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kaiyun.com而它正为环球每个东说念主提供精确时期-首页-开云真人(中国)有限公司

发布日期:2025-10-17 07:51    点击次数:101

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环球定位系统(GPS)启航点是为军事用途而研发的,如今在环球突破布景底下临着严峻挑战,包括越来越多触及信号扰乱、诱拐以及网罗瑕玷的事件,这些事件会碎裂GPS的正常功能。其主要危害在于激勉多米诺骨牌效应:导航系统故障会影响民用与军事交通、电网以过火他依赖地舆定位和精确卫星授时的系统。除此除外,还存在着导致无数东说念主迷失标的的风险,受影响东说念主群不仅限于城市住户,还包括在海上、空中、天外以过火他偏远地区行动的东说念主员。

当今,酌量国、网罗安全与基础法子安全局(CISA)以及好意思国等国的国防部,正就环球定位系统(GPS)受扰乱的放胆伸开积极酌量。各方研究的负面状态执行发生的可能性有多大?又该如何搪塞针对GPS卫星信号的瑕玷、诱拐与扰乱?这恰是本文探讨的中枢。

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艺术家画图的GPSBlockIIIA卫星暗示图

国度安全濒临的挟制

如今,环球定位系统(GPS)由三部分支捏:由31颗“导航星”(Navstar)卫星组成的卫星星座、一个大地甩手段,以及限制广大的用户段。凭据Statista(环球着名统计数据平台)的数据,到2031年,用户段的开发数目瞻望将达到106亿台。这一用户段既涵盖专用的军事、舟师及航空吸收器,也包括民用汽车导航系统、智高手机、智高腕表,以及险些可附着于任何位置的简便跟踪器。

环球定位系统(GPS)归好意思国天外军(USSF)整个,该兵种从属于好意思国国防部,继承其率领与指令。不外,早在1988年,GPS便开启了民用化程度——这一瞥变的背后,与五年前苏联误击韩国航空客机的事件密切相关。即便如斯,GPS仍保留着一定程度的军事专用属性:军方用户会收到加密体式的特地伪立地噪声码(PRN码),通过这种加密景观,可防患明锐数据被第三方犯科赢得。

洛克希德・马丁公司坐蓐法子内,

一颗GPS卫星正为放射作念准备。

GPS信号关于飞机、船舶、东说念主说念主义救援车辆、济急职业、金融往复、农业及电信网罗的导航至关遑急。电网相通依赖GPS:捏续的时期与频率同步,能够收尾对动力坐蓐的调控、电力的运输,以及盛大动力法子间的运营协同。此外,这一导航系统还可用于探伤地震行动并细则震中位置。GPS吸收器时常是最早记录地壳通顺频率变化的开发,而这种变化深化是地震行将发生的信号。

一颗GPS卫星(左侧)正在为好意思国新泽西州锡考克斯市的一座数据中心提供及时同步职业,该数据中心负责管束环球证券往复所的往复业务。

环球定位系统(GPS)关于天外任务相通至关遑急,可用于时期与位置细则、轨说念及航天器轨迹诡计、地球与天体遥感探伤、航天器自主运转甩手等各种任务。在畴昔的月球探伤任务中,若好意思国航天员在月球南极隔壁着陆以寻找水源,他们将险些全程处于弱光环境下开展责任。在此类场景中,导航系统将为着陆与定位提供支捏,而下文将进一步探讨的精确授时系统,则有助于筛选开展科学实验的最好时机。

2025年2月,“蓝阴灵”着陆器(行为萤火虫航空航天公司私东说念主登月任务——即好意思国国度航空航天局“营业月球灵验载荷职业”筹谋的一部分——被送至月球)在24.6万英里外配置了GPS信号邻接,创下一项新记录。

每颗GPS卫星齐配备了高精度原子钟,这些原子钟能与宇宙和洽时期(UTC)同步传输时期信号(蔓延极小)。正如好意思国航空航天公司(The Aerospace Corporation)高等工程师爱德华・鲍尔斯(Edward Powers)所言:“若莫得精确的时期,GPS便无法运转,而它正为环球每个东说念主提供精确时期。”据他先容,好意思国经济中至少有16个要津行业依赖GPS的褂讪运转。换言之,在这个高度数字化的宇宙里,环球定位系统已成为支捏体系的中枢救援之一。可思而知,这也使其成为某些坏心步履群体及威权国度的瑕玷主意,这些势力试图碎裂GPS的正常运转。

