Förstudie: Skydd mot elektromagnetiska risker. Avsiktliga elektromagnetiska störningar (IEMI).

Sida 1 (36) Tj ställe/utgivare UINKEA Mats Bäckström Tj ställe/fastställd UINKEA Per Hagström 2011 10 10 INTERN Mottagare Elsäkerhetsverket: Horst Blüchert, Teknisk Direktör Elin Cederholm, Verksamhetscontroller Ärende Förstudie: Skydd mot elektromagnetiska risker. Avsiktliga elektromagnetiska störningar (IEMI). Bakgrund, syfte I denna rapport redovisas resultatet av en förstudie inom ämnesområdet Skydd mot elektromagnetiska risker. De två typer av elektromagnetiska risker som avses är, i första hand, avsiktliga elektromagnetiska störningar (IEMI) och också, till en mindre del, geomagnetiskt inducerade strömmar (GIC). I detta dokument redovisas resultatet av arbetet inom området avsiktliga elektromagnetiska störningar (IEMI; Intentional Electromagnetic Interference). Förstudien är finansierad av Elsäkerhetsverket och har som syfte att ge underlag för beslut om inriktning mm. till projektet Skydd mot elektromagnetiska risker, se [1]. Förstudien har följande syften [1, 2]: Att ge konkreta förslag på mål och verksamheter (sårbarhetsundersökningar, kravsättning avseende tålighet, FoU mm.) inom respektive område (IEMI resp. GIC). Att ge förslag på former för verksamheten, såsom referensgrupper och förslag på deltagande organisationer i dessa. Att beskriva tidigare FoU verksamheter inom akademi och industri inom de två områdena. The document and all appurtenant matter shall remain our property. They may not without our written permission, either in their original state or with any changes, be copied or manifolded, shown to or in any other way communicated to or handed over to anybody unauthorized nor used for manufacturing purposes. Any infringement of these conditions will lead to institution of legal proceedings. Combitech AB, Sweden CAB Allmn_Teknisk_I.dot, 2009 03 27, utg 2

Sida 2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Bakgrund, syfte...1 INNEHÅLLSFÖRTECKNING... 2 1 Inledande kommentarer... 2 2 FORMER FÖR VERKSAMHETEN... 3 3 Intentional EMI (IEMI)...4 3.1 Nomenklatur...4 3.2 Bakgrund...4 3.3 Oavsiktlig störning... 5 3.4 Avsiktlig störning, IEMI... 7 3.5 HPM (High Power Microwaves)...13 3.5.1 Undersökningar av systems känslighet för HPM...13 3.5.2 Uppskattade verkansavstånd för HPM i ett civilt scenario...19 3.5.3 Skyddsmetoder...20 3.6 Pulsinjicering...21 3.7 Störsändare (jammers)...21 3.8 Metodik för att bedöma sårbarhet hos komplexa och utbredda civila system... 23 3.9 Internationella aktiviteter och standardisering... 25 3.10 Slutsatser...26 4 Intentional EMI. Förslag på verksamheter... 27 5 Referenser... 30 6 Förkortningar... 35 1 Inledande kommentarer Som nämnts ovan så har detta uppdrag bestått i att formulera förslag på verksamheter och organisationsformer inom områden Intentional EMI och GIC (området GIC redovisas i en separat rapport, se [3]). Effekter orsakade av IEMI på system, skydd av system samt metodik för verifiering av skydd har varit min huvudsakliga sysselsättning sedan slutet av 1980 talet. Av detta skäl baseras det inledande kapitlet, vars avsikt är att ge en överblick av området, till stora delar på tidigare översikter jag skrivit och som publicerats i diverse sammanhang. Mina erfarenheter baserar sig på den, särskilt under 1990 talet och inledningen av 2000 talet, mycket omfattande FoU som bedrevs huvudsakligen med militär inriktning på Saab och vid FOI, men också på den verksamhet som på senare år bedrivits vid High Voltage Valley (HVV) i Ludvika och vid Uppsala

Sida 3 universitet (UU) och senare vid KTH (numera endast vid KTH av dessa tre), vars inriktning varit den civila infrastrukturens sårbarhet. Ämnesområdet var fram till millenniumskiftet i allt väsentligt militärt inriktat, men har under senare tid fått en ökad uppmärksamhet även ur ett civilt perspektiv. Orsaken är naturligtvis vårt ständigt ökande beroende av komplexa elektronikbaserade system och det faktum att de legala EMC krav avseende tålighet mot elektromagnetisk störning som finns för civil utrustning, med ett fåtal undantag, inte innefattar extrema påkänningar och inte heller är formulerade utifrån antagandet att någon med avsikt vill störa eller förstöra dessa system. Den mycket omfattande och internationellt uppmärksammade FoU som bedrivits inom försvarssektorn i Sverige i kombination med vår likaledes uppmärksammade forskning med inriktning mot sårbarheten hos samhällets infrastruktur och civila system som bedrivits på senare år med tyngdpunkten vid UU, KTH och HVV betyder att vi har mycket goda förutsättningar att snabbt kunna påbörja det konkreta arbetet med att skydda kritiska delar av den tekniska infrastrukturen mot IEMI. Vitala delar av samhällets tekniska infrastruktur består, till skillnad från de flesta av de militära system som skyddats, ofta av komplexa och utbredda (och ofta lättåtkomliga) system dvs. vad som brukar benämnas system av system. Detta innebär att perspektivet för säkerhetsarbetet inom IEMI området måste vidgas från att tidigare väsentligen handlat om säkerhet på komponent och delsystemnivå till säkerhetsanalyser på nivån system av system. Utmaningarna i en sådan process torde därför huvudsakligen snarare ligga i att skapa breda kompetensgrupper, som kan göra övergripande säkerhetsanalyser och åtgärder, än i vidareutveckling av nya tekniska skyddslösningar på komponent och delsystemnivå, metodiker för mätning och provning etc. Det är också viktigt att inte bara studera konsekvenserna av ett enskilt IEMI angrepp utan att också (eller kanske t.o.m. i första hand) beakta s.k. koordinerade angrepp. Koordinerade angrepp kan innebära att IEMI används för att försvåra hanteringen av ett mer omfattande angrepp av annan typ, t.ex. genom att man stör ut radiokommunikation för polis och räddningstjänst, eller att flera IEMIattacker utförs samtidigt, t.ex. mot ett antal kritiska system. Motivet är naturligtvis att försvåra en återställning och på så sätt åstadkomma en större skada. 2 FORMER FÖR VERKSAMHETEN Verksamheten organiseras förslagsvis på så sätt att projektägaren (Elsäkerhetsverket) med stöd av en styrgrupp beslutar om projektets inriktning och om deltagande organisationer och företag. Som stöd till projektet i tekniskt/vetenskapliga frågor utses en referensgrupp av sakkunniga. I vissa fall kan projektet med fördel uppdelas i olika delprojekt med olika referensgrupper. I styrgruppen deltar lämpligtvis Elsäkerhetsverket, MSB, Försvarets Materielverk (FMV), Fortifikationsverket samt kanske andra aktörer från SOTI (Samverkansområde Teknisk Infrastruktur). Möjligen kan också Trafikverket eller Transportstyrelsen vara av intresse.

