Der Zwitschernde Störsender: ein GPS-Hit and Run

Das 50-Euro-Gerät, das ein Multi-Millionen-Euro-Projekt zum Stillstand gebracht hat Sie haben Ihre Basisstation in einer offenen Umgebung eingerichtet, ihre Position wurde ordnungsgemäß überwacht und es verfolgt Signale von allen Satelliten, die über dem Kopf sichtbar sind, mit einem guten Signal-zu-Signal Geräuschpegel. Was könnte möglicherweise falsch laufen?

Folgendes kann und konnte 2015 auf einer Baustelle schief gehen. Ein großes Bauprojekt war im Gange. Eine Armee von Baggern, Bulldozern, Rammgeräten und Gradern war auf engstem Raum tätig, und ihre Aktivitäten wurden sorgfältig von einem RTK-Leitsystem koordiniert. Der Vorarbeiter kannte die Position jedes Fahrzeugs auf den Zentimeter genau. Ohne Vorwarnung ging die GNSS-Positionierung verloren, Warnmeldungen wurden auf den Bildschirmen der Lenkeinheiten der Bediener und des Arbeitsgeländes zum Stillstand gebracht, was zu Ausfallzeiten von Maschinen und Tagen in Tagen und Wochen und zum Verlust von Arbeitsstunden führte.

Der Schuldige: Persönliche Datenschutzgeräte

Die Baustelle befand sich in der Nähe einer stark befahrenen Straße, die von Nutzfahrzeugen frequentiert wird, deren Bewegungen häufig von Ortungsgeräten überwacht werden, die einen GNSS-Empfänger enthalten. Solche Geräte stellen beispielsweise sicher, dass die Fahrer die gesetzlichen Fahrzeiten nicht überschreiten oder Straßenbenutzungsgebühren vermeiden.

In den letzten Jahren haben immer mehr Fahrer auf billige GNSS-störgerät wie die in Abbildung 1 gezeigten zurückgegriffen, um sich unentdeckt zu bewegen oder eingebaute Diebstahlsicherungssysteme zu vereiteln.

Typischer illegaler Chirp- Störsender im Auto (auch bekannt als Personal Privacy Device oder PPD)

Das Problem ist, dass, obwohl diese GNSS-Störsender oder PPDs (Personal Privacy Devices) eine geringe Leistung aufweisen, GNSS-Signale eine noch geringere Leistung aufweisen. Eine PPD, die von einer 12-V-Zigarettenanzünderbuchse gespeist wird, ist stark genug, um GNSS-Signale in einem Radius von mehreren hundert Metern auszuschalten. Mit dem zunehmenden Einsatz von GPS-Trackern für Versicherungen oder Mautgebühren hat die Anzahl der Störfälle in den letzten Jahren erheblich zugenommen.

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht des Homeland Infrastructure Threat and Risk Analysis Center (HITRAC) des Department of Homeland Security (DHS) dokumentierte den Fall am Newark Liberty Airport im Jahr 2011, bei dem eine PPD schädliche Störungen des neuen GPS-basierten Landehilfesystems verursachte. Die anschließende Überwachung hat seitdem durchschnittlich 5 Interferenzereignisse pro Tag bestätigt. Dem Bericht zufolge zählen PPDs zu den drei größten Bedrohungen für GPS / GNSS-Störungen.

GNSS ist mehr als nur Positionierung

GNSS-Anwendungen haben die Positionierung längst übertroffen. GNSS hat sich als Teil der kritischen Infrastruktur in so unterschiedlichen Bereichen wie der Mobilfunkkommunikation etabliert, in denen Anbieter GPS-Zeit verwenden, um die Kommunikation zwischen Mobiltelefonen und Telefontürmen zu verwalten, sowie Banken und Aktienmärkten, die GPS verwenden, um ihre Transaktionen mit einem Zeitstempel zu versehen, um dies zu verhindern Betrug.

Die Auswirkung von Datenschutzgeräten auf GNSS-Signale

Die meisten billigen PPDs im Auto senden ein Chirpsignal, das die Frequenz im Laufe der Zeit schnell ändert. Auf diese Weise kann ein Signal mit einer ziemlich schmalen Bandbreite große Bereiche des GNSS-Spektrums abdecken. Abbildung 2 zeigt die Auswirkung des Signals von einem Chirp-Störsender auf das GPS L1-Band. Der Bereich zwischen 1565 und 1585 MHz wird von dem Störsender dominiert, der das GPS L1-Signal effektiv überschwemmt.

Spektrumanalysator, der ein GPS-L1-Signal zeigt, das sowohl vor (blau) als auch nach (rot) Aktivierung von WIMU (Wideband Interference Mitigation) mit einem Chirp-Jammer-Signal kontaminiert ist

Die Jammer-Welt-Lösung

Die intermittierende Natur der meisten Störereignisse macht es schwierig, sie zu erkennen und noch schwieriger zu diagnostizieren. Aus diesem Grund bietet jammer-welt in seinen GNSS-Empfängern einen integrierten Schutz gegen vorsätzliche und unbeabsichtigte Störungen. Im Rahmen unserer patentierten Advanced Interference Mitigation (AIM +) - Technologie wurde ein ausgeklügeltes System von Probenahme- und Minderungsmechanismen namens WIMU (Wideband Interference Mitigation) entwickelt. Die rote Kurve in Abbildung 2 zeigt das dramatische Ergebnis beim Aktivieren von WIMU bei Störungen durch einen Chirp-Störsender.

Der Nutzen für den Benutzer

Die Auswirkungen von WIMU sind auch in den folgenden Abbildungen dargestellt. Das weiße Dreieck zeigt die Position eines 10-mW-Chirp-Störsenders im Zentrum von Tampa an, und die rote Zone ist der Bereich, in dem der Störsender das GNSS-Signal ausschaltet. Wenn WIMU beispielsweise auf einem AsteRx4-Empfänger aktiviert ist, wird die durch den roten Bereich angezeigte „Keine RTK-Zone“ von mehreren hundert Metern auf einige Meter reduziert, wodurch die Reichweite des Störsenders effektiv auf das Innere des Fahrzeugs beschränkt wird, an das er angeschlossen ist.

Betriebszeit garantiert

Die AIM + -Technologie bietet Anwendern der GNSS-Lösungen von jammer-welt erhebliche Kostenvorteile. Ob in städtischen oder ländlichen Gebieten, auf Baustellen oder bei der Pilotierung einer UAS, die nachteiligen Auswirkungen von PPDs und anderen Störquellen können erheblich minimiert werden, wodurch Ausfallzeiten und Kosten aufgrund von Arbeitszeitverlusten reduziert werden.

AIM + ist für alle aktuellen Jammer-Welt-GPS / GNSS-Lösungen verfügbar.

Das Stören von GNSS-Signalen ist in den meisten Ländern illegal. Wenn Sie den Verdacht haben, dass es in dem Bereich, in dem Sie arbeiten, zu Problemen kommt, melden Sie dies bitte der örtlichen Strafverfolgungsbehörde.