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Übersicht von Sarah Simpson

Aktualisiert: Juni 4th, 2026

GNSS-Störung

Weltweit gibt es vier Konstellationen globaler Navigationssatellitensysteme (GNSS). Jeder dieser Satelliten sendet Position-, Navigations- und Zeitbestimmungssignale (PNT) an Empfänger auf der Erde.

Ein Empfänger nutzt die von mindestens vier Satelliten gesendeten PNT-Signale, um seine Position mittels Triangulation zu berechnen. GNSS-Satelliten sind mit Atomuhren ausgestattet, die es jedem Satelliten ermöglichen, Zeitinformationen als Teil des PNT-Signals zu übertragen. Das Zeitsignal ist wichtig, da die Geschwindigkeitsmessung das Ergebnis der Berechnung der zurückgelegten Strecke über die Zeit ist.

Ein wesentlicher Nachteil aller GNSS-Konstellationen ist die Schwäche der PNT-Signale ihrer Satelliten, wenn diese Signale die Erde erreichen. GNSS-Satelliten befinden sich in der Regel in mittleren Erdumlaufbahnen, wodurch sie eine Höhe von etwa 10.799 Seemeilen (20.000 Kilometer) über der Erde erreichen. Die Herausforderung für das PNT-Signal besteht darin, dass es eine lange Strecke zurücklegen muss, bevor es seinen Empfänger erreicht.

Jedes elektromagnetische Hochfrequenzsignal (HF) verhält sich wie ein Langstreckenläufer: Je weiter das Signal zurücklegt, desto geringer ist seine Stärke, wenn es sein Ziel erreicht. Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) stellt für PNT-Signale einen Frequenzbereich im Wellenband von 1,1 Gigahertz (GHz) bis 1,6 GHz zur Verfügung. Die ITU ist die Organisation der Vereinten Nationen, die mit der weltweiten Regulierung der Nutzung des Funkbereichs des elektromagnetischen Spektrums beauftragt ist.

Schwache Signale

Nehmen wir an, das PNT-Signal hat eine Frequenz von 1,1 GHz und eine Stärke von 26 Watt (W) an der Antenne des Satelliten, wenn es sich auf den Weg zur Erde macht. Die Antenne hat einen Gewinn von 13 Dezibel/dB. Einfach ausgedrückt ist der Antennengewinn ein Maß dafür, wie viel Leistung die Antenne in eine Richtung bündeln kann. Der Gewinn lässt sich analog zum Unterschied zwischen einem Gartenschlauch (hoher Gewinn) und einem Duschkopf (niedriger Gewinn) verstehen. Der Duschkopf versprüht Wassertropfen in unzählige Richtungen, der Gartenschlauch sendet Wasser in einem gebündelten Strahl in eine bestimmte Richtung. Das Signal hat eine Stärke von 44,2 dB, was in Kombination mit dem Antennengewinn von 13 dB eine Gesamtstärke von 57,2 dB ergibt. Das Signal muss jedoch durch den Weltraum wandern, um die Erde zu erreichen, wobei es auf seiner 10.799 nm langen Reise allmählich an Leistung verliert. Wenn das Signal den GNSS-Empfänger auf der Erde erreicht, hat es eine Stärke von -135,1 dB und ist somit sehr schwach.

Wir stören!

Die Schwäche eines GNSS-PNT-Signals auf der Erde eröffnet Möglichkeiten für die elektronische Kriegsführung (EW). Der einfachste Weg, die ordnungsgemäße Funktion eines GNSS-Empfängers zu verhindern, besteht darin, das eingehende PNT-Signal zu stören. Eine Faustregel in der EW lautet, dass man stets versucht, den HF-Empfänger statt des Senders zu stören, einfach weil dies einfacher ist. Wie wir oben gesehen haben, ist ein Signal beim Verlassen des Senders weitaus stärker als beim Erreichen des Empfängers. Man benötigt einfach vergleichsweise weniger Leistung, um einen Empfänger zu stören als einen Sender.

Das Ziel der GNSS-Störung besteht darin, die Leistungspegel des beim GNSS-Empfänger eintreffenden PNT-Signals mit einem stärkeren Störsignal zu überlagern. Da das PNT-Signal bis zu -135,1 dB schwach sein kann, ist vergleichsweise wenig Leistung erforderlich, um die Stärke der PNT-Übertragung mit dem Störsignal zu übertönen. Taktisch gesehen muss sich der Angreifer in Sichtreichweite des GNSS-Empfängers befinden, auf den er abzielt.

Nehmen wir an, der Angreifer zielt auf einen GNSS-Empfänger in einem Fahrzeug, das sechs Kilometer (3,7 Meilen) entfernt ist. Eine Störleistung von fünf Watt (36,99 dB) erzeugt am GNSS-Empfänger ein Signal mit einer Stärke von -62,4 dB. Dies ist zwar immer noch ein schwaches Signal, aber dennoch vergleichsweise stärker als die PNT-Übertragung. Das PNT-Signal könnte durch die Störung überlagert werden, was dazu führt, dass das Fahrzeug seine Positions-, Navigations- und Zeitinformationen verliert, solange die Störung andauert.

Abhilfemaßnahmen

GNSS-Störungen stellen sowohl in Friedens- als auch in Kriegszeiten eine Bedrohung dar und sind in aktuellen globalen Krisengebieten wie dem östlichen Mittelmeerraum und dem Schwarzen Meer fast täglich zu beobachten.

Es werden Maßnahmen ergriffen, um die Auswirkungen von GNSS-Störsignalen durch den Einsatz von Alternativen wie Trägheitsnavigationssystemen (INS) zu mindern. INS sind nicht auf externe PNT-Signale angewiesen. Ebenso werden GNSS-Systeme so konzipiert, dass sie erkennen, wann eine Störung auftritt, und diese feindlichen Signale durch Unterdrückung des HF-Empfangs in der Richtung, aus der die Störung ausgeht, ausblenden.

Einige GNSS-Systeme akzeptieren eingehende Signale nur bei bestimmten Leistungspegeln und mit bestimmten Eigenschaften. Dieser Ansatz stellt sicher, dass das Gerät ausschließlich PNT-Signale empfängt. Schließlich rücken alternative Funknavigationssysteme wie LORAN (Long Range Navigation), die vergleichsweise schwerer zu stören sind, in den Vordergrund. LORAN wurde während des Zweiten Weltkriegs entwickelt, ist jedoch aufgrund der weltweiten Verbreitung von GNSS in Vergessenheit geraten.

Keine der oben diskutierten Lösungen bietet eine Patentlösung, um GNSS-Störungen unwirksam zu machen. Zusammengenommen bieten sie jedoch eine robuste Antwort auf die Bedrohung durch GNSS-Störungen.

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