GIDAS: обнаружение помех в реальном времени, делающее спутниковую навигацию более безопасной

Новая система мониторинга, разработанная в рамках поддерживаемого Европейским космическим агентством (ESA) проекта, работает как «телохранитель» для спутниковой навигации, используемой на стратегических или критически важных для безопасности объектах. Масштабируемая система, известная как GIDAS, обнаруживает, идентифицирует и выявляет источники помех спутниковой сети в непосредственной близости от пользователя.

По оценкам экспертов, в настоящее время на Земле столько же спутниковых приёмников, сколько людей. Позиционные, навигационные и временные сигналы от различных ГНСС образуют невидимую, важную инфраструктуру, лежащую в основе многочисленных современных аспектов современной жизни, таких как связь, энергетика и транспорт.

Спутниковая навигация помогает управлять растущим числом самолётов, лодок, поездов и автономных автомобилей. Основанные на спутниковых данных временные метки подтверждают подлинность финансовых транзакций на миллиарды евро и координируют синхронизированное функционирование электрических сетей. Спутниковая навигация всегда включена, доступна везде на Земле, поэтому легко принять ее как должное. Но, как бы ни были важны эти сигналы из космоса, они уязвимы для наземных помех.

«По сути дела, это просто вопрос выходной мощности, – говорит Андреас Леш из австрийской компании OHB Digital Solutions . – В случае с Galileо, навигационный сигнал на земле эквивалентен свету от 60-ваттной лампы на борту спутника, находящегося на расстоянии около 23 222 км. Понятно, что эти слабые сигналы могут быть заблокированы более мощными локальными радиосигналами – либо случайно, либо умышленно, либо пользователи смогут быть введены в заблуждение поддельными навигационными сигналами. Наша новая система обнаружения и анализа помех ГНСС – GIDAS – предназначена для защиты критической инфраструктуры от помех или фальсифицирования путём непрерывного мониторинга ключевых диапазонов сигналов. GIDAS может поднять тревогу в режиме реального времени, идентифицировать тип помехи, а затем точно определить местоположение этих опасных портативных устройств, вызывающих помехи, чтобы власти могли предпринять немедленные корректирующие действия».

GIDAS может обеспечить обнаружение и определение направленности помех с помощью одной станции сообщения, но для определения источников помех, связанных с общим центром мониторинга, требуется минимум три станции. Центры мониторинга могут быть связаны друг с другом, что делает систему GIDAS легко масштабируемой: от защиты отдельной гавани, аэропорта или критического участка системы – до целого города или региона.

«Люди только сейчас начинают осознавать серьёзность этой проблемы, – добавляет Андреас. – Обследования в частях Европы с наиболее высокой плотностью населения выявляют в час около трёх-четырех попыток заглушить навигационный сигнал. Эти небольшие устройства незаконны, но легко доступны в интернете за несколько сотен евро, а то и за меньше, и часто продаются под видом “устройств личной безопасности”. Глушители продаются с радиусом действия всего в несколько метров, но на практике могут иметь дальность действия в десятки метров и более, что приводит к непреднамеренно широко распространённым помехам, как, например, у известного водителя грузовика, оборудованного глушителем, который отключал навигацию в аэропорту Ньюарка всякий раз, когда проезжал мимо.

Есть спуфинг ещё более серьёзный, с сильным криминальным элементом, где ложные спутниковые навигационные сигналы заменяют реальные, чтобы ввести в заблуждение получателей относительно их местоположения. Это использовалось в прошлом для сбрасывания дронов или отклонения от курса катеров.

Работая в этой области в течение восьми-девяти лет, мы наблюдаем сильный рост помех, несмотря на то, что ГНСС становится всё более важной частью нашей жизни. В один прекрасный момент мы решили создать что-то практичное, чтобы бороться с развитием этой проблемы, обеспечивая быстрое обнаружение, классификацию и локализацию помех для наших клиентов».

Система GIDAS была разработана компанией OHB Digital Solutions и австрийским университетом FH Joanneum в рамках программы ESA по инновациям и поддержке в области навигации (NAVISP) в сотрудничестве с европейской промышленностью и научными кругами.

«Компания инициировала проект через второй этап программы NAVISP, направленный на усиление европейской конкурентоспособности на навигационной арене, – говорит инженер Томас Бургер, курирующий проект GIDAS для ESA. – План состоял в том, чтобы начать коммерчески привлекательный бизнес, и мы сделали это.

Проект включал в себя разработку много-созвездного приёмника ГНСС, расширенного цифрового интерфейса для обнаружения помех и спуфинга, обработки блоков, передаваемых в параллельный процессор на основе полностью программируемого массива входов.

И это был только один из компонентов всей системы GIDAS, включающей в себя также механизм обнаружения помех в реальном времени, подсистему обнаружения помех и всех элементов связи, базы данных и графический интерфейс пользователя, необходимых для создания распределённой, удобной для использования человеком системы, которая способна работать автономно, требуя участия человека только при обнаружении события».

После завершения двухлетнего проекта в рамках NAVISP, GIDAS в настоящее время находится в процессе развёртывания для нескольких европейских клиентов из государственного и частного секторов.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный канал на TamTam