Comments 124
Делать нечего, как GPS, так и другие глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS или ГНСС), вынуждены были сменить концепцию развития и подстраховываться системами, построенными на немного других принципах.
Смена места базирования источника внешнего сигнала — это смена концепции? Ведь, как вы упоминаете — эти системы подверженны всё тем-же уязвимостям, что и «гражданский GPS». Я думал, смена концепции это — переход на независимые или частично-зависимые от внешних сигналов системы — по звёздам, инерционные.
Ну а инерционные системы никуда не делись, но в смартфонах таки нет.
Со звездами же в целом хорошо, когда их видно.
Вероятно, это делается в целях обороны: многие управляемые бомбы, ракеты и беспилотники НАТО руководствуются GPS-навигацией, а успешный спуфинг не даст им поразить цели».Американские бомбы и военные беспилотники пользуются военными же системами позиционирования, а на них спурфинг гражданского сигнала — вообще не оказывает никакого влияния. Следовательно — сделано это для защиты от нападения гражданских.
Это я вам комплект для спуфинга военного кода ГЛОНАСС только от НАВИСа собрал. А вообще-то имитаторы десяток фирм делают.
Для меня это не то чтобы китайская грамота, но близко к тому, можете ткнуть носом в конкретную строчку, где написано, что он умеет подделывать военные сигналы нашей и американской систем?
формирование дальномерных кодов стандартной точности (СТ) и высокой точности (ВТ) в частотных диапазонах L1 и L2, а также с дальномерного кода ПСП в частотном диапазоне L3
ВТ — это и есть военный код ГЛОНАСС. GPSный военный P(Y) он не умеет. Тут или ВТ или P(Y), вместе пока не видел. То есть или наш военный код — или американский.
Цена — не особо дорогая для такого оборудования. Всего лишь 7 труб за аренду. Бывает в десятки раз дороже.
Когда-то у роквела были выставлены технические данные GLU-920, который летает на аэрбасах. Там тоже самое — только GPS+SBAS, 12 каналов, только L1, точность (СКО) 30 метров без SBAS и 10 c SBAS, время реакции RAIM — 10 секунд.
Зато — надежно. Думаю, что поломки исчисляются единицами. То есть поставил и работает, пока самолет летает. Лет 40-50, а то и больше.
А что мешает поставить приёмник за 10км от кремля и регенерировать (в идентичности) этот сигнал возле кремля.
В таком случае военный приёмник будет думать что он в 10 км от кремля. Возможна ли такая «атака»?..
В таком случае военный приёмник будет думать что он в 10 км от кремля. Возможна ли такая «атака»?..
Возможно, однако военный приемник может ее обнаружить, как я понимаю, двумя способами:
1. Если на военном приемники стоят точные атомные часы, которые постоянно синхронизируются со спутником, то они могут заметить что сигнал стал запаздывать на время необходимо на прием сигнала и ретронсляцию его на 10 км.,
2. Насколько я знаю, обнаружить примерное направление откуда приходит сигнал вполне можно и если все сигналы спутников вдруг стали приходит с нескольких точек с земли — что-то тут не так. Да, направление можно имитировать (используя много дронов/передатчиков вокруг), но довольно сложно и дорого.
P.S. Между прочим, спутники двигаются по небу.
Решетка формирует на направление помехи ноль и ищет сигналы спутников дальше. Когда находит, сверяет угловые координаты с альманахом.
А в городе альманахи можно из сети получать.
Есть сигнал спутника и его угловые координаты совпадают с угловыми координатами многих других — это спуфер.
Тоже верно… А ещё и доплер нулевой. Спутники-то по небу быстро движутся.
Да, так модно отстроиться. Заказчиков бы вам на эту тему найти…
Вопрос был в том, как стартовать антиспуфинговый приемник без интернета.