Sida 4 Sammansättningen av referensgrupperna bestäms av valet av inriktning på verksamheten enligt förslagen i kapitel 3.11. Som utgångspunkt hämtas representanter alltså bland företrädare för den bransch, eller de branscher, som projektet verkar inom, eventuellt kompletterat med representanter från samma grupp av aktörer som nämns i ovanstående stycke. En övergripande fråga för styrgruppen är att försöka se till inte bara att projektet utförs på ett professionellt sätt utan även att man bidrar till att bibehålla och vid behov bredda kompetensgruppen inom området. På grund av projektets begränsade budget bör man överväga möjligheten till samfinansiering från andra aktörer. 3 Intentional EMI (IEMI) 3.1 Nomenklatur Med den engelska termen Intentional Electromagnetic Interference, Intentional EMI eller ännu kortare IEMI avses avsiktliga angrepp mot elektronikbaserade tekniska system med hjälp av elektromagnetisk energi 1. Angreppet kan ske genom att man bestrålar ett system eller genom att man galvaniskt leder eller på anat sätt, t.ex. med hjälp av en strömspole, injicerar elektromagnetisk energi via inkommande ledningar, för exempelvis kraft eller signaler. Bestrålning utförs ofta vid högre, och injicering ofta vid lägre, frekvenser. På svenska används ibland begreppet Elektromagnetisk terrorism. Ett angrepp kan leda till att systemet på ett eller annat sätt störs eller att delar av det förstörs. I det sistnämnda fallet fås alltså permanenta skador i elektroniken, vilket som regel brukar kräva förhållandevis höga energier eller höga effekter. 3.2 Bakgrund Vårt samhälle blir i rasande takt alltmer beroende av elektroniska och elektrotekniska system. Detta beroende innefattar så gott som alla aspekter av modern livsföring, från underhållning, idrott och andra fritidsaktiviteter till system vars funktion är av avgörande betydelse för grundläggande funktioner i vårt samhälle. Exempel på de senare är produktion och överföring av elektrisk kraft, telekommunikationer, transporter, industriproduktion, sjukvård, börsen, betalningssystem, livsmedels och vattenförsörjning, rättsväsende, räddningstjänst, etermedia samt beslutsfattande. Det stora beroendet av elektronik, också för autonoma och för säkerhetskritiska funktioner, ställer frågan om systemens robusthet mot elektromagnetiska störningar på sin spets. Av särskilt intresse är kanske graden av robusthet hos kommunikationssystem och datornätverk för informationsbehandling och styrning av kritiska funktioner. Under senare tid har särskilt den snabba spridningen av nyare typer av trådlösa förbindelser, såsom WLAN och Bluetooth, uppmärksammats 1 I [40, 53] definieras IEMI som intentional malicious generation of electromagnetic energy introducing noise or signals into electric and electronic systems, thus disrupting, confusing or damaging these systems for terrorist or criminal purpose.

