Mikrosatelliten mit Schiffsverfolgung könnten GPS-Störsender aus dem Weltraum erkennen

Ein Satellitenunternehmen, das jetzt Schiffsüberwachung und -verfolgung anbietet, untersucht, ob es seine neuen, formationsfliegenden Satelliten verwenden kann, um GPS-Störsender und mögliche Störungen zu lokalisieren.

In HawkEye 360 ​​mit Sitz in Virginia fliegen seit Anfang 2019 drei Mikrosatelliten in einer sonnensynchronen, polaren Umlaufbahn. Die Hawk-Satelliten können Hochfrequenzübertragungen von der Erdoberfläche erfassen und als koordinierter Cluster unabhängig den Standort der Quelle bestimmen. Sie werden derzeit verwendet, um Übertragungen von AIS-Geräten (Automatic Identification System) zu erkennen, die Schiffe transportieren und die Quelle unabhängig geolokalisieren müssen, damit der gemeldete und der tatsächliche Standort des Schiffes verglichen und gemeldet werden können. Das System kann je nach Signal einen Sender mit einer Genauigkeit von 500 Metern lokalisieren. Das könnte sich verbessern, wenn HawkEye seine Konstellation ausbaut.

Das Unternehmen hat sich bereits verpflichtet, bis Ende 2021 weitere fünf Cluster in den Weltraum zu bringen, und John Serafini, CEO von HawkEye, sagte gegenüber Inside GNSS, es sei geplant, bis Mitte 2022 einen zusätzlichen Cluster zu starten. Die Finanzierung der zusätzlichen Satelliten erfolgt dank einer Serie B Finanzierungsrunde Anfang dieses Jahres abgeschlossen. Mit sieben Satellitenclustern in der Umlaufbahn wird die Rücklaufrate - das ist die Frequenz, mit der ein Satellit über denselben Punkt auf der Erde fliegt - von etwa alle fünf Stunden auf etwa alle 30 Minuten springen, sagte Serafini.

Jeder Satellitencluster fliegt in Formation, eine Fähigkeit, die durch ein speziell entwickeltes Antriebssystem ermöglicht wird. Ihre softwaredefinierten Funkgeräte können Frequenzen von 144 MHz bis 15 GHz (ungefähr UKW bis Ku-Band) einstellen. Um aus dem Weltraum erkannt zu werden, muss die Signalleistung am Boden 1 Watt oder mehr betragen.

"Wenn das Signal über einem Watt Leistung liegt - zwischen 150 MHz und 15 GHz - können wir es im Allgemeinen erkennen und dieses Signal geolokalisieren, verarbeiten und analysieren", sagte Serafini. In den ersten 14 Betriebsmonaten hat Cluster 1 11 Millionen unabhängige Geolokalisierungen verschiedener Signale festgestellt.

All diese Funktionen sind in ziemlich kleinen Paketen erhältlich. Die ersten drei Satelliten wiegen jeweils nur 15 kg. Beginnend mit Cluster 2, der auf jeweils 25 bis 28 kg springt.

Der ursprünglich anvisierte Markt des Unternehmens war auf Dienste für Verteidigungs-, Geheimdienst- und Sicherheitsanwendungen ausgerichtet. Jetzt prüft HawkEye das Angebot eines neuen Dienstes, mit dem der Standort von GPS-Störsendern ermittelt werden kann.

"GPS-Störungen stehen auf unserer Produkt-Roadmap", sagte Serafini und das Unternehmen hofft, den Service in etwa sechs Monaten anbieten zu können. "Wir müssen die Chance bewerten und ein Produkt entwickeln."