Эфемериды — это вторичная обработка (вычисление координат), а альманахи нужны для первичной (выделение сигнала). Частота передачи сигнала сдвигается из-за эффекта доплера и пока мы не знаем, где летит спутник — достаточно тяжело выделить его сигнал.
Что за запаздывание и почему никто о нем не знает? :-)
Кто не знает пущай читает это.
Нужны эфемереды — ну так заплатите и берите в RTCM3.Ищите лохов в другом месте, ибо всегда можно в cddis.gsfc.nasa.gov/gnss/data/daily/2017/brdc или текущие непосредственно с GPS приемника и совершенно бесплатно.
Эфемериды — это вторичная обработка (вычисление координат), а альманахи нужны для первичной (выделение сигнала).Альманах это данные о приближенной орбите и положения спутника на момент издания альманаха. Ephimeris это ОСНОВНЫЕ точные данные о орбите плюс некоторая служебная информация.
Частота передачи сигнала сдвигается из-за эффекта доплера и пока мы не знаем, где летит спутник — достаточно тяжело выделить его сигнал.
В общем случае GPS приемник после coldstart не имеет инф. ни о альманахах ни о эфемеридах и тем не менее спутники отыскивает и потом уже, отыскав хотя бы один стпутник, получает альманахи для всех спутников и эфемериду.
Кто не знает пущай читает это.Ну и где в этом трепе про запаздавание?
всегда можно в cddis.gsfc.nasa.gov/gnss/data/daily/2017/brdcВот тут как раз с приличным запазданием.
текущие непосредственно с GPS приемника и совершенно бесплатно.
В зоне спуфинга? :-))) А если через интеренет — ну так это ещё связь делать надо. Интерес как раз в том, чтобы сделать холодный старт в зоне спуфинга без интернета.
В общем случае GPS приемник после coldstart не имеет инф. ни о альманахах ни о эфемеридах и тем не менее спутники отыскивает
Угу, на -143dBm, если не на -135. А с использованием альманахов — захват идет от 155 dBm и лучше. Цифры примерные, но порядок примерно такой.
Альманах это данные о приближенной орбите и положения спутника на момент издания альманаха. Ephimeris это ОСНОВНЫЕ точные данные о орбите плюс некоторая служебная информация.Охушки, как всё запущено…
Каждый спутник транслирует альманахи на всю систему. А вот эфемериды спутник транслирует только свои. Поэтому захват идет по данным альманаха. Они — плюс-минус километр, но для грубого определения доплеровского сдвига их хватает.
Охушки, как всё запущено…
Скажем так, от вас только бла бла а у меня собственноручно реализованный точный симулятор GPS:
Что, когда и для чего там посылается мне известно гораздо лучше чем вам. За сим пока, ибо с невежами не спорю.Вот здесь отправка альманахов и моногих других свед. не реализована, а у меня это сделано. Это для тех кто захочет повторить этот проект, типичный вопль.
Точный программный симулятор на мой взгляд нереален. Для этого нужно умудрить сделать синхронность по фазе порядка 0.01 цикла. Это означает, что вы должны выдать ноль фазы с задержкой не больше 6 пикосекунд (157ГГц).
Если вы отвечаете за свои слова, то давайте проверим. Возьмите хороший приемник. Лучше всего — какой-нибудь, сертифицированный как средство измерений. Ну или геодезический. Записываете два одинаковых сеанса, то есть стартующих по одному и тому же времени. В итоге должно получиться два RINEX с кодом, фазой, доплером и s/n. Затем выкладываете ваши записи. Ну а я посмотрю, что у вас там с точностью по коду и по фазе.
Записи лучше часов по 6 или больше, потому что с фазой у вас скорее всего полный бардак.
«Перекинуть» точку на другую сторону земного шара не получится, а вот подвинуть в зоне приёма той же группы спутников — запросто, а это сотни км.
