應對關鍵行業日益增長的 GNSS 欺騙威脅

      最近幾個月，由沖突地區的電子戰引發的導航衛星系統欺騙事件急劇增加。 Advanced 與記者交談，概述了這種欺騙性技術對于需要精確導航的行業（包括航空和運輸）的影響，以及為什么需要緊急解決該問題。

      近幾個月來，信號欺騙話題引起了越來越多的關注，并將成為 PNT 和 GNSS 領域討論的主導話題。

      當偽造的無線電信號覆蓋合法的 GNSS 衛星信號時，就會發生導航衛星系統 (GNSS) 欺騙，從而為接收器提供錯誤的位置信息。對于世界各地的飛行員以及無人機和海上水面艦艇來說，這種現象被認為是一個“日益嚴重的問題”。

      自去年9月以來，東歐和中東周邊爭議地區的電子戰導致欺騙事件激增。國際航空運輸協會 (IATA) 發現，空中客車公司在 2022 年記錄了近 50,000 起干擾事件，是前一年（2021 年）的四倍多。同樣，越來越多的人試圖欺騙海上船只，使它們偏離航線并進入領海。

      今年春天，當歐盟委員會將利用 SpaceX 火箭發射兩顆新的伽利略導航衛星時，這個話題將受到更多關注，并計劃在夏季或秋季再發射兩顆。歐盟的伽利略系統有望成為個通過集成端到端系統來驗證信號真實性來升級防欺騙防御能力的 GNSS 星座。然而，由于在飛機上配備新技術的認證時間表，可能需要長達 8 至 12 年的時間才能將其視為可行的解決方案。

      依賴 GNSS 的行業的目標

      2013 年，德克薩斯大學助理教授托德·漢弗萊斯 (Todd Humphreys) 和他的學生成功欺騙了一艘價值 8000 萬美元的超級游艇，欺騙行為成為各大頭條新聞。3這個問題在 2019 年再次出現，當時一家以色列公司實驗性地欺騙了特斯拉 Model 。

      這個話題現在也更頻繁地進入主流新聞報道，因為普通公民也正在經歷連鎖反應，例如當通過 Waze（一種逐向 GNSS 導航應用程序）傳輸錯誤數據時，通知以色列司機他們正在接近加沙在持續的地區沖突中。

      然而，這也標志著依賴 GNSS 的其他關鍵行業的轉折點。航空部門和導航應用用戶首先經歷的事情將不可避免地進一步擴散到戰場之外。

      隨著電子和網絡戰的日益復雜，再加上進行欺騙所需的成本和復雜性的大幅降低，關鍵行業將不再是一種可能性，而是必然會面臨。

      鑒于眾多關鍵行業和現代基礎設施都依賴于 GNSS（從航運港口到金融部門和應急響應），將對話擴展到當前行業范圍之外并提供可行的解決方案是我們的共同責任。

      替代技術將實現范式轉變

      值得慶幸的是，我們已經有了應對這種不斷演變的威脅的技術。關鍵行業可以配備必要的保護手段來防御欺騙。可以采取多層保護來應對這種威脅。

      至少，行業應該尋求集成多 GNSS 方法，再加上的接收機自主完整性監控 (RAIM) 和故障檢測和排除 (FDE) 技術，以增強定位完整性。

      此外，采用具有完整性監控功能的新型慣性導航系統（INS）對于欺騙檢測和緩解至關重要。特別是，與利用傳統卡爾曼濾波的舊系統相比，使用人工神經網絡 (ANN) 的 INS 在欺騙檢測和有保證的 PNT (A-PNT) 備份方面提供了顯著改進。

      私營部門必須帶頭通過迅速評估和部署能夠應對這一日益嚴重的問題的系統，限度地減少 GNSS 欺騙的影響。

      監管機構發揮關鍵作用

      與此同時，監管機構必須與私營部門合作，建立促進快速技術整合的框架。在不影響安全標準的情況下加快認證流程將確保設備始終處于防御不斷變化的威脅形勢的。

      2024 年 1 月，國際航空運輸協會召集了航空業人，共同應對日益嚴重的欺騙威脅，這是一系列將主導未來地緣政治空間的關鍵對話中的個。據路透社報道，下一次關注該問題的會議將是國際民用航空組織（ICAO）于 2 月初在土耳其安塔利亞舉行的導航系統會議。

      當我們應對復雜的互聯世界時，技術既是福音，也是潛在的負擔，我們的集體警惕和積極主動的措施將決定我們保護關鍵行業免受迫在眉睫的欺騙威脅的能力。

      本文來源于：Advanced Navigation

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