Sida 5 eftersom sådana system till sin natur är öppna mot omgivningen och därmed enkla att störa men svåra att skydda. Autonoma system har, eftersom vi utgår ifrån att de felfritt och på önskat sätt ska kunna utföra komplexa styr och kontrollfunktioner, ett särskilt intresse i dessa sammanhang, jfr t.ex. [41]. Exempel på autonoma system är autopiloter i flygplan, datoriserad börshandel (s.k. robothandel) och automatiserad styrning av effektflöden i framtida s.k. smarta elnät. En risk med denna typ av system kan vara att man inte tillräckligt snabbt kan återställa ett system eller gå över till manuell styrning i de fall automatiken av någon anledning inte längre fungerar. Ett exempel på det senare är den diskussion som nu förs om några flyghaverier då piloterna befaras ha misslyckats att genom manuell flygning återta kontrollen över sitt flygplan då autopiloten av olika anledningar kopplats ur. För säkerhets och funktionskritiska autonoma system gäller alltså att de måste vara robusta mot störningar men också att man snabbt ska kunna återställa en störd funktion eller kunna återta kontrollen genom manuell styrning. Användningen av trådlösa system ökar snabbt och finner ständigt nya tillämpningar, exempelvis inom områden som processindustri, trafikledning, järnvägar och obemannade farkoster. Också moderna bilar använder sig i allt ökande utsträckning av trådlös överföring, inte bara för att kommunicera med omgivningen utan också för att överföra data mellan bilens enheter, t.ex. för att läsa av lufttrycket i däcken. Ett exempel på framväxten av trådlösa överföringar för systemkritiska funktioner är det i Europa antagna systemet för framtida snabbtåg, European Rail Traffic Management System (ERTMS), se Figur 1. 1996 beslutades att ERTMS ska vara standard för alla framtida höghastighetsförbindelser inom EU. Alla instruktioner och all information om förhållandena på järnvägslinjen till lokföraren sker via radio. Inga optiska signaler kommer längre att finnas utefter linjen (detta gäller för de två högsta nivåerna, benämnda nivå 2 och 3). Realisering av ERTMS sker nu i flera europeiska länder, såsom Schweiz, Italien, Nederländerna, Spanien och Sverige. I Sverige gäller detta Botniabanan (nivå 2), som nu är tagen i drift. En utförlig undersökning av sårbarheten för avsiktlig elektromagnetisk störning av det trådlösa GSM R systemet, som alltså ersätter ljussignalerna som informationsbärare till tågföraren, har utförts och rapporterats i [21]. Det kan i sammanhanget påpekas att stundtals intensiva diskussioner förts om risken att GSM R systemet kan komma att störas av det publika GSM nätet (så kallad 3G LTE/4G). Trafikverket har varnat för att detta kan leda till sämre tillgänglighet i järnvägssystemet med risk för stopp och förseningar och i värsta fall olyckor, se [29, 30]. 3.3 Oavsiktlig störning Störning av elektronikbaserade system kan orsakas av naturligt förekommande fenomen såsom åska eller elektrostatiska urladdningar. Störning kan också orsakas av den mycket omfattande konstgjorda, dvs. av människan skapade, elektromagnetiska miljön, se figur 2. Den härrör dels från t.ex. radio och tevesändare, där avsikten är att för nyttoändamål stråla ut elektromagnetisk energi i

Sida 6 etern, men också från all övrig elektronisk och elektroteknisk utrustning, som i olika grad oavsiktligt sänder ut elektromagnetisk strålning som en oönskad sidoeffekt av sin nyttofunktion. Figur 1. ERTMS, European Traffic Management System, nivå 2. Optiska signaler ersätts med radioförbindelse (GSM-R) med lokföraren. Från http://www.botniabanan.se/. För att tillförsäkra elektriska och elektroniska utrustningars funktion i denna mycket komplexa elmiljö finns en omfattande s.k. EMC lagstiftning med vidhängande regelverk (EMC, Electromagnetic Compatibility, på svenska elektromagnetisk förenlighet). Avsikten är att se till att en utrustning ska kunna fungera i sin tilltänkta miljö utan att bli störd, och utan att heller störa annan utrustning. Inom Europa innefattar den s.k. CE märkningen av utrustningar bl.a. att också EMC kraven ska vara uppfyllda. Figur 2. Den elektromagnetiska miljön, elmiljön, sedd ur ett militärt perspektiv. Elmiljön kan delas upp i naturligt respektive mänskligt betingad, varav den senare kan ha som uppsåt att störa eller förstöra elektronik. Bild: Combitech. Figur 3. Elektromagnetisk puls, höghöjds-emp (HEMP), orsakad av kärnvapensprängning på en höjd av cirka 40 km eller mer. Bild från FMV

Sida 7 Av ovanstående framgår att våra elektriska och elektroniska system kan komma att störas av vår naturliga och den av människan legalt skapade elektromagnetiska miljön, men att det finns ett omfattande regelverk som ska se till att detta inte inträffar. Inget regelverk är förstås perfekt, och det är inte helt ovanligt att problem uppstår, t.ex. med störning av medicinsk utrustning, med våra datorer och våra trådlösa datornätverk i hemmen eller med elektroniken i våra bilar. Det har genom åren också inträffat ett antal mycket allvarliga händelser av detta slag [26, 27]: U.S.S. Forrestal (hangarfartyg). Bestrålning av egen fartygsradar utlöste en robot på ett landande flygplan. Utlösningen resulterade i explosioner och bränder och slutade med att 134 besättningsmän förolyckades. Orsaken var en defekt anslutning av en kabelskärm. (1967). H.M.S. Sheffield. Varningssystemet mot robot angrepp stängdes av beroende på att det störde radiokommunikationen med egna flygplan. Detta anses vara en bidragande orsak till att fartyget sänktes av en Exocet robot. (1982). Blackhawk. 5 haverier har inträffat pga. flygning alltför nära radiosändare (1981 87). Tornado. Haveri 3km från VOA (Voice of America) radiosändare (1984). F16. Haveri, flög (alltför) nära VOA radiosändare. AJ37 Viggen. Haveri, sprängning av radomen pga. blixtträff (1978). AJ37 Viggen. Förlorade huven pga. blixtträff (1978). Störning av datorer, bilar, medicinsk utrustning etc. 3.4 Avsiktlig störning, IEMI Möjligheten till avsiktlig störning har förstås sedan länge beaktats i militära sammanhang. Telekrigföring har under många år använts för att störa eller vilseleda fientliga radar eller kommunikationssystem mm, och under senare år har vi sett framväxten av mycket kraftfulla s.k. elektromagnetiska vapen. Funktionen hos dessa är typiskt att skicka ut skurar av korta, mikrosekund eller mindre, pulser. Dessa strålvapen arbetar som regel vid mikrovågsfrekvenser med pulseffekter av storleksordningen GW (kallas HPM; High Power Microwaves). Efter flera decennier av utveckling betraktas nu HPM vapen som fältmässiga. Detta illustreras bl.a. av att krav på tålighet mot HPM sedan helt nyligen finns med i NATO:s standarder för kravsättning av militära system [31]. Ett extremt exempel som kan sägas vara en variant av ett elektromagnetiskt vapen och som uppmärksammades mycket under kalla kriget är den s.k. höghöjds EMP:n, HEMP, även kallad NEMP (Nukleär EMP), se figur 3. En sådan HEMP genereras av en kärnvapenexplosion på hög höjd, cirka 40 km eller mer ovanför jordytan. Eftersom HEMP inte ingår i föreliggande uppdrag, se [1], så behandlas inte denna typ av hot ytterligare i denna rapport. Den som är intresserad av HEMP hotet mot samhällets tekniska infrastruktur kan t.ex. ta del av informationen [14]. Sedan ungefär 15 år tillbaka har risken att terrorister eller kriminella med hjälp av elektromagnetiska metoder avsiktligt ska störa, eller t.o.m. förstöra, samhällsviktiga system allt oftare uppmärksammats. Den ökade medvetenheten har avspeglat sig främst inom kretsen av specialister men också stundtals i samhällsdebatten, t.ex. vid ett flertal tillfällen i teve, radio och tidningar. En tidig rapport skrevs 1997 på