2. Не такая сложная задача для военного приемника определить направления откуда приходит сигнал с каждого спутника и если все сигналы идут из одной точки — понять, что противник пытается его обмануть. В теории можно эмулировать сигнал кучей дронов, расположенных точно там же где должны быть спутники, но это будет очень проблематично, если приемник постоянно двигается (самолет, автомобиль, корабль), либо приемников несколько на разных расстояниях друг от друга, например приемник на носу и корме корабля (такие приемники могут вычислить что сигнал приходит не от спутника, а от объекта, расположенного гораздо ближе, при наличие 3 приемников на достаточном расстоянии друг от друга — смогут даже сказать в какой точке этот объект расположен и отправить ему в гости ракету).
Было бы невозможно — невозможно было бы отладить приемник.
Если рассуждать по дилетантски — чисто логически, то имитаторы военного сигнала могут физически отсутствовать в открытом доступе, скорее всего их вообще нельзя купить легально. Значит и организовать спурфинг военного сигнала — чрезвычайно сложно, на грани «практически невозможно». Допустим — наши власти могут это сделать для русского глонаса, ибо все оборудование свое, а вот смогут ли они достать оборудование для спурфигна военного gps — тут большие сомнения. Военная тайна и секретность — не везде пустой звук.
По крайней мере — в легальном доступе нет военных приемников сигнала, а это оборудование на порядки дешевле и распространеннее, чем имитаторы для отладки.
Вы умный человек, поэтому «рассуждаете», а я — глупый, поэтому просто знаю. Структура военного ГЛОНАСС не публикуется в гражданских источниках, зато структура военного кода GPS опубликована открыто. Она защищена лишь еженедельно меняемым кодом, но его давно научились вскрывать.
По крайней мере — в легальном доступе нет военных приемников сигнала,Что? Правда нету? А это вот что? P(Y) — это и есть военный код GPS. Обычное геодезическое оборудование, никаких проблем.
А вот и геодезическая аппаратура с военным кодом ГЛОНАСС.
В чем проблемы, кроме цены?
Так дорого — потому что действительно очень сложное оборудование, или потому что выпускаются очень небольшим тиражом, или может всякие сертификации и гарантии столько стоят?
Ну вот вам то, что реально дорого. Цена — порядка 40 миллионов. Оборудования там максимум миллионов на 10, а остальное… ну мягко говоря размазанная цена разработки + жадность производителя.
Я правильно понимаю, что если у человека есть «лишние» несколько сот килорублей, то можно купить сравнительно портативный «навигатор» с точностью меньше метра, типа такого GPS/GNSS Trimble GeoXR?
Следующий уровень — оплата за точность не помесячно, а за отсчет. Я хочу сейчас точно спозиционироваться (или без помех). Плачу 1 руб. и готово. А железо у меня всегда в кармане.
Интересно, кто будет первый на рынке с такой бизнес-моделью?
А базовый тариф до 1 метра — практически сравним с точностью обычного смартфона… Жаль, таки снова мимо.
Те милkиметры, что тут описаны — это СКО в постобработке. Сняли час-два измерений, сняли с базы и просчитали. Максимальная ошибка будет в 3 раза больше СКО (по правилу трех сигм).
А без базы и поправок — ничего выдающегося не увидите. Ну только отстройка от ионосферных помех, ибо двухчастотник.
UPD
Антенна 350 баксов и подписка от 40 в месяц — для России большей точности они не дают. Есть над чем задуматься! :)
Сейчас разработан M-code (military) для борьбы не только со спуфингом, но и с подавлением.
The details of the W-code are kept secret, but it is known that it is applied to the P-code at approximately 500 kHz,[5] which is a slower rate than that of the P-code itself by a factor of approximately 20. This has allowed companies to develop semi-codeless approaches for tracking the P(Y) signal, without knowledge of the W-code itself
Имитаторы вполне дают P(Y), просто какой w-code и введешь — такой сигнал и получишь. Логично? Если не путаю, то пару раз w-code уже утекал. Правда менять его можно хоть еженедельно.
