GPS 干扰的成因是什么?

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暴风雨般的日落天空下,航母甲板上一架战斗机的剪影
日落时的飞行作业。照片:美国海军,Seaman Tyler Crowley。

01 / 冲突

冲突干扰

武装力量在冲突地区附近压制或欺骗导航信号,以对付无人机和导弹,或迷惑敌方。信号会越过国界,因此数百公里外的飞机和船只也可能失去 GPS。在地图上,它表现为一条由许多互不相关的飞机报告的、持续存在的红黄色带。“俄乌”标签覆盖波罗的海、黑海以及东经约 50° 以西的欧洲俄罗斯。

当前与干扰相关的冲突

一枚战斧导弹从军舰上发射
一枚战斧导弹离开巡洋舰 USS Cape St. George。照片:美国海军,Kenneth Moll。

02 / 本国领土

防御性干扰

为抵御导弹和无人机袭击,一个国家可能会压制自己领土上的卫星导航。精确制导武器和攻击无人机常常依靠 GPS 导航,因此在城市或基地上空屏蔽 GPS 会让它们更难被引导。但这也会让上空的民用飞机失去 GPS。

地图在远离战斗的莫斯科和新西伯利亚周围标注这种情况,不过它无法将其与攻击方的干扰器或故障区分开来。

夜间车流化作一道道光带
夜间的车流。插在汽车或卡车上用来隐藏其位置的小型干扰器,作用范围可达几百米。照片:Caleb George,CC0。

03 / 蓄意干扰

不法分子的干扰

任何未经许可发射信号的人都可以淹没或伪造卫星信号:罪犯、想隐藏车辆位置的人,或蓄意攻击某个目标的人。压制器用噪声充斥 GPS 频段,使接收机失去定位。欺骗器广播伪造的卫星信号,使接收机算出错误的位置或时间,有时毫无预警。

小型犯罪用干扰器,例如隐私干扰器、偷车工具和反无人机设备,作用范围只有几百米。一台这样的设备可以让城市或机场附近一个平静的六边形变红,但无法影响大片区域。

从国际空间站看到的南极光
从轨道上看到的南极光,这是高层大气中太阳活动的迹象。照片:NASA。

04 / 自然影响

空间天气

太阳风暴扰动电离层,使微弱的 GPS 信号发生散射,在高纬度地区尤为明显,并可能影响整个大陆达数小时之久。在地图上,地磁暴期间它表现为一片朝向两极、范围宽广且不断移动的色块,而不是沿前线分布的清晰色带。NASA 的空间天气可视化展示了电离层如何变化。

北约空中演习期间一架 F-35 战斗机在芬兰上空飞行
北约空中演习期间芬兰上空的一架 F-35。照片:美国空军,Senior Airman Christopher Campbell。

05 / 计划内活动

测试与演习

武装力量和监管机构会有计划地屏蔽 GPS,让机组人员练习在没有 GPS 的情况下作业,通常会在航行通告和航海通告中提前公布。测试通常表现为一小片紧凑的区域,在一两天内出现又消失,但短暂的冲突干扰看起来也可能一样,所以请查看通告。

调查人员证实,2026 年一次军事演习在一架医疗飞机坠毁前干扰了它的 GPS。

只有在有名称的试验场内或旁边,地图才会把六边形标为测试:美国的内华达、犹他、亚利桑那州南部、中国湖和爱德华兹以及白沙试验场,以及英国的索尔兹伯里平原和斯帕德亚当。附近有大城市时城市优先,因此同时靠近试验场和城市的六边形会被判读为不法分子的干扰。

两名飞行员坐在带导航显示屏的玻璃驾驶舱里
飞机可能因接收机或天线问题而报告精度低。照片:美国空军,Master Sgt. Vincent De Groot。

06 / 飞机

飞机与设备

天线断开、接收机故障或已退回惯性导航的航电设备,无论飞机飞到哪里都会报告精度低。一架这样的飞机就能让一个平静的六边形变黄;变红至少需要两架。

有些故障会持续存在。一架飞过干扰区的飞机可能会持续报告精度低,直到它的系统在地面上重置。这会留下一条周围没有干扰的低精度六边形窄线,该六边形的弹窗会说明这一点。它不指明成因,颜色也不会改变。

当许多互不相关的飞机在同一地点报告精度低时,干扰是更好的解释。一个只有三架飞机的红色六边形只是一个提示,而不是结论。参见局限性。

地图只对五个六边形或更少、每个六边形最多三架受影响飞机的一小片区域使用这个标签。更大的一片区域如果没有其他解释,则判读为成因不明。

一架 MC-130J 低空飞越比利牛斯山脉森林覆盖的山脊,画面中可见机翼
一架 MC-130J 低空穿越比利牛斯山脉。照片:美国空军,1st Lt. Kaitlyn Danner。

07 / 地形

山地地形

在山谷和山口中,山脊会为低空飞机遮挡卫星,信号还会在岩壁间反射。于是,即使没有干扰器在工作,它的接收机也可能报告精度低。

地图只在 5,000 英尺以下的图层中、在主要山脉之内,并且只在没有其他解释时,才把六边形标为山地地形:冲突、测试、防御性干扰、不法分子和空间天气都优先。这是一种可能的解释,而不是证据。同样延伸到高空的区域不属于地形原因。参见解读高度图层。

大范围低精度

在一些国家,各个高度上都稳定地有百分之几的飞机报告精度低:在目前保存的六天里,日本全国约为 5%,马来西亚全国为 6% 至 7%,而法国、德国或英国为 0.5% 至 2%。干扰器的作用范围随距离减弱,而且通常时有时无,因此覆盖整个国家的平稳比例更符合在当地飞行的飞机和设备或它们的报告方式,而不是某台发射机。这是更有可能的解读,而不是结论。当一大片区域的黄色六边形接近周围区域的典型比例(3% 至 10%)、该区域飞机充足、没有高度规律或城市指向本地干扰源,且约 4 个六边形以内没有冲突区或防御区时,地图将其标为大范围低精度。弹窗会显示典型比例。颜色不会改变,所以这样的区域仍显示为黄色。明显高于周围的六边形、红色六边形或超过 10% 的区域,则根据其自身的证据判断。地图目前还无法检查该比例是否每天保持稳定。

成因不明

一大片明显高于所在区域常态比例的区域,没有清晰的高度规律,附近没有大城市或试验场,也没有已知的冲突,它不会是一架故障飞机,而地图也没有其他依据可循。这时地图会说成因不明,而不是去猜测。它可能是同时存在的多个干扰源,也可能是接收机覆盖不均匀。

请把这些六边形视为报告精度低、但没有指明成因。参见局限性。

解读高度图层

干扰器在飞机天线处的信号必须比卫星信号更强,而且飞机需要与它之间有清晰的视线。这两者都随高度变化,因此不同高度上的规律能提示干扰源的类型。这是一条经验法则,而不是测量结果。

当 5,000 英尺以下超过 10% 的飞机受影响、而 15,000 英尺以上低于 3% 时,六边形为“只在低空”;当 15,000 英尺以上超过 10% 时为“高空”。每个图层至少需要 5 架飞机,被标记的图层中至少需要 3 架受影响。地区页面则比较这两个比例。装备较旧的低空轻型飞机即使没有干扰器也可能报告较低的精度,因此低空的少量超出并不是证据。参见方法。

单个六边形很少有足够多的高空飞机可以单独解读,因此地图在该六边形及其两圈以内受影响的相邻六边形上读取各图层。这就是为什么同一片区域中相邻的六边形结论一致。

关于归因。本地图不探测发射源,不区分压制和欺骗,也不认定责任。至少目前还不能。