
|---|---|---|
| Намерения злоумышленника | Блокировать сигнал | Ввести ложные данные |
| Выход приемника | Проблемы с зависанием / остановкой работы | Отображает неверное местоположение или время |
| Как это распознать | Очевидное, непосредственное | Часто молчит |
| Первичная защита | Пространственное подавление (CRPA) | Аутентификация + объединение данных с датчиков |
| Типичный источник | Недорогие устройства слежения, системы защиты от несанкционированного доступа | Специализированные передатчики, устройства воспроизведения |
Как определить, что вас заблокировали или подделали ваш IP-адрес
По полевым признакам их можно быстро различить:
| Симптом | Вероятная причина |
|---|---|
| Все устройства в этой зоне одновременно теряют сигнал GPS | Помехи |
| Позиция скачет до 0,0 или плавно отклоняется в сторону | Спуфинг (или сильное многолучевое рассеяние) |
| CNR выходит из строя одновременно на всех спутниках | Помехи |
| Все спутники показывают невероятно высокий уровень сигнала | Спуфинг |
| Время/регистрация данных прерывается, хотя данные о местоположении выглядят нормально | Спуфинг (атака по времени) |
Пошаговые инструкции по выявлению проблем и точные показатели, на которые следует обращать внимание, см. в Как обнаружить помехи и подделку сигналов GNSS.
Почему обе угрозы проявляются одновременно
В спорных регионах операторы регулярно сталкиваются с одновременным применением средств подавления сигнала и подделки данных. При разработке отказоустойчивой системы нельзя исходить из предположения о наличии только одного из этих явлений. Именно поэтому средства защиты от подавления сигнала и подделки данных всё чаще реализуются в виде единого надежного стека PNT — подробнее об этом в Вам нужно и то, и другое?
Картография в сфере обороны
- Защита от помех: a Антенна CRPA Функция адаптивного подавления шума размещает пространственные нули на шуме.
- Защита от подделки: криптографическая аутентификация (Galileo OSNMA, GPS Chimera) и проверки согласованности с данными инерциальных датчиков позволяют подтвердить подлинность сигнала.
- Защита от обоих видов угроз: интегрированный защищенный приемник сочетает подавление шума с проверкой подлинности — это рассматривается в технологиях противодействия помехам и системах военного уровня, адаптированных для коммерческого использования.
Часто задаваемые вопросы
В: Что опаснее — подавление сигнала или подделка?
О: Подделка, как правило, опаснее, поскольку она происходит незаметно; подавление сигнала же очевидно. Для борьбы с обоими явлениями требуются специальные меры противодействия.
В: Может ли обычная GPS-антенна предотвратить что-либо из этого?
О: Нет. Стандартная одноэлементная антенна не имеет ни пространственной фильтрации, ни средств аутентификации. Помочь могут только антенные решетки и проверенные приемники.
В: Может ли моя проблема быть просто плохим сигналом, а не атакой?
О: Возможно — см. почему GPS внезапно перестает работать , чтобы сначала исключить влияние окружающей среды и аппаратного обеспечения.