Про взлом М-кода пока не слышал.
То, что для решения задачи позиционирования можно использовать P(Y) не говорит о том, что можно организовать спуфинг приёмника, которому известен W-код, а GPS приёмнику «томагавка» он известен.
Могу уточнить, за какое время дешифруется W-код, но не дам гарантии, что если скажут — разрешат опубликовать. По моим прикидкам — не больше часа.
W-код содержит сильное шифрование, все, кому нужно — покупают микросхему у АНБ. Так что — только её физический взлом со съемкой электронным микроскопом послойной структуры кристалла.
Это все — по открытым источникам.
А прием P(Y) есть, только оттуда эфемериды не извлекаются.
Так что вы правы — томагавк так не обмануть. Ну пока 5-10 микросхем не захватят.
А уровень сигнала — в 100 раз ниже уровня естественного шума по спектральной плотности.
Требует «толстого» канала связи.
Реальный сигнал от GPS спутников на обычную керамическую укороченную GPS антенну:
Если антенна не укороченная, то сигнал существенно лучше, никаких вращений и т.д. и т.п. не требуется.
Только полные невежи могут рассказывать что сигнал от GPS спутников гораздо ниже уровня шума.
Хотя для военных систем используются сигналы псевдошумовые CDMA, которые могут быть ниже шумов.
Только полные невежи могут рассказывать что сигнал от GPS спутников гораздо ниже уровня шума.Интересный эксперимент, но выводы неверные.
Т.к. не в одном учебнике формулами доказано что уровень сигнала ниже уровня теплового шума, а их авторам и создателям GPS я доверяю больше, чем вам, я попытался объяснить этот феномен.
Ответ напрашивается очевидный: на скриншоте показан спектр всех принимаемых спутников одновременно. Это минимум 10 спутников плюс парочка WAAS. Ваш эксперимент демонстрирует только наличие некоей системы, вещающей на этой частоте, но каждый отдельный спутник сильно ниже уровня шума.
Кроме того waterfall не является декодером данных (сможете на нем разглядеть 1.023 MHz кодовую последовательность для измерения псевдодальностей ?), он не позволяет извлечь информацию. Там показано что-то среднее по больнице за определенный промежуток времени. Смотреть надо на верхний график спектра, а там ничего нет.
В любом случае спасибо за скриншот, даёт работу серым клеточкам. И извините за некропост.
Ну вариант всё таки есть. Если правильно помню, P(Y) не получится захватить в слежение, не захватив предварительно гражданский сигнал. А гражданский спуфить как раз просто.
Другое дело, как себя поведёт система управления Томагавком в такой интересной ситуации: открытый сигнал захватили, а закрытый не получается.
Захват гражданского сигнала нужен для уменьшения области поиска корреляций. Томагавк вполне может получить от самолета время + 1PPS с точностью 100 микросекунд. И тогда у него размер области поиска будет как для C./A кода. А 1PPS можно и с точностью 1 микросекунда получить.
Там в чем фишка. C/A код повторяется 1023 раза в секунду. А P-код — порядка раза в неделю. Вот и нужно время поточнее, чтобы не искать корреляцию по всему P-коду.
Нет, речь то не про глушение. Речь про спуфинг для бедных: когда C/A подделать можем, а P-код нет.
Но я не подумал про синхронизацию от носителя. В таком случае да, шансов мало. Томагавк синхронизируется перед стартом, нормально захватывает P(Y) и летит себе спокойно. C/A при таком раскладе может вообще не быть, спуфить только его бессмысленно.
Если хоть один сигнал прорвется и есть альманахи, — время определяется с точностью, достаточной для захвата.
А мощности процессоров за 25 лет настолько выросли, что точности в миллисекунды может хватить для захвата.
Не знаю, что сделано в томагавках, но вообще сигнал 1PPS в самолете есть — это ARINC 743A.
