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O mundo possui quatro constelações do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS). Cada um destes satélites transmite sinais de Posição, Navegação e Cronometria (PNT) a destinatários na Terra.
Os recetores GNSS podem ser utilizados por embarcações, veículos, aeronaves, pessoas e locais fixos. Um recetor utiliza sinais PNT transmitidos por, pelo menos, quatro satélites para calcular a sua posição através de triangulação. As naves espaciais GNSS estão equipadas com relógios atómicos que permitem a cada satélite transmitir informações de temporização como parte do sinal PNT. O sinal de temporização é importante, uma vez que a medição da velocidade é o resultado do cálculo da distância ao longo do tempo.
Uma limitação significativa de todas as constelações GNSS é a fraqueza dos sinais PNT dos seus satélites quando esses sinais chegam à Terra. Os satélites GNSS tendem a ser colocados em órbitas terrestres médias, o que lhes confere uma altitude de cerca de 10 799 milhas náuticas (20 000 quilómetros) acima da Terra. O desafio para o sinal PNT é que este tem de percorrer uma longa distância antes de chegar ao seu destinatário.
Qualquer sinal eletromagnético de radiofrequência (RF) é como um corredor de longa distância: quanto mais longe o sinal viaja, menos intensidade tem quando chega ao seu destino. A União Internacional de Telecomunicações (UIT) disponibiliza uma gama de radiofrequências na banda de 1,1 gigahertz/GHz a 1,6 GHz para sinais PNT. A ITU é a organização das Nações Unidas encarregada de regulamentar globalmente a utilização do segmento de rádio do espectro eletromagnético.
Suponhamos que o sinal PNT tem uma frequência de 1,1 GHz e uma potência de 26 watts/W na antena do satélite quando parte para a sua viagem rumo à Terra. A antena tem um ganho de 13 decibéis/dB. Em termos simples, o ganho da antena é uma medida da quantidade de potência que a antena consegue concentrar numa única direção. O ganho pode ser considerado análogo à diferença entre uma mangueira de jardim (alto ganho) e um chuveiro (baixo ganho). O chuveiro pulveriza gotículas de água em uma miríade de direções, enquanto a mangueira de jardim envia água em um jato concentrado numa direção específica. O sinal tem uma intensidade de 44,2 dB, que é combinada com o ganho da antena de 13 dB, resultando numa intensidade total de 57,2 dB. No entanto, o sinal tem então de viajar pelo espaço para chegar à Terra, perdendo gradualmente potência ao longo da sua viagem de 10 799 nm. Quando o sinal chega ao recetor GNSS na Terra, tem uma intensidade de -135,1 dB, sendo, portanto, muito fraco.
A fraqueza de um sinal PNT do GNSS na Terra cria oportunidades para os quadros de Guerra Eletrónica (EW). A forma mais simples de impedir que um recetor GNSS funcione corretamente é interferir com o sinal PNT recebido. Uma regra geral na EW é que se tenta sempre interferir com o recetor de RF em vez do transmissor, simplesmente porque é mais fácil. Como vimos acima, um sinal é muito mais forte quando sai do transmissor do que quando chega ao recetor. Basta simplesmente menos potência para interferir com um recetor do que com um transmissor.
O objetivo da interferência GNSS é ofuscar os níveis de potência do sinal PNT que chega ao recetor GNSS com um sinal de interferência mais potente. Dado que o sinal PNT pode ser tão fraco quanto -135,1 dB, é necessária relativamente pouca potência para abafar a intensidade da transmissão PNT com o sinal de interferência. Taticamente, o atacante precisa de estar num alcance de linha de visão do recetor GNSS que está a visar.
Suponhamos que o atacante tenha como alvo um recetor GNSS num veículo a seis quilómetros (3,7 milhas) de distância. Cinco watts (36,99 dB) de potência de interferência produzirão um sinal com uma intensidade de -62,4 dB no recetor GNSS. Este continua a ser um sinal fraco, mas que é, no entanto, comparativamente mais forte do que a transmissão PNT. O sinal PNT pode ser abafado pela interferência, fazendo com que o veículo perca informações de posição, navegação e temporização enquanto a interferência se mantiver.
A interferência no GNSS constitui uma ameaça tanto em tempo de paz como em tempo de guerra e é observada quase diariamente em atuais focos de tensão globais, como o Mediterrâneo Oriental e o Mar Negro.
Estão a ser tomadas medidas para mitigar os efeitos da interferência GNSS através da utilização de alternativas como Sistemas de Navegação Inercial (INS). Os INS não dependem de sinais PNT externos. Da mesma forma, os sistemas GNSS estão a ser concebidos para reconhecer quando ocorre interferência e para bloquear a receção de RF na direção de onde a interferência emana.
Alguns sistemas GNSS só aceitam sinais recebidos com níveis de potência específicos e com características específicas. Esta abordagem garante que apenas sinais PNT são recebidos pelo dispositivo. Por fim, sistemas alternativos de navegação por rádio, como o LORAN (Long Range Navigation), que são comparativamente mais difíceis de interferir, estão a ganhar destaque. O LORAN foi desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial, mas caiu em desuso devido à adoção global do GNSS.
Nenhuma das soluções acima discutidas constitui uma solução milagrosa para neutralizar a interferência no GNSS. Em conjunto, oferecem uma resposta robusta à ameaça de interferência no GNSS.
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