Sida 8 uppdrag av ÖCB, Överstyrelsen för civil beredskap, motsvarande nuvarande MSB [4]. Ämnet har behandlats vid ett flertal konferenser, en av de första var [9] och en senare [8]. Ämnet behandlas numera regelmässigt på många EMC konferenser, t.ex. på konferensen AMEREM/EUROEM som arrangeras vartannat år (alternerar mellan USA och Europa). Ämnet har också presenterats i form av ett specialnummer av en vetenskaplig tidskrift [28]. Tänkbara mål för en IEMI attack kan vara: Elkraftdistributionen Telekom Transporter (trafikledning mm) Radio/television Vatten och livsmedelsförsörjning Finanssektorn Polis och räddningstjänst Samhällsledning Sjukvården Industrianläggningar Ett exempel på ett viktigt tekniskt delsystem som förekommer i flera av de möjliga mål som anges ovan är s.k. SCADA system (Supervisory, Control and Data Acquisition), som används för att övervaka och styra t.ex. industriella processer i realtid, se t.ex. [32]. SCADA system används t.ex. inom elkraft och dricksvattenförsörjningen och inom järnvägen. SCADA systemen blir idag alltmer integrerade i kringliggande administrativa IT system och är därmed sämre skyddade kanske särskilt mot IT angrepp [33] men även mot avsiktliga elektromagnetiska störningar. I [33] visas exempel på angreppspunkter för ett IT angrepp mot ett ställverk (substation), en liknande studie skulle kunna göras för att fastlägga (och därmed ge möjlighet till att skydda) angreppspunkter för en IEMI attack. Eftersom SCADA system opererar i realtid (till skillnad från t.ex. administrativa datasystem), så kan konsekvenserna av en störning bli mycket allvarliga (jfr resonemanget ovan om autonoma system). Exempel på andra tekniska delsystem av intresse är larmsystem (t.ex. för brand), tillträdessystem (inpassering), kameraövervakningssystem, rörelselarm mm., se t.ex. [41].

Sida 9 Bland tänkbara aktörer brukar man nämna: Terrorister Kriminella Huliganer Konkurrenter Missnöjda anställda Demonstranter Under senare år har diverse uppgifter om avsiktlig störning i civila sammanhang rapporterats [10, 27]: Funktionen hos en automatisk telestation i Moskva stördes ut pga. pulsinjicering i en telefonledning. 200 000 abonnenter var utan telefon under en hel dag. I Nederländerna störde en person ut en banks datornätverk pga. att han blivit nekad ett lån. Han hade byggt en radiofrekvent strålningskälla (RFW), utifrån en instruktion på Internet, som han placerade i sin portfölj. I Ryssland har tjetjenska rebeller använt en radiofrekvent strålningskälla för att slå ut säkerhetssystem för att på så sätt få tillträde till ett säkerhetskontrollerat område. Radiofrekventa strålningskällor har använts vid flera tillfällen mot den amerikanska ambassaden i Moskva för att utlösa larm och för att framkalla en eldsvåda i ett känsligt utrymme. Utpressning av banker i Storbritannien och USA påstås ha genomförts med användning av logic bombs, EM pulses and radio frequency guns. Och i Sverige: I samband med Göteborgskravallerna vid EU toppmötet 2001 utnyttjade demonstranter sårbarheten i polisens radiosystem och saboterade radiotrafiken under insatsskedet. Tjuvar har stört ut larmbågar i affärer, t.ex. i Göteborg och Linköping. Kriminella med GSM störsändare har arresterats. Avsiktliga störningar som orsakar blockering av billås i syfte att råna bilägarna, har utförts vid flera tillfällen Det finns flera skäl till varför IEMI hotet mot civila tekniska system bör tas på stort allvar. Ett är naturligtvis det ovan nämnda ständigt ökande beroendet av elektronik i alla typer av sammanhang. Ett annat skäl är att det i många fall, i motsats till det typiska militära scenariot, är lätt för en förövare att komma nära de system som man vill störa eller skada. Detta innebär att gärningsmannen inte behöver ha tillgång till militära IEMI vapen, det kan räcka med tillgång till t.ex. radarsändare eller, om avståndet begränsas till några tiotal meter, till enkla och relativt billiga kommersiella pulskällor eller t.o.m. hemmabyggen. Mycket tungt väger också det faktum att civil

