Spoofing GPS/GNSS

Sarah Simpson

Mise à jour:

Les signaux de position, de navigation et de synchronisation (PNT) transmis par les systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) peuvent être brouillés à l’aide de techniques de brouillage GNSS.

Le brouillage GNSS utilise un signal plus puissant que la transmission PNT que le système GNSS reçoit depuis l’espace. Cela est possible car la puissance d’un signal PNT est très faible lorsqu’il atteint la Terre. Par conséquent, le signal de brouillage, plus puissant, couvre la faible transmission PNT. Incapable d’« entendre » le signal PNT au-dessus du brouillage, le récepteur GNSS aura du mal à fournir des informations fiables de position, de navigation et de synchronisation.

L’usurpation GNSS est une autre tactique susceptible de perturber et de dégrader les performances d’un récepteur GNSS. L’usurpation est une approche plus subtile qui fournit au récepteur GNSS de fausses informations PNT.

Prévention du brouillage

Lorsqu’un brouillage GNSS est mis en œuvre, l’attaque consiste essentiellement à transmettre du bruit électromagnétique au récepteur GNSS. L’inconvénient de cette tactique est que le système GNSS peut être conçu pour détecter le brouillage en identifiant ce bruit. Une fois que le récepteur a déterminé qu’il est brouillé, il peut prendre des mesures correctives pour y remédier. Ces mesures pourraient inclure le passage à une alternative telle qu’un système de navigation inertielle (INS). Les INS utilisent des horloges internes et des gyroscopes pour déterminer le mouvement. Contrairement à un récepteur GNSS, un INS ne dépend pas de signaux radiofréquences (RF) externes.

Des alternatives telles que le LORAN (Long Range Navigation) peuvent être utilisées. Le LORAN est un système basé sur les radiofréquences qui est progressivement tombé en désuétude depuis la Seconde Guerre mondiale, à mesure que la popularité du GNSS s’est accrue. À l’instar du GNSS, le LORAN utilise des signaux radio, mais leurs basses fréquences de 100 kilohertz peuvent être difficiles à brouiller.

Enfin, le récepteur GNSS lui-même peut recourir à des techniques de contre-contre-mesures électroniques (ECCM) pour atténuer ou éviter le brouillage. Les techniques ECCM permettent notamment au récepteur GNSS de reconnaître la direction d’où provient le brouillage. Le récepteur bloque alors la réception de tous les signaux provenant de cette direction. Même en prenant ces mesures, le récepteur GNSS peut encore recevoir des signaux PNT provenant d’une autre direction. De même, le récepteur GNSS peut détecter les niveaux de puissance élevés du signal de brouillage. Comme ces signaux ne présentent pas les mêmes caractéristiques que les « véritables » transmissions PNT, ils sont ignorés et le brouillage est bloqué.

Spoofing

L’avènement des techniques ECCM GNSS a contraint la communauté de la guerre électronique (EW) à repenser son approche en matière d’attaques contre les signaux PNT. Des techniques ont été empruntées à d’autres tactiques de guerre électronique, comme l’utilisation de mémoires numériques de fréquences radio (DRFM).

Les DRFM effectuent des formes subtiles de brouillage qui peuvent ne pas être immédiatement détectables par les radars. Une mémoire numérique de fréquences radio peut faire partie du sous-système d’aide à la défense d’un avion de combat. Le DRFM échantillonnera le signal radar entrant, le modifiera et renverra ce signal au radar. Le signal modifié ressemble à un écho radar normal produit lorsqu’un signal radar sortant entre en collision avec une cible. Cependant, la modification discrète du signal DRFM commencera à introduire de fausses informations dans le radar. Les échos des impulsions radar sortantes peuvent avoir été modifiés par le DRFM pour indiquer que la cible se déplace à une vitesse différente de sa vitesse réelle. De même, les échos peuvent être manipulés pour amener le radar à déterminer qu’il y a plusieurs cibles en vol plutôt qu’une seule. L’objectif est de semer la confusion dans le radar, et par conséquent chez l’opérateur radar, en entravant sa capacité à identifier et à suivre une cible.

L’usurpation GNSS fonctionne de manière similaire. Une contre-mesure électronique utilisant cette technique transmettra un signal PNT qui semble authentique. Il peut présenter des niveaux d’amplification du signal PNT entrant similaires à ceux auxquels le récepteur GNSS s’attendrait. Le contenu du signal PNT sera manipulé d’une manière ou d’une autre pour fournir de fausses informations au récepteur GNSS. Cela peut inclure de faux signaux PNT contenant des informations de synchronisation incorrectes ou trompeuses. Comme toute navigation dépend de la synchronisation, cela pourrait amener le récepteur GNSS à fournir à l’utilisateur de fausses informations, avec des conséquences potentiellement désastreuses.

La subtilité de l’usurpation GNSS peut également rendre celle-ci plus difficile à détecter et, par conséquent, à contrer. Il convient de noter que, parallèlement au brouillage GNSS, l’usurpation GNSS est observée dans des zones de conflit en cours comme l’Ukraine et la Méditerranée orientale. Le recours à des tactiques de brouillage et d’usurpation GNSS montre à quel point celles-ci seront combinées pour causer un maximum de perturbations.

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