Laut Logan Scott von LS Consulting, einem Experten für Navigations- und Telekommunikationssignale, ist es durchaus plausibel, dass die Satelliten von HawkEye GPS-Störsender lokalisieren könnten. Scott sagte, er sei vor ein paar Jahren bei einer Präsentation in die Technologie eingeführt worden, und obwohl er keine Link-Analyse durchgeführt hat, glaubt er, dass sie Potenzial für eine solche Fähigkeit hat. "Wenn es ein großer Störsender ist. Ja, ich konnte definitiv so etwas sehen - es gibt einige nette Dinge, die du tun kannst. “

Es könnte auch möglich sein, Einblicke in Spoofing zu gewinnen, wenn auch indirekt. AIS-Daten wurden bereits von anderen Organisationen auf diese Weise verwendet. Wenn die AIS-Standortdaten beispielsweise darauf hinweisen, dass Schiffe trockenes Land durchqueren, deutet dies stark auf Spoofing hin.

Hawkeye könnte in der Lage sein, etwas Ähnliches zu tun, basierend auf anderen Transportmitteln wie Lastwagen und Zügen. Wenn öffentlich verfügbare Standortdaten von einem LKW oder einem anderen Vermögenswert übertragen werden, können die Satelliten diese Signale direkt empfangen, sagte Serafini. Alternativ könnte das Unternehmen Daten von einem Drittanbieter verwenden. Wenn der gemeldete Standort und der tatsächliche Standort nicht übereinstimmen, kann dies auf Spoofing zurückzuführen sein.

"Das haben wir noch nicht getan", sagte Serafini, "aber wir würden es tun, und wir glauben, dass es im Handel erhältliche Datenbanken gibt, die wir kaufen könnten, je nachdem, welcher Vermögenswert verfolgt werden soll."

HawkEye könnte solche Störungen sogar im Laufe der Zeit abbilden. Dies könnte im Fall des LKW-Fahrers nützlich gewesen sein, dessen GPS-störendes Datenschutzgerät das bodengestützte Augmentationssystem (GBAS) am Newark Liberty International Airport in Newark, New Jersey, beim Vorbeifahren gestört hat. Die zeitweiligen Störungen waren zu dieser Zeit ein Rätsel.

Das System kann möglicherweise auch genügend Daten sammeln, um festzustellen, ob Signale in Bändern in der Nähe der von GPS verwendeten Bänder GPS-Empfänger stören könnten. GPS-Benutzer haben diese Möglichkeit zuletzt aufgrund eines Vorschlags von Ligado Networks gesehen, das Satellitenfrequenzen verwenden möchte, die denen von GPS für einen terrestrischen Dienst benachbart sind. Mit den Signalfrequenz-, Leistungs- und Standortdaten des HawkEye-Systems könnte festgestellt werden, ob Ligado-Signale GPS-Geräte stören.

Eine der Herausforderungen dabei wäre laut Scott die Identifizierung eines bestimmten Senders, der Probleme verursachen könnte - insbesondere, wenn dieser Sender Teil eines Netzwerks mit anderen Sendern in der Nähe ist. Dies wird durch die Tatsache weiter erschwert, dass Kommunikationssender den größten Teil ihrer Leistung auf den Boden richten.

"Ich möchte nicht unmöglich sagen", sagte Scott. "Ich möchte nicht verkürzen, was diese Jungs können. Sie sind eine sehr fähige Gruppe. Gleichzeitig versuche ich, bei meiner Einschätzung vorsichtig zu sein. "

HawkEye beschäftigt sich noch mit seiner Analyse. Es ist noch zu früh, um weitere Einzelheiten über das Potenzial einer solchen Fähigkeit zu erfahren.

Scott schlug vor, dass HawkEye möglicherweise eine Wärmekarte erstellen kann, die Signale und ihre Leistung an verschiedenen geografischen Standorten zeigt. "Die Heatmap zeigt an, ob in diesem Bereich Probleme zu erwarten sind oder nicht."

Serafini sagte, dass sie bereits einen solchen Service haben.

"Eines der Produkte, die wir heute anbieten, ist RFMosaic, das einen bestimmten geografischen Ort sowie einen bestimmten Zeit- und Frequenzbereich untersucht und die interessierenden Signale abbildet, die wir sehen - die spektrale Energie in diesem Bereich."

RFMosaic enthält Funktionen, mit denen sich Änderungen der HF-Aktivität im Laufe der Zeit identifizieren und potenzielle Störquellen identifizieren lassen, so die Website des Unternehmens.