Sida 10 elektronik, som redan nämnts, i de allra flesta fall saknar relevanta krav på tålighet mot denna typ av hotnivå. Legala krav avseende tålighet mot elektrisk fältstyrka som finns på civil elektronik (och som krävs för att erhålla CE märkning i Europa) ligger runt några V/m [17]. Detta ska jämföras med hotfältstyrkor på upp till några tiotal kv/m som kan förväntas vid angrepp med IEMI. De legala EMC krav som civila utrustningar och system måste uppfylla är alltså helt otillräckliga för att dessa ska kunna motstå ett angrepp med IEMI. Från detta faktum torde det bara finnas ett väsentligt undantag, nämligen civila flygplan och civila helikoptrar, eftersom dessa är konstruerade att tåla den besvärliga elektromagnetiska miljö, framförallt från radarsändare, som finns vid flygplatser. I figur 4 visas exempel på provning av tålighet mot blixtträff och mot radarstrålning för flygplanet SAAB2000. De höga kraven på tålighet gäller de system på flygfarkosterna som har en säkerhetskritisk, eller ur andra synpunkter viktig funktion. Som framgår av kapitel 3.5.2 nedan bedöms den skyddsnivå som gäller för civila flygfarkoster vara snarlik den som behövs för att skydda civila system mot Intentional EMI. Detta innebär att de erfarenheter som växt fram ur skyddsarbete med civila flygplan torde vara av stort värde i skyddet av civila system mot IEMI. Figur 4a. Provning av flygplans tålighet mot strömmar inducerade vid en blixtträff. Foto: Saab. Figur 4b. Provning av flygplans tålighet mot radarstrålning. Foto: Saab. Det finns olika typer störningskällor som kan användas för att avsiktligt störa eller förstöra elektronik, en uppdelning kan göras i följande kategorier: HPM (High Power Microwaves), exempel på källor ges i figur 5. Injicering av pulser på signal eller kraftledningar, se figur 6. Störsändare mot radiokommunikation (jammers), se figur 7. (Billiga att bygga eller köpa)

Sida 11 Figur 5a. Fungerande radarkälla till salu. USA. Figur 5b. HPM-källa från Diehl Gmbh, Tyskland Figur 5c. Magnetron från mikrovågsugn. Figur 6. Injicering av ledningsbunden puls på kablage vid tålighetsprovning av utrustning. Proben till vänster är själva injiceringsproben, den till höger mäter injicerad ström. Foto: Combitech

Sida 12 Figur 7a. Nyhet om störning av mobiltelefon. Aftonbladet 2007-11-05. Figur 7b. Hemsida för försäljning av utrustning för störning av mobiltelefoner, GPS mm. Till för 5 10 år sedan handlade de flesta rapporter och diskussioner om IEMI i huvudsak om hotet från HPM, High Power Microwaves, dvs. kraftfulla strålkällor som har huvuddelen av sitt energiinnehåll i mikrovågsområdet (300 MHz 300 GHz). En orsak till detta är den bredd i användningen denna typ av källor erbjuder. På grund av deras höga uteffekter kan man både förstöra och, på längre avstånd, störa elektronik såsom datorer, bilar, radiomottagare etc. utan ingående kännedom om hur de system man vill angripa är konstruerade. (Om man, vilket kräver en hög grad av förfining, känner till t.ex. resonansfrekvenser hos det angripna föremålet och kan anpassa sin strålkälla till dessa kan förstås verkansavståndet ökas markant). När det gäller trådlösa system kan man, om man känner deras arbetsfrekvenser, störa och t.o.m. förstöra på mycket långa avstånd. Å andra sidan är HPM källor i allmänhet avsevärt dyrare än källor för pulsinjicering och störsändare (vilkas användning dock är begränsad till betydligt kortare avstånd). Illegal användning av störsändare har på senare år blivit alltmer vanligt, ett exempel ges i figur 7 ovan. Störsändare mot GSM, GPS, trådlösa kameror, WLAN, Bluetooth etc. kan idag köpas för någon tusenlapp och uppåt från ett antal hemsidor. Verksansavståndet för dessa ligger som regel på något eller några tiotal meter.

Sida 13 3.5 HPM (High Power Microwaves) Begreppet HPM inkluderar i militära sammanhang 2 vanligtvis både smalbandiga och bredbandiga källor. I det senare fallet skiljer man ofta på extremt bredbandiga källor, ofta benämnda UWB (Ultra Wide Band) och måttligt bredbandiga, s.k. DP (Damped Sinusoid). Eftersom verksamheten i Sverige till största del behandlat smalbandig HPM innefattar sammanfattningen nedan huvudsakligen resultat av den forskning och provning som bedrivits i Sverige inom detta område. 3.5.1 Undersökningar av systems känslighet för HPM Forskning om HPM och dess effekter på system har i Sverige sedan slutet av 1980 talet bedrivits vid försvarsindustrin, Totalförsvarets forskningsinstitut FOI, Försvarets materielverk (FMV) och på senare år också vid Uppsala Universitet, High Voltage Valley (HVV) och senare KTH (av de tre sistnämnda f.n. endast vid KTH). En stor del av verksamheten har bedrivits i samarbete med andra länder. Forskningen har resulterat i en jämförelsevis omfattande kunskap beträffande effekt och energinivåer för störning och förstörelse av oskyddad elektronik, dess beroende av frekvens och infallsriktning hos strålningen mm. Med oskyddad elektronik avses här typisk civil utrustning men också militär utrustning för vilken skyddet, i befintliga fall, tagits bort. Provningarna har utförts såväl vid låga fältstyrkor, i vilka fall inkopplingen av elektromagnetisk energi som funktion av frekvens och infallsriktning bestäms, som provning av hela system vid höga fältstyrkor. För stora system, såsom bilar, flygplan och datornätverk, har provningen vid höga fältstyrkenivåer vanligtvis utförts vid den s.k. MTF:en, Microwave Test Facility, se nedan. Bestrålning med HPM kan resultera i störning eller till och med, oftast vid mycket höga fältstyrkor, i förstörelse av elektroniken. Störning, som kan orsaka en tillfällig eller kvardröjande felfunktion, orsakas normalt av att HPM bestrålningen pga. olinjära effekter i elektroniken ger upphov till falska signaler som vilseleder systemet. Permanent skada orsakas av att komponenter och ledningar bränns sönder eller av elektriska genombrott i komponenterna. I det senare fallet måste naturligtvis de skadade komponenterna bytas ut. 2 I civila sammanhang avses med HPM ofta pulsade smalbandiga signaler, utsända av en källa med en pulseffekt som överstiger 100 MW, se [40]. I dessa sammanhang används ofta förkortningen HPEM, High Power Electromagnetics, för att i allmän mening beteckna tekniker att producera strålade eller ledningsbundna signaler som är tillräckligt kraftfulla för att kunna orsaka störning eller förstörelse hos elektronik.

