Zagłuszanie a spoofing GPS

Zagłuszanie: szum

Sygnały nawigacji satelitarnej docierają do ziemi słabsze niż tło szumów radiowych. Odbiornik znajduje je tylko dlatego, że zna kod nadawany przez każdego satelitę i go nasłuchuje. Zagłuszarka nadaje na tych samych częstotliwościach z dużo większą mocą, niż satelita może dostarczyć z wysokości 20 000 km. W jej zasięgu odbiornik traci satelity jednego po drugim w miarę wzrostu szumu, jego błąd pozycji rośnie, a w końcu nie ma żadnej pozycji satelitarnej. Mały nadajnik może to zrobić na dziesiątkach kilometrów na wysokości, bo samolot ma linię widzenia do dużo większego obszaru ziemi niż samochód. Zagłuszanie jest prymitywne, ale odbiornik wie, że się dzieje: jakość pozycji spada i odbiornik to zgłasza.

Spoofing: kłamstwo

Urządzenie do spoofingu nadaje fałszywe sygnały satelitarne, poprawnie zakodowane i nieco silniejsze od prawdziwych. Odbiornik, który się na nie przełączy, oblicza pozycję i czas wybrane przez nadawcę. Sygnały cywilne nie mają podpisu, więc większość odbiorników nie odróżni prawdziwego satelity od imitacji. Spoofing jest trudniejszy do przeprowadzenia niż zagłuszanie i trudniejszy do zauważenia: odbiornik, który nie porównuje pozycji satelitarnej z innym źródłem, może całkowicie uwierzyć w fałszywą pozycję. Nowoczesne samoloty pasażerskie porównują, z nawigacją inercyjną i naziemnymi radiolatarniami, a gdy źródła się nie zgadzają, załoga dostaje ostrzeżenie i samolot przestaje ufać pozycji satelitarnej, czasem do końca lotu.

Jak każde z nich widać w ADS-B

Każdy komunikat pozycyjny ADS-B zawiera Navigation Accuracy Category for Position, czyli NACp, granicę tego, jak bardzo samolot uważa, że jego pozycja może być błędna. Zagłuszanie obniża NACp bezpośrednio w miarę pogarszania się pozycji. Spoofing obniża ją, gdy odbiornik wychwyci niezgodność i przestanie ufać pozycji, co w nowoczesnych samolotach transportowych zwykle się dzieje. Tak czy inaczej komunikat mówi „moja pozycja jest niepewna o 0,05 mili morskiej lub więcej” i właśnie to liczy ta mapa, heksagon po heksagonie, dla każdego samolotu, który go przeciął w ciągu doby. Dane nie mówią, które z dwóch to było. Regionem z najdłuższym ciągiem obu, według jego regulatorów, jest wschodnia część Morza Śródziemnego:

Z lotów 9 listopada 2026 26,1% monitorowanych obszarów {name_in} wykazało zakłócenia (89 z 341), w tym 21 silne. Strona regionu ma szczegóły dnia. Źródło: GPSInterference.com.

Jak je rozróżnić

Pomagają dwie rzeczy. Pierwsza to trasy: samolot poddany spoofingowi, który uwierzył w kłamstwo, zgłasza pozycję, która skacze, często do tego samego fałszywego punktu, i badacze wykorzystali to, by mapować spoofing z tych samych otwartych danych. Ta mapa nie rysuje tras, więc ten przypadek jej umyka. Druga to opublikowane przypisania. Fiński Traficom, władze bałtyckie i polskie, EASA i inni powiedzieli własnymi słowami, które incydenty uznają za zagłuszanie, a które za spoofing. Strony regionów cytują je ze źródłami, a sama mapa nigdy niczego nie przypisuje. Strona mapy spoofingu wymienia wzorce, które powtarzają się, gdy zgłaszany jest spoofing, a strona o przyczynach wymienia, co jeszcze obniża dokładność, w tym burze słoneczne, ćwiczenia wojskowe i starszy sprzęt.

Każda publiczna mapa tego rodzaju, także ta, odczytuje to, co samolot sam zgłasza o swojej dokładności. Żadna nie widzi odbiornika, który dał się oszukać, i żadnej nie należy czytać jako wskazania przyczyny. Strona mapy zagłuszania je porównuje. O tym, jak powstaje ta mapa, z jej progami i ograniczeniami, mówi metodologia; o czytaniu jednego dnia na niej, jak czytać mapę zakłóceń GPS.