Sårbarhet med GNSS - RNN Fredrik Eklöf FOI, Avd. för ledningssystem

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Sårbarhet med GNSS - RNN Fredrik Eklöf FOI, Avd. för ledningssystem"

Johannes Sundberg
för 8 år sedan
Visningar:

1 Sårbarhet med GNSS - RNN Fredrik Eklöf FOI, Avd. för ledningssystem fredrik.eklof@foi.se,

2 Civil användning av GPS Energisektorn Kommunikationssystem Personlig nav Tids och frekvens synkronisering Störhot Lokalisering av larmsamtal mot civil > 95% av alla GPS mottagare användning Fordon Fartyg är civila Flyg Transport Järnväg sektorn Taxi Civila C2 system Rymd Räddningstjänst Polis

3 Utmaning med GNSS

4 Problem/utmaningar med civil GNSS Känslig för störning Brute force (bredbandigt brus, smalbandig) Smart störning (anpassad störning, svept CW, PRN, ) HPM (High Power Microwaves - förstörande) Vilseledning (spoofing) Civila-mottagare kan acceptera en korrupt signal repeteringsstörsändare Kräver fri sikt till satelliterna Stadsmiljö (blockering av byggnader) Inomhus Flervägsutbredning stadsmiljö

5 Vad är en (radio)störsändare? En GPS störsändare är en utrustning som sänder radiosignaler på samma frekvenser som GPS systemet använder i avsikt att blockera satellitsignalerna inom ett geografiskt område Lagstiftning i Sverige innebär att det varken är lagligt att inneha eller att använda en radiostörsändare Vad är straff för att använda en GPS-störsändare?

6 Störning av GPS

7 Internet störare (1) Enkel, billig och portabel Utförlig beskrivning ca 1500 kr komp kan köpa, tex på elfa störeffekt med 0,5 W Störavstånd upp till 10 km

8 Internetstörare (2)

9 GPS-störsändare - alarm Enkel GPS-störsändare uteffekt på 200 mw 690 EUR matas med 12 V och drar 150 ma väger enbart 74 g. Beställning över Internet och leveranstiden är 10 dager

10 Kombinerad GSM + GPS störsändare The answer to all GPS and GSM tracking devices Även om GSM är utstört kan tracking systemet logga positionerna Kombineras med en GPS-störsändare förhindrars att positionen kan bestämmas GPS är mycket känslig för störning

11 Störning av GPS På Internet finns ett flertal utförliga konstruktionsbeskrivningar på GPSstörsändare Beskrivningar även på hur dessa ska användas för att erhålla störst effekt Beskrivningar om vilka som använder GPS (mest om USA) Är även möjligt att köpa GPS-störsändare

12 Effekt av störning GPS-mottagaren slutar att fungera I displayen minskar den mottagna signalnivån och därefter slutar mottagaren att fungera GPS-mottagaren (tror) att den fungerar trots störning men position och tid är fel (gråzon) 1. Spridningen av positionerna ökar markant 2. Positionen sticker iväg Detta beror på begräsningar i hård-och mjukvara (ej designad för att hantera störning)

13 Effekt av störning (1) Positionsestimat Positionsestimat med störning Sann position Medelvärdesbildad position medelvärdesbildad position med störning

14 Effekt av störning (2) Test av GPSmottagare (1999) S/J = - 47 db Navigerar under 17 minuter Positionsfel ca 70 km Test genomfördes av AerotechTelub

15 Störning av GPS US DOD har bekräftat EW mot militär GPS under andra Irak kriget under anfallet mot Bagdad GPS störsändarna placerades på torn runt Baghdad Flertal (oavsiktliga) incidenter på störning av GPS har inträffat och dokumenterats Jamming in Moss Landing Harbor, CA, 15 Apr May 01, VHF/UHF television antenna with pre-amplifier caused GPS failures to all of Moss Landing Harbor From interior location Amp s emitter jammed all of Moss Harbor and 1km out to sea. No GPS in entire area = 37 days

16 Spoofing Generera en falsk men trovärdig GPS-satellit signal Få GPS-mottagaren att acceptera spoofing-signalen Störa ut de sanna GPS-signalerna Spoofing signalen starkare hos mottagaren än den sanna Vilseleda avsedd (offer) plattform/mottagare utan att det kan detekteras (larm) Civil mottagare har ingen larmfunktion eller skydd Finns möjligheter att utforma mottagaren så att den kan detektera spoofing attacken Men en spoofad signal är och förblir korrupt Betydligt svårare att genomföra än störning kräver teknisk sakkunskap och teknisk utrustning

17 Störskydd av GPS-mottagare FRPA (fixed radiation antenna pattern) 10 db i vissa riktningar Smalbandig filtrering Upp till 35 db för smalbandiga störsignaler (ca 35%RB) Polarisationsskillnad Minst 20 db för bredbandigt brus Minst 35 db för smalbandiga störsignaler Gruppantenn och adaptiv lobformning Formar nollställen och lober Undertrycka multipla bredbandiga brussignaler och smalbandiga störsignaler Stöttning av GPS-mottgaren (Bengt Boberg) Använda Galileo PRS (Christer Berner)

18 Slut, frågor, repetera,

19 Referenser Sårbarhets studier 1. Volpe National Transportation Systems Center, Vulnerability assessment of the transportation infrastructure relying on the GPS, Aug The John Hopkins University, GPS risk assessment study final report, Jan Department of Transportation Radionavigation Systems Task Force, Jan. 2004

Relevanta dokument

Studie av beroendet i samhället av satellit-navigationssystem 2006-09-15 0173/2005. Studie av beroendet i samhället av satellitnavigationssystem

Studie av beroendet i samhället av satellitnavigationssystem Patrik Nilsson 2006-09-15 0173/2005 1 Förord Krisberedskapsmyndigheten har genomfört en studie över samhällets beroende av de tjänster som olika