Dostawcy i producenci wojskowych zakłócaczy GPS do dronów oraz technologii i sprzętu do zakłócania GNSS dla sektora obronnego i CUAS
Przeczytaj Przegląd technologii
Elektroniczne środki przeciwdziałania (ECM) oraz technologia zakłócania częstotliwości radiowych (RF) zapewniająca ochronę przed zagrożeniami ze strony improwizowanych ładunków wybuchowych (RCIED) oraz dronów
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Urządzenia zakłócające GPS i GNSS, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Na świecie istnieją cztery konstelacje globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS). Każdy z tych satelitów przesyła sygnały pozycjonowania, nawigacji i pomiaru czasu (PNT) do odbiorców na Ziemi.
Odbiorniki GNSS mogą być wykorzystywane przez statki, pojazdy, samoloty, osoby oraz stacjonarne obiekty. Odbiornik wykorzystuje sygnały PNT przesyłane przez co najmniej cztery satelity do obliczenia swojej pozycji metodą triangulacji. Statki kosmiczne GNSS są wyposażone w zegary atomowe, które pozwalają każdemu satelicie przesyłać informacje o czasie jako część sygnału PNT. Sygnał czasowy jest ważny, ponieważ pomiar prędkości jest wynikiem obliczenia odległości w czasie.
Istotną wadą wszystkich konstelacji GNSS jest osłabienie sygnałów PNT wysyłanych przez satelity do czasu, gdy sygnały te dotrą na Ziemię. Satelity GNSS są zazwyczaj umieszczane na średnich orbitach okołoziemskich, co daje im wysokość około 10 799 mil morskich (20 000 kilometrów) nad Ziemią. Wyzwaniem dla sygnału PNT jest to, że musi on pokonać dużą odległość, zanim dotrze do odbiorcy.
Każdy sygnał elektromagnetyczny o częstotliwości radiowej (RF) przypomina biegacza długodystansowego: im dalej sygnał się przemieszcza, tym mniejszą ma moc po dotarciu do miejsca przeznaczenia. Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna (ITU) udostępnia dla sygnałów PNT zakres częstotliwości radiowych w paśmie od 1,1 gigaherca (GHz) do 1,6 GHz. ITU jest organizacją ONZ odpowiedzialną za globalną regulację wykorzystania segmentu radiowego widma elektromagnetycznego.
Załóżmy, że sygnał PNT ma częstotliwość 1,1 GHz i moc 26 watów (W) przy antenie satelity w momencie rozpoczęcia podróży w kierunku Ziemi. Antena ma wzmocnienie wynoszące 13 decybeli/dB. Mówiąc prościej, wzmocnienie anteny jest miarą tego, ile mocy antena może skupić w jednym kierunku. Wzmocnienie można porównać do różnicy między wężem ogrodowym (wysokie wzmocnienie) a głowicą prysznicową (niskie wzmocnienie). Głowica prysznicowa rozpryskuje krople wody w niezliczonych kierunkach, natomiast wąż ogrodowy kieruje strumień wody w konkretnym kierunku. Sygnał ma moc 44,2 dB, co w połączeniu ze wzmocnieniem anteny wynoszącym 13 dB daje łączną moc 57,2 dB. Sygnał musi jednak następnie przemierzyć przestrzeń kosmiczną, aby dotrzeć do Ziemi, stopniowo tracąc moc podczas tej podróży o długości 10 799 nm. Zanim sygnał dotrze do odbiornika GNSS na Ziemi, ma on siłę -135,1 dB i jest zatem bardzo słaby.
Słabość sygnału PNT GNSS na Ziemi stwarza możliwości dla kadr zajmujących się wojną elektroniczną (EW). Najprostszym sposobem uniemożliwienia prawidłowego działania odbiornika GNSS jest zakłócenie przychodzącego sygnału PNT. Ogólną zasadą w EW jest to, że zawsze próbuje się zakłócić odbiornik RF, a nie nadajnik, po prostu dlatego, że jest to łatwiejsze. Jak widzieliśmy powyżej, sygnał jest znacznie silniejszy w momencie opuszczenia nadajnika niż w momencie dotarcia do odbiornika. Do zakłócenia odbiornika potrzeba po prostu stosunkowo mniej mocy niż w przypadku nadajnika.
Celem zakłócania GNSS jest przytłumienie poziomu mocy sygnału PNT docierającego do odbiornika GNSS za pomocą silniejszego sygnału zakłócającego. Biorąc pod uwagę, że sygnał PNT może mieć poziom tak niski jak -135,1 dB, potrzeba stosunkowo niewielkiej mocy, aby zagłuszyć siłę transmisji PNT sygnałem zakłócającym. Z taktycznego punktu widzenia atakujący musi znajdować się w zasięgu linii wzroku od odbiornika GNSS, który jest celem ataku.
Załóżmy, że atakujący atakuje odbiornik GNSS w pojeździe oddalonym o sześć kilometrów (3,7 mili). Moc zakłócająca wynosząca pięć watów (36,99 dB) wygeneruje sygnał o natężeniu -62,4 dB w odbiorniku GNSS. Jest to nadal słaby sygnał, ale mimo to stosunkowo silniejszy niż transmisja PNT. Sygnał PNT może zostać zagłuszony przez zakłócenia, co spowoduje utratę przez pojazd informacji o pozycji, nawigacji i czasie, dopóki zakłócenia będą trwały.
Zakłócanie GNSS stanowi zagrożenie zarówno w czasie pokoju, jak i wojny, a obecnie obserwuje się je niemal codziennie w globalnych ogniskach konfliktów, takich jak wschodnia część Morza Śródziemnego i Morze Czarne.
Podejmowane są działania mające na celu złagodzenie skutków zakłóceń GNSS poprzez wykorzystanie alternatywnych rozwiązań, takich jak inercyjne systemy nawigacyjne (INS). Systemy INS nie są uzależnione od zewnętrznych sygnałów PNT. Podobnie systemy GNSS są projektowane tak, aby rozpoznawać moment wystąpienia zakłóceń oraz te wrogie sygnały poprzez wyłączenie odbioru RF w kierunku, z którego pochodzą zakłócenia.
Niektóre systemy GNSS akceptują jedynie sygnały przychodzące o określonych poziomach mocy i o określonych charakterystykach. Takie podejście gwarantuje, że urządzenie odbiera wyłącznie sygnały PNT. Wreszcie na pierwszy plan wysuwają się alternatywne systemy nawigacji radiowej, takie jak LORAN (Long Range Navigation), które są stosunkowo trudniejsze do zakłócenia. System LORAN został opracowany podczas II wojny światowej, ale wypadł z użycia z powodu globalnego upowszechnienia się GNSS.
Żadne z omówionych powyżej rozwiązań nie stanowi panaceum, które całkowicie unieszkodliwiłoby zakłócanie GNSS. Jednak razem stanowią one solidną odpowiedź na zagrożenie związane z zakłócaniem GNSS.
Wyszukiwanie firm i produktów
Subskrybuj cotygodniowy eBrief
Najnowsze osiągnięcia inżynieryjne i techniczne prosto do Twojej skrzynki odbiorczej - dołącz do tysięcy inżynierów, którzy je otrzymują.