Sida 14 3.5.1.1 MTF, Microwave Test Facility Figur 8. MTF, Microwave Test Facility. MTF ägs av FMV och drivs av Saab Communication. Foto: Combitech. MTF anläggningen, Microwave Test Facility, se figur 8, inköptes 1993 till dåvarande Saab Military Aircraft. Anläggningen ägs av Försvarets materielverk, FMV, och drivs av Combitech AB. Anläggningen utformades i huvudsak för att verifiera flygplans tålighet mot radarbestrålning. MTFanläggningen är mobil och drivs av en 230 V, 540kVA dieselgenerator. Anläggningen består av 5 mikrovågsgeneratorer med frekvenser från L band (1.3 GHz) till Ku band (15 GHz). Fältstyrkor, frekvenser, uteffekter, pulslängder mm. framgår av Tabell 1 nedan. Alla maximala parametervärden kan inte uppnås samtidigt, sålunda kan maximal pulsrepetitionsfrekvens (PRF) inte uppnås vid maximal pulslängd. Tabell 1. MTF, maximala prestanda. PCS: Pulse Compression System, CA: Cassegrain antenna. Maximala elektriska fältstyrkan, E peak definieras som maximalt RMS värde i pulsen. Antennerna, som syns på översidan av containern, kan svepas ± 30 grader i horisontell led och ± 15 grader i vertikal led. Provobjektet placeras vanligtvis på 15 meters avstånd. Den yta som momentant bestrålas omfattar en diameter på minst 10 våglängder och täcker därmed åtkomstluckor o.dyl. På 15 meters provningsavstånd är lobbredden (3 db) 2.8 meter vid 1.3 GHz och 1.1 meter vid 15 GHz. Polariteten kan väljas till horisontell eller vertikal.

Sida 15 3.5.1.2 Resultat från systemprovningar Undersökningar av påverkan på system vid bestrålning med HPM utförda av försvarsindustrin (Saab m.fl.), FOI och FMV innefattar: Flygplan Robotar Radiolänk Arméradio Personbilar Datorer Teleutrustning GPS mottagare, WLAN utrustningar, trådlösa kameror, mm Lågbrusförstärkare, transientskydd, mm Undersökningar har under senare år också utförts av Uppsala Universitet/HVV/KTH på civila system. Undersökningarna har finansierats genom medel från Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, MSB (tidigare KBM), Trafikverket (f.d. Banverket), EU samt Svenska Kraftnät. Underökningarna har genomförts i samverkan med Trafikverket (f.d. Banverket), MSB (tidigare KBM), FOI, Saab/Combitech, utländska partners och annan svensk industri. Arbetet har rapporterats i [15 25]. System som undersökts är bl.a.: Järnvägens GSM R system Kontrollutrustningar för ställverk Inpasseringssystem (ännu ej avslutat) Byggnader (pulsinjicering) GPS, trådlösa system, kameror mm Inkoppling av HPM till elektroniken i ett system brukar indelas i framvägskoppling respektive bakvägskoppling, se figur 9. Begreppen definieras enligt följande: Framvägskoppling sker då HPM strålningen tar sig in via komponenter vars funktion är att utbyta information med omgivningen, t.ex. antenner eller sensorer. Dessa komponenter kan alltså inte på ett fullständigt sätt avskärmas från omgivningen utan att deras nyttofunktion drastiskt försämras. Framvägskopplingen kan i sin tur delas in i första respektive andra ordningens framvägskoppling. I första ordningens framvägskoppling sammanfaller frekvensen hos HPM strålningen, helt eller delvis, med arbetsfrekvensen för komponenten. Ett exempel är då en basstation bestrålas vid sin arbetsfrekvens. Annan framvägskoppling sägs vara av andra ordningen. Ett exempel kan vara en vanlig radiomottagare som bestrålas av HPM.