Ну не даст ВТ-код выгоды по точности дешевому приемнику с дешевой антенной. Для отстройки от ионосферы (самая большая помеха) нужен прием второй частоты. А это означает дорогую антенну. Нужен вам 5баксовй приемник с антенной за 2 тысячи баксов?
Первая ласточка выходит в 2018 году — посмотрим на цену приемника и нужных для него антенн. Там будет аналог ВТ-кода на L5. Если у броадкома выгорит — то будут и приемники военным кодом в потребительском сегменте.
Вероятно, это делается в целях обороны: многие управляемые бомбы, ракеты и беспилотники НАТО руководствуются GPS-навигацией, а успешный спуфинг не даст им поразить цели».
Чтобы в случае атаки ракетами и беспилотниками, пострадали люди находящиеся в аэропорту?
Труднее найти место, где было бы больше людей. Не нашли места за городом?
Атака на главу государства бомбами и беспилотниками — это, скорее всего уже полномасштабная война. Аэропорту тоже прилетит.
Помеха всегда подается с земли. Возможно ли использование направленной к небу антенны, усиление которой по бокам было бы крайне низким? Конечно, не будут приниматься спутники близкие к горизонту, но спутников в зените должно хватить для навигации.
При спуффинге ложный сигнал содержит синусоиду большой амплитуды, чтобы АРУ приемника снизил чувствительность. Возможно ли подавить этот сигнал до входа приемника каким-либо аппаратным фильтром, а потом выделить у игнорировать сигналы ложных спутников при помощи DSP?
Теоретически возможно многое. И кое-что из этого, несомненно, используется в системах РЭБ.
Но вот в какой форме?
А насколько реально исключить помеху?
Узкополосну помеху можно исключить даже обычной частотной фильтрацией. Спуффер можно пространственной обработкой, но это дело не простое и требует разнесенных антенн (антенной решетки).
Помеха всегда подается с земли. Возможно ли использование направленной к небу антенны, усиление которой по бокам было бы крайне низким? Конечно, не будут приниматься спутники близкие к горизонту, но спутников в зените должно хватить для навигации.
Можно, но чем более «прямоугольной» должна будет быть диаграмма направленности, тем больше должна будет быть апертура (размер) антенны.
При спуффинге ложный сигнал содержит синусоиду большой амплитуды, чтобы АРУ приемника снизил чувствительность. Возможно ли подавить этот сигнал до входа приемника каким-либо аппаратным фильтром, а потом выделить у игнорировать сигналы ложных спутников при помощи DSP?
Гармонический сигнал можно удалить фильтром, но и псевдошумовой сигнал спуфера имеет достаточно большую мощность.
Тогда у США будет причина сбить этот спутник сейчас же. И нам на случай начала войны ничего не останется.
Да и с направленностью и мощностью будет проблема. Недаром сигнал на Земле очень маленький. Нужно стараться делать спутники дешевле и увеличивать их срок. И не так-то много способов сделать мощность больше.
С Loran-C не работал т.к. её точности недостаточно для морской геодезии, но в 90-е пощупал более точные системы. У нас были ARGO (в чем-то похожа на Loran-C, но частоты повыше, 1.6-2 MHz), RACAL Syledis (UHF 430-460 MHz), RACAL MicroFix (5.5GHz). Первые две с береговыми маяками, последняя только в прямой видимости, маяки ставили на платформах и пр. для строительства на месторождениях.
Могу сказать что GPS взяло всё лучшее от этих разработок — кодовые измерения, фазовые измерения, «первые разности» (гиперболический режим) и т.д. Всё это уже было, но вознесено на совершенно иной уровень.
PS: в прошлом году прошла новость, что в России ввели в эксплуатацию новейший комплекс «Крабик-БМ». В принципе это Syledis 1980 года. Но почему бы и нет… Если по какой-то причине спутников GNSS не останется или произойдёт системный сбой — такие комплексы окажутся единственными средствами позиционирования.
Неспутниковые системы позиционирования и навигации