2016年,从中国香港升起的国泰航空905号航班,其机组东说念主员叙述称,在接近跑说念的终末几英里航程中,GPS信号俄顷丢失。无奈之下,机组东说念主员只得依据目视遨游法例(VFR)完成飞机着陆。这是首批激勉深化缓和的此类事件之一,它不仅揭示了GPS故障对航空业的潜在挟制,也表示了其可能动摇公众对通盘导航系统信任的风险。而后,环球多地机场连续叙述了数十起雷同的GPS信号中断事件。在这些事件中,遨游员不得不赈济遨游速率、在机场上空盘旋恭候,进而濒临更多潜在风险。举例,又名试图在爱达荷州(好意思国州名)着陆的遨游员,多亏损中交通管制员响应极其速即,才堪堪幸免了飞机撞山的事故。

当今尚不明晰这些事件是否由蓄意扰乱GPS所致,但岂论如何,该系统的脆弱性已日益突显。而在航空规模除外,这一问题更为严峻——毕竟即便莫得GPS,飞机仍能正常遨游并着陆。

瑞安航空航班降落(场景)。2025年1月,该航空公司的一架航班因环球定位系统(GPS)信号受扰乱,被动从立陶宛维尔纽斯改说念飞往波兰华沙。

2019年,英国播送公司(BBC)公布了一项走访放胆,该走访驻守指出,在弗拉基米尔・普京(Vladimir Putin)到访过的部分地区,存在伪造GPS信号的情况。在一年时期里,高等国防研究中心(C4ADS)的分析师记录到约1万起GPS信号诱拐事件,这些事件的发生大略率与俄罗斯关联联。

这些事件影响了海上船舶的导航,还导致机场导航系统出现故障。

扰乱与诱拐:GPS故障的主要成因

在上述事件中,咱们所酌量的情况是:与信得过GPS信号高度相似的伪造信号取代了“信得过”信号,这也曾过被称为“诱拐”(spoofing)。“诱拐”是一种坏心技艺,亦然网罗瑕玷的一种体式,瑕玷者可借此改削主意物体的执行位置信息。具体操作景观为:瑕玷者在大地复制(拷贝)多颗卫星发出的信号,并从头放射这些伪造信号。由于伪造信号的强度大于信得过信号,因此它们很容易压制掉原始信号。

凭据行动限制的不同,瑕玷者所使用的开发既可能是需专科团队支捏的复杂腾贵开发,也可能是相对容易赢得的器具,举例便携式软件界说无线电(SDR)系统。这些开发对无东说念主机和自主系统组成的挟制最大——在这类系统中,即便坐标出现狭窄偏差,也可能激勉晦气性放胆。

2024年期间受GPS诱拐影响的航班数目变化趋势(按区域折柳)

GPS信号诱拐尚未酿成大限制碎裂,但有记录的事件数目正以惊东说念主速率增长。若参加满盈资源实行复杂瑕玷,瑕玷者可期骗信号诱拐劫捏船只、更动飞机航路、盗取建筑工地的腾贵开发,致使在环球任何交通忙绿区域激勉交通拥挤。

连年来,在地缘政事所在垂危的地区,已叙述的信号诱拐事件数目权臣加多。举例,2024年12月,航空接头机构OPSGROUP指出,中东地区(包括伊拉克、伊朗和以色列)以及黑海地区往往出现此类技艺的使用情况,其中黑海地区的信号诱拐对私东说念主航班和营业航班酿成的影响最为严重。在波罗的海国度,自俄罗斯全面入侵乌克兰后,这一问题进一步恶化。在活跃的作战区域,信号诱拐技艺主要用于繁难飞机和无东说念主机抵达主意位置。部分人人致使合计,其酿成的碎裂性可能卓越GPS信号扰乱。

与“诱拐”(spoofing)不同,“扰乱”(jamming)并不触及信号替换。它仅通过用扰乱信号压制GPS吸收器,使其无法正常责任。“扰乱”借助能够阻断或侵犯无线电信号的放射开发收尾。尽管“扰乱”有时可能是惟恐发生的,但在大无数情况下,它齐是蓄意扰乱的放胆。

