Как стать автором
Обновить

Громкие и забавные случаи GPS-спуфинга с 2013 по 2022

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров16K
Всего голосов 35: ↑30 и ↓5+25
Комментарии30

Комментарии 30

дроны защитить должно быть несложно? Если они не 200-граммовые, то под антенну тарелку, приём только из верхней полусферы — и всё? Тогда спуфинг будет под силу только тем, кто поднимет антенны повыше, хотя бы на барражирующем вертолёте.

Скорее, даже некой чашей снизу экранировать. Дрон в движении наклоняется в разные стороны.

Тарелка имелась в виду не плоская, конечно. Параболические антенны как раз «тарелками» и называют.
Длина волны сигналов навигационных спутников порядка 20...25 см. Чтобы параболическая антенна нормально работала, линейный размер ее зеркала должен быль много больше длинны волны. В нашем случае — это метры. Плюс к этому, поскольку параболическая антенна узконаправленная, а принимать надо сигналы нескольких спутников одновременно, то придется ставить несколько антенн, да еще и обеспечивать автоматическое отслеживание каждой из них направления на «свой» спутник. В общем, Ваш дрон превратиться по технической оснащенности и размерам в некое подобие самолета дальней радиолокационной радиоразведки.

Вместо параболической антенны можно использовать ФАР, которая может синтезировать многолучевую диаграмму направленности и управлять ей без необходимости механического поворота, но это снимет только проблему необходимости иметь несколько антенн, остальные — размер и сложность управления, останутся в силе.

Никто не предлагает собирать тарелками GPS, а предлагают тарелкой экранировать нижнюю полусферу дрона от спуффинга

Все то же самое — прикрыть антенну (или еще что-нибудь ) незамкнутым экраном с какого-то определенного направления получится только если размер этого экрана много больше длины волны. Соизмеримое с длиной волны препятствие волна просто обогнет за счет дифракции. Да, за экраном будет неоднородная картина поля из-за интерференции, но серьезного ослабления сигнала с произвольного направления в нижней полусфере получить не удастся.

Ключевой вопрос - на каком расстоянии от экрана не удастся?

Попробуйте накрыть антенну кусочком мокрого брезента. Как с приёмом будет, а?

Подстилающие вполне эффективно работают до расстояния в половину диаметра экрана, поэтому антенна крепится прямо на подстилающую.

Проблема не в помехе снизу, а в помеха с углом места в минус 5-10 градусов. Во-первых дрон не строго горизонтален, у него есть крен и дифферент. Во-вторых - помехи с малыми углами экран давит не очень хорошо.

Фото антенны с подстилающим экраном

а и не нужна такая уж острая направленность — нужно только изменить соотношение уровней между сигналами снизу и сверху. И размер в метры не нужен, соотношение будет сильно меняться уже потому, что «тарелка» (которая может быть вообще сеточкой, натянутой между лучами квадрика) много больше по размеру, чем GPS-антенна.
Острая направленность не нужна, а нужна, в идеале, диаграмма направленности в виде ровной полусферы с хорошим подавлением всех паразитных боковых лепестков в другой полусфере. Представляете, как построить антенну с такой ДН, кроме как использовать ФАР с размерами много больше длинны волны?
И размер в метры не нужен, соотношение будет сильно меняться уже потому, что «тарелка» (которая может быть вообще сеточкой, натянутой между лучами квадрика) много больше по размеру, чем GPS-антенна.
Должна быть много больше длинны волны, а не антенны. А так, Вы просто вносите еще один элемент («тарелку» или «сеточку») в антенную систему. Если делать это наобум, по принципу «просто прикрываем снизу», то можно получить сколь угодно причудливую ДН, но отнюдь не желаемую.
Наобум-то зачем? Но, очевидно, экранирование есть экранирование. Пусть оно довольно малоэффективно, но всяко эффективнее во много раз меньшей антенны.
Да не экранирование это вовсе при таких размерах, а еще один пассивный элемент антенны. Вспомните конструкцию антенны «волновой канал» (она же Яги-Уда). Помимо активного вибратора есть пассивные директоры и рефлектор. Это просто проводящие элементы никуда не подключенные, но благодаря выбору определенной длинны и расстоянию от активного вибратора рефлектор ослабляет излучение в своем направлении, а директор наоборот — усиливает. То есть просто внеся проводящий элемент определенного размера на определенном расстоянии от антенны можно получить даже не ослабление, а усиление излучения в данном направлении. Да, на какой-то конкретной частоте можно рассчитать геометрию, чтобы этот «псевдоэкран» выполнял роль рефлектора и несколько ослаблял сигнал в своем направлении, но это все усложняется тем, что надо работать на разных частотах (GPS и Глонас), да и круговая поляризация спутникового сигнала несколько все усложняет.