Sida 16 Figur 9. Inkoppling av HPM kan ske via framvägskoppling (t.ex. mot en antenn) eller bakvägskoppling (t.ex. mot en dator) se text. Bakvägskoppling sker då HPMstrålningen kopplar till elektronikkomponenter via öppningar och ofullkomligheter i en omgivande skärmande struktur (ofullkomligheterna kan förstås vara så stora att skärmen i praktiken är obefintlig). Öppningarna kan vara oavsiktliga eller avsiktliga, i det senare fallet t.ex. dräneringshål eller ventilationsöppningar. Begreppet innefattar också fallet då strålningen kopplar till externa in och utkommande ledningar. Orsaken att detta senare fall definieras som bakvägskoppling, och inte andra ordningens framvägskoppling, är att dessa ledningar kan skärmas utan att det innebär någon nedsättning av utrustningens nyttofunktion. Resultaten av genomförda undersökningar kan sammanfattas enligt nedan. En mer utförlig redogörelse för resultaten fram till 2004, med referenser till de enskilda försöken, ges i [7]. Ett flertal rapporter som beskriver senare resultat återfinns i referenslistan. Resultaten av undersökningar som utförts på militära objekt samt flertalet av dem som under senare år utförts på civila objekt har som regel klassificerats som hemliga. En orsak till att resultat rörande civila objekt numera ofta är skyddsklassade är att hotbilden nu upplevs som mer påtaglig än tidigare. Störning uppträder huvudsakligen vid låga frekvenser, L bandet (1.3 GHz) och S bandet (2.6 GHz). Vid högre frekvenser krävs avsevärt högre fältstyrkor. Notera att störning ofta innebär att den störda utrustningen, t.ex. en bil eller en PC, måste startas om. Störning uppträder typiskt (L och S band) fr.o.m. fältstyrkor på några hundra volt per meter (rms av toppvärdet). Permanent skada (förstörelse) uppträder typiskt vid 15 25 kv/m (L och S band) Permanent skada inträffar också för ej spänningssatt utrustning. Några undantag från ovanstående värden har noterats, exempelvis: En störningsnivå så låg som 15 V/m har noterats. Detta inträffade när motorelektroniken i en stadsbuss bestrålades vid 1.3 GHz, 200 Hz pulsrepetitionsfrekvens (PRF) och 50 % arbetsfaktor. Bestrålningen, som avsåg att klarlägga om en mobiltelefon var orsaken till en olycka förorsakad av att motorn rusade, fick motorns varvtal att häftigt gå upp och ned och så småningom stanna.

Sida 17 Förstörelse har åstadkommits vid 100 V/m. Utrustningen som provades var en PC med platt skärm. Frekvensen var 140 MHz, PRF 1 khz och arbetsfaktorn 50 %. Notera att ovanstående nivåer ligger långt över de legala EMC kraven på civila utrustningar. Som framgått ovan ligger dessa typiskt omkring några V/m i det aktuella frekvensområdet. Några andra slutsatser: Pulslängden är viktig både för störning och för förstörelse. Särskilt för förstörelse krävs högre fältstyrka för kortare pulser. Vid de pulsrepetitionsfrekvenser som använts vid undersökningarna, 1 khz, tycks förstörelse orsakas av den första pulsen. Med andra ord har vare sig termisk stackning, dvs. successiv uppvärmning, eller gradvis utmattning kunnat påvisas. Pulsrepetitionsfrekvensen är avgörande för vissa typer av störning. Detta tycks kunna relateras till en arbetscykel hos den störda elektroniken. En låg PRF kräver oftast en högre fältstyrka för att åstadkomma störning. Känslighetens snabba avtagande med ökande frekvens kan förklaras med: Fältets koppling till ledningar försämras snabbt vid ökande frekvens. Enligt antennteori är det generella avtagandet proportionellt mot våglängden i kvadrat. Känsligheten för enskilda elektronikkomponenter uppvisar ett liknande beroende av våglängden. För väl skärmad utrustning kan dessa trender i viss mån motverkas av att skärmverkan typiskt försämras då frekvensen ökar. Det är väl känt att verkansavståndet vid framvägskoppling kan vara avsevärt mycket större än vid bakvägskoppling. Särskilt gäller detta för första ordningens framvägskoppling, dvs. då systemet angrips vid sin arbetsfrekvens. I detta fall är det brukligt att skilja på telestörning (eller bara störning, på engelska jamming) och HPM. Telestörning behandlas i kapitel 3.7 nedan. När det gäller framvägskoppling vid det angripna systemets arbetsfrekvens brukar man med HPM främst avse situationer där syftet är att orsaka fysisk skada eller där man vill åstadkomma mycket bredbandig störning. I bägge dessa fall krävs en strålningskälla med mycket hög (momentan) uteffekt. Fördelen med bredbandig störning är att man inte behöver känna till arbetsfrekvensen hos det eller de system man vill påverka samt att man samtidigt kan störa olika typer av utrustningar, såväl genom framvägs som bakvägskoppling. Permanent skada vid inombands framvägskoppling har studerats vid FOI och FMV och under senare tid också vid Uppsala universitet/hvv/kth. System som studerats vid FOI/FMV inkluderar ett radiolänk system, vilket provades genom injicering av pulser på antenningången, samt en basstation för mobiltelefoni. I det senare fallet uppskattades inkopplingen av energi från en HPM källa till antenningången varvid resultatet jämfördes med erfarenhetsbaserade data för känslighet hos liknande

