Рост угрозы целостности данных морской навигации

Потеря спутникового сигнала – известный операционный риск. Но не все представляют себе, что случается, когда ГНСС выдаёт ложное время, местоположение или направление. Когда эти данные превышают допустимую погрешность, они могут заставить суда получать и передавать опасную информацию. ГНСС не имеет достаточной целостности в реальном времени.

Космические (SBAS) или наземные (GBAS) системы дифференциальной коррекции предоставляют информацию о точности, целостности, непрерывности и доступности услуг ГНСС. Программа EGNOS Евросоюза – пример решения SBAS. Недавний выход Великобритании из программы EGNOS означает, что, хотя пользователи по-прежнему смогут получать сигналы EGNOS в Великобритании, они не будут иметь доступа к гарантиям, предоставляемым будущими услугами EGNOS по безопасности жизни, что фактически лишает системного уровня гарантированную целостность навигации

В этом случае моряки могут до поры не подозревать о незначительном ухудшении качества сигнала или ошибках PNT, которые превышают безопасный предел оповещения, делая любые угрозы целостности сигнала менее заметными – и, следовательно, даже более опасными, чем сбои сигнала.

Надёжность данных ГНСС находится под растущей угрозой из-за естественных и преднамеренных помех сигналов, «спуфинга» или перехвата. Масштаб угрозы оценили в 2019 году, когда тысячи судов пострадали от инцидентов со спуфингом в районе оживленного порта Шанхай. В течение одного дня местоположение 300 судов было заменено ложными координатами. Были затронуты все устройства GPS одного контейнеровоза, транспондер AIS и даже его система аварийного оповещения, а его истинное местоположение и скорость были сфальсифицированы без уведомления пользователя об этом факте, что демонстрирует степень доверия к данным PNT без надлежащей защиты целостности.

Есть много причин для появления такого рода ошибочных данных. В то время как некоторые суда могут злонамеренно «клонировать» системы AIS лицензированных судов или создавать помехи своим собственным приёмникам ГНСС для сокрытия незаконной деятельности, в других случаях бортовые или наземные системы могут создавать случайные помехи для приёмников ГНСС. Ложные данные могут быть вызваны естественными причинами, такими как космическая погода, которая создает повторяющийся риск ухудшения сигнала низкого уровня и помех. Так называемые явления космической погоды, «чёрный лебедь», такие как событие Кэррингтона 1859 года, могут вызвать электромагнитные бури, с серьёзными глобальными потрясениями.

Расхождения между ГНСС и судовым радиолокационным изображением могут вызвать путаницу, и они опасны в районах с плотным, сложным движением и плохой видимостью. В худшем случае они могут навести судно на препятствие.

Эта проблема будет ещё больше усугубляться на автономных судах, где принятие решений будет основано на искусственном интеллекте, и противоречивые данные будет трудно разрешить. Более того, современные навигационные системы электронно связаны во взаимозависимую систему, поэтому навигационные ошибки на одном корабле будут иметь волновой эффект для всего флота.

Надёжная точная навигация важна как никогда, поскольку судоходные пути всё больше сжимаются из-за роста размеров и объёма судов в море, необходимого расширения оффшорных ветряных электростанций, морского пространства, предназначенного для защиты окружающей среды, и областей, предназначенных для использования в «голубой экономике», в аквакультуре. Поскольку к 2030 году глобальная морская торговля вырастет вдвое, точные и надёжные данные PNT станут ещё более важными для безопасности, эффективности и снижения воздействия торговых потоков на окружающую среду.

«В международной политике уделяется большое внимание устойчивости и доступности ГНСС, и в рамках этих инициатив мы должны чётко сосредоточить внимание на обеспечении целостности и непрерывности работы ГНСС-данных, - утверждает Джордж Шоу – главный системный инженер Главного управления маяков Великобритании и Ирландии. - Моряки и политики должны признать, что отсутствие целостности PNT представляет растущую угрозу безопасности и эффективности на море. Служба оповещения о безопасности жизни EGNOS в ЕС является ответом на это для своих членов, и правительство Великобритании изучает потенциальные решения для более устойчивой и надежной системы систем PNT. Крайне важно, чтобы мы наблюдали аналогичные усилия во всём мире, чтобы навигационные данные были неизменно устойчивыми, заслуживающими доверия, точными и доступными на всех мировых судоходных путях».

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