А теперь давайте еще вспомним, что ослабление сигнала с расстоянием пропорционально квадрату расстояния. Мощность GPS передатчика 50 Вт, высота орбиты 20000 км. То есть глушилка мощностью всего 1 Вт на расстоянии от приемника 1 км создаст сигнал в 8000000 раз более мощный, чем спутник. Это почти 70 дБ. Ну ослабите Вы ДН антенны в нижней полусфере на несколько (да пусть даже на пару десятков, что малореально) дБ, это все равно будет ничто по сравнению с превышением помехи над сигналом на 70 дБ.
на какой-то конкретной частоте можно рассчитать геометрию, чтобы этот «псевдоэкран» выполнял роль рефлектора и несколько ослаблял сигнал в своем направлении, но это все усложняется тем, что надо работать на разных частотах (GPS и Глонас),
Кто спорит с тем, что не абы как нужно «сеточку растягивать»?
да и круговая поляризация спутникового сигнала несколько все усложняет.
а превышение площади экрана над площадью антенны в сотни раз несколько упрощает.
глушилка мощностью всего 1 Вт на расстоянии от приемника 1 км создаст сигнал в 8000000 раз более мощный, чем спутник.
фильтрация по уровню возможна?
фильтрация по уровню возможна?
Да, конечно :) При таком отношении сигнал/помеха Вы без труда сможете выделить… чистую помеху.
Нет, я не это имел в виду. При подобной смене уровня следует просто признать, что сигнала нет — и спуфинг превратится в джамминг. Тоже плохо — но, по крайней мере, можно как-то отреагировать. Да и даже на резкую смену координат тоже можно реагировать.
Спуфинг действенен сейчас только потому, что массовые устройства никак от него не защищены. Скорее всего, в следующих поколениях это уже будет решаться, и даже скорее всего — не дорого.
Не нужно никаких сеток на дроне-они увеличивают массу и парусность аппарата, но почти не защищают от помех. Нужно использовать хотя бы двухантенные приемники с компенсатором помех. Принцип прост, складывая сигнал с двух антенн с определенными фазами и амплитудами можно добиться вычитания помехи при сохранении сигнала. Иными словами, с помощью 2х антенн можно сформировать глубокий ноль в диаграмме направленности в направлении на помеху. При 1 Вт на 1 км помеху полностью не убрать из сигнала-с 2х антенн можно добиться подавления помехи на ~40 дБ, но принять сигнал со спутников уже становится более реальной задачей. Увеличение количества антенн позволит увеличить подавление, но и приемник станет сложнее и будет потреблять больше энергии.
Звучит разумно, да. В любом случае «спуфинг эффективен только потому, что никто от него не защищается».
Вы на пути к «переизобретению» ФАР (фазированной антенной решетки).

Я их не "переизобретаю", я их использую :). И да, как раз для подавления помех в навигационных приемниках.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Так я привел, правда очень приблизительную, оценку отношения сигнал/помеха. Все достаточно печально.

Плюс к этому, поскольку параболическая антенна узконаправленная,

А если линейно сместить приемник из точки фокусировки, то по идее направленность антенны размажется по сектору.

Да, расфокусировкой можно расширить ДН, но не до полусферы, иначе использовать параболическое зеркало уже не имеет смысла.

До сих пор остается загадкой, зачем водители грузовика используют джаммеры даже при разгрузке товара.

Возможно, они считают, что полное отсутствие сигнала выглядит менее подозрительно, чем внезапное его обнаружение в конечной точке?

Скорее разгрузка тоже левая. В пути-то сигнал вполне может пропадать и по объективным причинам.

Левый рейс ?

Возможно всё гораздо проще: тупо забыл выключить.

Может, он вовсе и не яйца развозил...

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Подтверждаю, на трассе большинство фур с глушением. Частота L1 пропадает в районе заправок/стоянок и при обгоне практически каждой фуры. Расстояние, на котором сигнал спутников становится недостаточным для слежения, обычно порядка 50-100 метров.

от спуфинга можно защититься цифровой подписью сообщений. От джамминга, наверное, никак

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий