Wie häufig ist GPS-Störung? (Und wie Sie sich schützen können)

Im Jahr 2013 verurteilte die Federal Communications Commission eine Person mit einer Geldstrafe von fast 32.000 US-Dollar für die Verwendung eines Geräts, mit dem das Flottenmanagement-Tracking-System an ihrem Firmenfahrzeug umgangen werden soll. Das fragliche Gerät: ein GPS-Störsender.

Der Vorfall ereignete sich am Flughafen Newark, nachdem Beamte der FAA und der NJ Port Authority über zwei Jahre lang Schwierigkeiten hatten, festzustellen, warum das neue bodengestützte Augmentationssystem (GBAS) - ein System, das hauptsächlich zur Erweiterung der Start- und Landesysteme von Flugzeugen eingesetzt wird - zeitweise auftrat Ausfälle. Die Ursache dieser Fehler schien nicht zu identifizieren.

Mit Hilfe der FCC und mit Spezialausrüstung konnten sie schließlich die Ursache für diese unerklärlichen Probleme identifizieren: Ein Auftragnehmer vor Ort verwendete einen GPS-Störsender, der nicht nur das Flottenverfolgungssystem seines Firmenfahrzeugs blockierte, sondern auch die GBAS dabei.

GPS-Störsender sind normalerweise kleine Geräte, die an den leichteren Anschluss eines Fahrzeugs angeschlossen werden und Funksignale senden, die viel schwächere Signale wie GPS oder andere übersteuern oder übertönen. Obwohl GPS-Störsender in den USA illegal sind, sind sie online leicht verfügbar und werden mit zunehmender Verwendung von Flottenmanagement-Tracking-Systemen immer häufiger. Diese Geräte mögen auf den ersten Blick relativ harmlos erscheinen, aber ihr Schadenspotential ist erheblich.

Der Fall des Störsenders am Flughafen Newark ist ein perfektes Beispiel. Mit einem einfachen 30-Dollar-Gerät konnte ein hochmodernes Landungssystem auf einem der verkehrsreichsten Flughäfen der Welt abgeschaltet werden. Schlimmer noch, der Gerätebenutzer hat nicht einmal versucht, dies zu tun. Stellen Sie sich vor, was eine Person tun könnte, die Schaden anrichten wollte?

Denken Sie daran, GPS wird viel mehr als nur zur Navigation verwendet. Es ist auch die Hauptquelle für Timing und Synchronisation in kritischen Infrastrukturen wie Finanzen, Kommunikation, Industrie, Stromnetz und mehr. Tatsächlich sind diese Infrastrukturen für Timing und Synchronisation so stark von GPS abhängig, dass das Department of Homeland Security in den letzten Jahren eine Initiative gestartet hat, um das Bewusstsein für die Bedrohung zu schärfen und Lösungen zum Schutz dieser lebenswichtigen Systeme zu finden.

In Timing-Anwendungen können Störsender das GPS-Signal stören, was dazu führt, dass die zugrunde liegenden Systeme nicht mehr in der Lage sind, ihre internen Uhren zu synchronisieren, und im Gegenzug nicht mehr mit dem Rest des Netzwerks synchron bleiben können. Da viele kritische Infrastruktursektoren eine Synchronisation innerhalb ihres Netzwerks innerhalb von Millionstelsekunden erfordern, können selbst kurzfristige GPS-Ausfälle erhebliche Auswirkungen haben. Schlimmer noch, wenn ein Ausfall auftritt, deutet normalerweise nichts darauf hin, dass es sich um eine Störung handelt. Das GPS-Signal wird einfach nicht mehr empfangen.

Um die Sache noch schlimmer zu machen, befinden sich viele der Rechenzentren, in denen sich die Server befinden, auf denen diese Netzwerke betrieben werden, in Lagerbezirken (mit häufig ein- und ausgehenden Lastwagen) oder in der Nähe wichtiger Autobahnen. Dies sind zwei der wahrscheinlichsten Orte, an denen GPS-Störsender auftreten. Tatsächlich wissen wir bei Orolia aus Erfahrung und Beispielen aus der Praxis, dass dies nicht nur passiert, sondern auch relativ häufig vorkommt.

Vor diesem Hintergrund hat Orolia Lösungen zum Schutz unserer Kunden entwickelt. Ende letzten Jahres haben wir die Veröffentlichung von BroadShield angekündigt, das ausgefeilte Algorithmen verwendet, um das von GPS-Empfängern verbrauchte HF-Signal abzufragen und Anomalien wie Störungen oder Spoofing zu erkennen. Und vor kurzem haben wir eine neue Anti-Jamming-Antenne (AJ) herausgebracht.

Die neue AJ-Antenne dämpft oder blockiert HF-Signale, die aus der Nähe des Horizonts kommen. Wahre Signale kommen von den Satelliten in der Nähe des Zenits. Falsch störende kommen normalerweise vom Horizont.

Eine gute Möglichkeit, sich vorzustellen, wie es funktioniert, besteht darin, mit geraden Armen zu beiden Seiten parallel zum Boden zu stehen und sie dann anzuheben, um einen Winkel von 30 Grad zum Boden zu bilden. Wenn Sie eine GPS-Antenne auf dem Dach eines Rechenzentrums wären, würde jedes HF-Signal, das von unterhalb Ihrer Arme kommt, blockiert. Da die häufigste Ursache für Störungen von Personen stammt, die versuchen, Flottenmanagement-Tracking-Systemen auszuweichen - in Autos oder Lastwagen oder am Boden -, ist die AJ-Antenne eine sehr effektive Methode zum Schutz kritischer Netzwerke.

Die AJ-Antenne ist auch ein Ersatz für herkömmliche GPS-Antennen und erleichtert die Bereitstellung. Es sind keine besonderen Überlegungen zu Stromversorgung, Montage oder Platzierung erforderlich, die über die Anforderungen einer Standardantenne hinausgehen. Wir hatten die Gelegenheit, dies mit einigen Kunden zu testen, bei denen GPS-Ausfälle aufgrund von Störungen aufgetreten sind und die bemerkenswerte Ergebnisse erzielt haben. Wir werden diese beim nächsten Mal in einem Blog von John Fischer veröffentlichen. Bleib dran für mehr.