Zagłuszanie nawigacji satelitarnej – realny problem?

Kiedy amerykański system nawigacji satelitarnej GPS dopiero powstawał, pojawiały się już pytania o bezpieczeństwo sygnałów pochodzących z jego satelitów. Wówczas to pytanie miało mniejsze znaczenie, ponieważ odbiorcą były głównie formacje wojskowe – armia, siły powietrzne i marynarka wojenna. W latach 90. XX wieku, wraz z „uwolnieniem” GPS do cywilnych zastosowań masowych, pojawiły się tańsze odbiorniki, które z czasem zdobywały coraz większą popularność.

W tym samym czasie pojawiły się także na rynku pierwsze urządzenia, które miały zagłuszać sygnał z satelitów GPS. Te urządzenia są często nazywane „jammerami”. Niektóre z nich powstawały w Rosji – część (montowana na samolotach) miała mieć zasięg nawet rzędu 100–200 km i była przeznaczona do zwalczania broni naprowadzanej dzięki nawigacji satelitarnej. Natomiast inne urządzenia, o wielkości porównywalnej z typowym dzisiejszym telefonem, choć działały na znacznie mniejszym obszarze, mogły być łatwo przenoszone.

Na początku XXI wieku korzystanie z sygnału nawigacyjnego z konstelacji GPS stało się coraz popularniejsze, a same urządzenia coraz mniejsze. Pojawiły się odbiorniki dla transportu, lotnictwa, sektora morskiego oraz użytkowników indywidualnych. Pojawiły się także pierwsze odbiorniki korzystające z rosyjskiej konstelacji nawigacyjnej GLONASS, będącej pierwotnie radziecką odpowiedzią na GPS, a następnie rozwijaną przez Federację Rosyjską.

W drugiej połowie zeszłej dekady rewolucja technologiczna wprowadziła odbiorniki sygnałów nawigacyjnych do telefonów komórkowych, a obecnie są one praktycznie ich elementem standardowym. Do tego stopnia, że globalna produkcja odbiorników jest liczona przynajmniej w setkach milionów rocznie.

Jednocześnie coraz częściej pojawiają się pytania o bezpieczeństwo wykorzystywania sygnałów nawigacyjnych. W rozwiązaniach cywilnych ta kwestia ma duże znaczenie w przypadku transportu, lotnictwa oraz różnego rodzaju służb porządkowych, ponieważ nawigacja satelitarna stała się tam jednym z fundamentów funkcjonowania.

Niestety, wraz z rozwojem technologii satelitarnych i większej dostępności systemów pozycjonowania przestrzennego, rozwijała się również technologia umożliwiająca coraz łatwiejsze zagłuszanie tych systemów. Okazuje się, że obecnie w wielu przypadkach zagłuszenie sygnału nawigacyjnego jest stosunkowo proste, a potencjalne szkody są duże.

Przykładem może być zainstalowanie silnego systemu zagłuszającego przy przesmyku morskim, przez który przepływa wiele statków. W tej sytuacji wzrasta ryzyko kolizji jednostek pływających - nawet jeśli wprowadzony błąd jest rzędu zaledwie kilkunastu metrów. Innym przykładem może być całkowite odcięcie od podstawowych usług nawigacyjnych w obszarach miejskich, co może ograniczyć lub uniemożliwić sprawne działanie służb porządkowych i ratunkowych podczas akcji ratowniczej.

Systemy zagłuszania mogą stanowić zagrożenie również w rękach organizacji terrorystycznych, które mogą wykorzystać coraz tańsze i mniejsze urządzenia do zakłócania systemów GNSS w celu przeprowadzenia cyberataków na sieci transportowe.

Najbardziej narażone na takie ataki wydają się szlaki oceaniczne, zwłaszcza jeśli przebiegają w pobliżu przesmyków, wysp lub obszarów przybrzeżnych. Zmiana pozycji statków nawet w niewielkim stopniu może w takim obszarze spowodować uszkodzenie statku lub nawet jego zniszczenie. Co więcej, istnieje stosunkowo nieduża liczba portów obsługujących największe jednostki kontenerowe, co oznacza, że zablokowanie możliwości sprawnej nawigacji w wybranym punkcie może stać się przyczyną problemów logistycznych w wielu miejscach docelowych.

Dużym problemem prostych urządzeń zagłuszających jest także ich malejący koszt, obecnie rzędu kilkuset złotych za jednostkę. Oznacza to, że przy relatywnie niskiej cenie możliwe jest zaburzenie funkcjonowania całego systemu na relatywnie dużym obszarze, wykorzystując do tego nawet niewielkie jednostki pływające, dachy budynków, mosty lub inne łatwo dostępne miejsca. Urządzenia tego typu łatwo uruchomić – także zdalnie – a w określonych przypadkach (np. przestrzeń miejska) trudno zlokalizować i zneutralizować.

W ciągu kilku najbliższych lat planowane są duże zmiany w rynku nawigacji satelitarnej.

Przede wszystkim do służby wejdzie europejski system Galileo, który będzie oferował kilka różnych usług: od otwartej, poprzez komercyjną, aż po funkcje zastrzeżone wyłącznie dla służb porządkowych, z definicji bardziej odporne na zagłuszanie. W tym samym czasie dojdzie także do modernizacji starzejącej się, amerykańskiej konstelacji GPS.

Te nowe możliwości – szczególnie jeśli zostaną wykorzystane w trybie „multi-constellation”, czyli równoległego użycia wielu konstelacji nawigacyjnych, nie pozostaną bez wpływu na odporność systemów nawigacyjnych na zagłuszanie. Z pewnością jednak istnieje potrzeba rozwijania technologii, zdolnych do identyfikacji oraz ograniczania wpływu zagłuszania sygnału nawigacyjnego.