Spoofing GPS/GNSS

Sarah Simpson

Aggiornato:

I segnali di posizione, navigazione e temporizzazione (PNT) trasmessi dai sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) possono essere disturbati utilizzando tecniche di disturbo GNSS.

L’interferenza GNSS utilizza un segnale più potente della trasmissione PNT che il sistema GNSS riceve dallo spazio. Ciò è possibile poiché l’intensità di un segnale PNT è molto debole quando raggiunge la Terra. Di conseguenza, il segnale di interferenza più potente copre la debole trasmissione PNT. Incapace di “udire” il segnale PNT al di sopra dell’interferenza, il ricevitore GNSS avrà difficoltà a fornire informazioni affidabili relative a posizione, navigazione e sincronizzazione.

Lo spoofing GNSS è un’altra tattica in grado di interrompere e compromettere le prestazioni di un ricevitore GNSS. Lo spoofing è un approccio più sottile che fornisce al ricevitore GNSS informazioni PNT false.

Prevenzione delle interferenze

Quando viene eseguita un’interferenza GNSS, l’attacco trasmette essenzialmente rumore elettromagnetico al ricevitore GNSS. Lo svantaggio di questa tattica è che il sistema GNSS potrebbe essere progettato per riconoscere quando è oggetto di interferenza proprio attraverso il rilevamento di questo rumore. Una volta che il ricevitore determina di essere oggetto di interferenza, potrebbe adottare misure correttive per evitarla. Tali misure potrebbero includere il passaggio a un’alternativa come un Sistema di navigazione inerziale (INS). Gli INS utilizzano orologi interni e giroscopi per determinare il movimento. A differenza di un ricevitore GNSS, un INS non dipende da segnali a radiofrequenza (RF) esterni.

È possibile ricorrere ad alternative come il LORAN (Long Range Navigation). Il LORAN è un sistema basato su RF che è gradualmente caduto in disuso dopo la Seconda Guerra Mondiale, con la crescente diffusione del GNSS. Come il GNSS, il LORAN utilizza segnali radio, ma le loro basse frequenze di 100 kilohertz possono essere difficili da disturbare.

Infine, il ricevitore GNSS stesso può utilizzare tecniche di contromisure elettroniche (ECCM) per mitigare o evitare le interferenze. Le tecniche ECCM includono il riconoscimento da parte del ricevitore GNSS della direzione da cui proviene l’interferenza. Il ricevitore blocca quindi la ricezione di tutti i segnali provenienti da quella direzione. Anche adottando queste misure, il ricevitore GNSS potrebbe comunque ricevere segnali PNT da una direzione diversa. Analogamente, il ricevitore GNSS può riconoscere i livelli di potenza elevati del segnale di disturbo. Poiché questi segnali non presentano caratteristiche simili alle “vere” trasmissioni PNT, vengono ignorati e il disturbo viene bloccato.

Spoofing

L’avvento delle tecniche ECCM GNSS ha costretto la comunità della guerra elettronica (EW) a ripensare il proprio approccio all’attacco dei segnali PNT. Sono state ricercate tecniche da altre tattiche di EW, come l’uso delle memorie digitali di radiofrequenza (DRFM).

Le DRFM eseguono forme sottili di disturbo che potrebbero non essere immediatamente evidenti ai radar. Una memoria digitale di radiofrequenza può far parte del sottosistema di ausili difensivi di un velivolo da combattimento. La DRFM campionerà il segnale radar in arrivo, lo modificherà e ritrasmetterà quel segnale al radar. Il segnale modificato appare come un normale eco radar prodotto quando un segnale radar in uscita entra in collisione con un bersaglio. Tuttavia, la modifica discreta del segnale DRFM inizierà a fornire informazioni false al radar. Gli echi degli impulsi radar in uscita potrebbero essere stati modificati dal DRFM per mostrare il bersaglio che si muove a una velocità diversa rispetto alla sua velocità effettiva. Allo stesso modo, gli echi possono essere manipolati per indurre il radar a determinare che vi siano diversi bersagli in volo anziché uno solo. L’obiettivo è confondere il radar e, di conseguenza, l’operatore del radar, compromettendo la sua capacità di identificare e tracciare un bersaglio.

Lo spoofing GNSS funziona in modo simile. Una contromisura elettronica che impiega questa tecnica trasmetterà un segnale PNT che appare autentico. Potrebbe avere livelli di amplificazione del segnale PNT in entrata simili a quelli che il ricevitore GNSS si aspetterebbe. Il contenuto del segnale PNT verrà manipolato in qualche modo per fornire al ricevitore GNSS informazioni false. Ciò potrebbe includere falsi segnali PNT contenenti informazioni temporali errate o fuorvianti. Poiché tutta la navigazione dipende dalla sincronizzazione, ciò potrebbe portare il ricevitore GNSS a fornire all’utente informazioni false con conseguenze potenzialmente disastrose.

La sottigliezza dello spoofing GNSS può inoltre renderne più difficile il riconoscimento e, di conseguenza, la protezione. È degno di nota il fatto che, insieme al jamming GNSS, lo spoofing GNSS sia presente in aree di conflitto in corso come l’Ucraina e il Mediterraneo orientale. L’impiego di tattiche di jamming e spoofing GNSS dimostra la misura in cui queste saranno combinate per causare il massimo disagio.

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