塔尔图机场的又名遨游谍报官员记录了多起GPS信号扰乱事件的叙述。

与“诱拐”(spoofing)雷同,GPS“扰乱”(jamming)对民用航空和军用航空均组成挟制,尤其会影响那些遴荐播送式自动相关监视(ADS-B)技艺细则吸收端位置的航空器。此类位置信息剖析过应答器传输至大地站过火他航空器。当航班在恶劣天气条目下或交通忙绿区域遨游时,发惹事故的潜在风险会随之高潮。此外,船舶偏离航路的可能性也会加多,供应链还可能出现延误。在边境地区,瑕玷者可能剖析过扰乱GPS信号来走黑货品或规避国法部门查验。不仅如斯,“扰乱”还可与针对要津基础法子的其他类型网罗瑕玷相勾通,以酿成最大程度的碎裂。

如何搪塞扰乱与诱拐

GPS的脆弱性早已为东说念主所知。早在1995年,好意思国国防部就曾忽视过这一问题。那时,参与国防、航空、金融、医疗等规模系统安全责任的机构——米特公司(MITRE),编写了一份名为《搪塞GPS诱拐的法子》(Methods for Countering GPS Spoofing)的文献。缺憾的是,该文献中的建议仅被流于体式地对待,而GPS诱拐与扰乱问题并未得到任何慎重的处罚。

一张展示一套价值1500好意思元的软件界说无线电(SDR)系统如安在一座大城市中对卫星导航系统实行诱拐的暗示图。

当今已研发出多种检测“诱拐”(spoofing)的法子,但其中不少仍停留在表面阶段,或尚未得到深化应用。实行难度最低、老本也最低的是漂移参数监测算法——该算法通过跟踪GPS信号特征(如信噪比、坐标、时期戳、1秒脉冲信号)的非凡变化,来判断是否存在失实信号。在军事规模,加密技艺是灵验的处罚决策:卫星编码剖析过密钥进行加密与解密。关联词,这种法子并不适用于民用用户群体,原因很纰漏——民用用户数目过多,单一密钥无法提供满盈的保护。

其他搪塞法子包括对比来自不同导航系统的数据(举例,将环球定位系统(GPS)与格洛纳斯系统(GLONASS)或无线网罗(Wi-Fi)的数据进行对比),或是使用多天线——因为瑕玷者很难同期向整个天线伪造出精确的信号。更复杂的法子会分析信号失真情况,或是细则信号的起首标的,但这些法子时常需要腾贵的开发支捏。上述每种法子单独使用时齐并非圆善,因此,当今公认最好的防护景观是将多种法子勾通使用。

针对GPS扰乱(jamming),相通有办法减弱其影响。频谱分析仪与专用软件会监测可能影响环球定位系统(GPS)运转的射频扰乱及功率变化非凡。具有可控吸收模式(CRPA)的抗扰乱天线能够滤除扰乱信号,助力督察更精确的定位。

在GPS扰乱频发的黑海地区,有一个遴荐替代技艺——多点定位(MLAT)技艺跟踪航班的实例。

酌量国教学称,环球定位系统(GPS)诱拐与扰乱相关事件日益增多,已对航空安全、海上导航及电信基础法子组成挟制。鉴于该问题的影响范围正速即扩大,酌量国忽视将加强民用与国防部门间的互助、完善监测机制,并修复包括大地系统在内的备用导航基础法子,以此行为搪塞决策。OPS航空接头集团(OPS Group)强调,仅在昔日三年间,影响航空规模的诱拐事件数目就增长了400%。与此同期,英国航天局(UK Space Agency)估算kaiyun.com,若环球导航卫星系统(GNSS)——该系统不仅包含GPS,还涵盖中国北斗卫星导航系统、欧洲伽利略卫星导航系统及俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统——遇到为期7天的中断,可能会酿成98亿好意思元的径直损失。昭着,昔日那种将GPS褂讪性视为理所诚然的时间正走向拆伙。至少,现时有必要研发并珍藏替代导航决策、协同各方力量,并探索保护环球导航系统的新旅途。

发布于:北京市



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