Sida 18 mottagare. En slutsats av denna studie var att mottagaren sannolikt kan förstöras av en 10 MW HPM källa placerad på 1 km avstånd. Injicering av 1 µs pulser i antennanslutningen på ett WLAN system gav en förstörelsenivå på 16 µj [12]. Omfattande undersökningar av känsligheten hos lågbrusförstärkare (LNA) har utförts vid FOI. Exempelvis har förstörelsenivåer på cirka 0.5 µj för pulser med längden 100 ns, 2.5 µj för 1 µs pulslängd och 25 µj för 10 µs pulslängd påvisats [11]. En omfattande studie om sårbarheten hos järnvägens GSM R system, jfr figur 1 ovan, har utförts vid Uppsala universitet i samarbete med Saab och FOI [21]. Studien innefattade bedömningar av verkansavstånd för olika typer av HPM källor med fokus på permanent skada hos GSM mottagaren. Mottagaregenskaperna för olika typer av GSM R antenner undersöktes, även utanför arbetsbandet. För en medelstor HPM källa med pulseffekten 1 MW kan permanent skada orsakas på upp till 200 meter om GSM R antennen bestrålas i sin s.k. huvudlob, dvs. i den riktning i vilken antennens utstrålade effekt är mest koncentrerad (och i vilken den också är som känsligast för ett yttre angrepp). Med utgångspunkt i uppmätta data över sårbarheten för olika infallsriktningar mot GSM R antennen i kombination med ett antagande om på vilken höjd HPM antennen är belägen på bestämdes för vilka elevationsvinklar man kan åstadkomma permanent skada. Som lätt inses fås det största verkansavståndet om HPM antennen befinner sig på en sådan höjd att dess strålning träffar GSM R antennen i dess huvudlob. För andra höjdförhållande kan det inträffa att man inte alls kan åstadkomma permanent skada (om man inte väljer en HPM källa med högre uteffekt och/eller högre prestanda hos HPM antennen). I [44] presenteras en studie över sårbarheten med avseende på IEMI, avseende permanent skada, hos offentliga (public) och blåljusmyndigheters (emergency) nätverk för telekommunikation (USA). Rapportens slutsatser är att medan sårbarheten för nätverket i stort är låg (sannolikheten för en total utslagning av hela nätverket anses omöjlig) så är sårbarheten hög på lokal nivå (utslagning av en enskild nod såsom en basstation för mobiltelefoni eller en lokalstation (switching station) för det mobila eller trådbundna nätet. I det senare fallet kan 10 000 100 000 abonnenter drabbas. Den höga sårbarheten på lokal nivå gäller särskilt för en attack mot en basstation vid dess arbetsfrekvens. I detta fall anges att verksansavstånd, för att åstadkomma permanent skada på mottagaren (lågbrusförstärkaren), på upp till 1 km är troligt för störsändare som har en uteffekt som påtagligt överstiger 1 MW. Även basstationens sändarenhet uppges vara mycket känslig för denna typ av attack. I Sverige har verkan av bredbandig (UWB) HPM studerats i viss utsträckning, se [17, 18]. I detta fall krävs, jämfört med smalbandig HPM, uppenbarligen högre fältstyrkor för att åstadkomma permanent skada, alternativt att mycket höga pulsrepetitionsfrekvenser, storleksordningen många khz eller mer, används. Detta kan förklaras med att varje puls innehåller förhållandevis lite energi och att denna dessutom är utspridd i frekvensplanet, även om andra förstörelsemekanismer än uppvärmning ibland kan förekomma. Vid höga PRF:er kan skada orsakas av s.k. termisk stackning beroende på att tiden mellan varje puls är så kort att värmen från föregående puls inte hinner avledas. I detta sammanhang kan referenser göras till det omfattande arbete som utförts av de tyska företagen Diehl och Rheinmetal, både beträffande utveckling av bredbandiga HPM källor och av studier av elektroniks

Sida 19 känslighet för denna typ av strålning [6]. Omfattande undersökningar av elektroniks känslighet för bredbandiga källor har bedrivits också i Ryssland [10]. En rapport om effekter av UWB (och smalbandig HPM) på datanätverk publicerades nyligen på konferensen EMC Europe 2011, se [51]. 3.5.2 Uppskattade verkansavstånd för HPM i ett civilt scenario Med utgångspunkt i resultaten av egna och av andra genomförda undersökningar kan uppskattningar göras av verksansavstånd vid HPM sabotage mot oskyddad utrustning, se Tabell 2a. I tabellen anges verkan från smalbandig HPM vid bakvägskoppling och andra ordningens framvägskoppling. För inombands framvägskoppling fås mycket större verkansavstånd (se noterna under tabellen). Vi betraktar här två fall, som betecknas HPM skåpbil (10 MW pulseffekt, 10 J pulsenergi) och HPM väska (100 kw, 0.1 J). Det ska i sammanhanget noteras att militära HPM källor, som kan tänkas förkomma hos t.ex. avancerade terroristgrupper, kan ha pulseffekter på upp till tiotals GW och pulsenergier om hundratals Joule. I vårt exempel handlar det i fallet skåpbil snarare om en mycket kraftfull radarsändare. Vi antar vidare att källorna har liknande strålningsparametrar som MTF:ens L och S bandskällor. För skåpbilen antas en antenn med antennvinsten 25 db i, t.ex. en parabolantenn med en diameter på cirka en meter. För väskan antas en parabolantenn med diametern 0.5 meter. I tabell 2b visas verkansavstånd om den attackerade utrustningen har en skyddsnivå på 30 db. Ett skäl att välja just denna skyddsnivå är att den grovt svarar mot det skydd som krävs i den radarmiljö civila flygfarkoster ska kunna verka i utan att säkerheten äventyras. Ett annat skäl är att 30 db utgör en skyddsnivå som kan åstadkommas genom en noggrann, men inte alltför exklusiv och dyr, konstruktion. Skyddsnivån på 30 db avser skydd mot störning för bakvägskoppling och andra ordningens framvägskoppling. När det gäller första ordningens framvägskoppling, dvs. inombandskoppling, innebär 30 db skyddsnivå ett skydd mot permanent skada, men ej mot störning. HPM KÄLLA Omedelbar närhet HPM skåpbil ** (10 MW, 10 J) Irrelevant HPM väska ** (100 kw, 0.1 J) Permanent fysisk skada AVSTÅND 15 meter 50 meter 500 meter Permanent fysisk skada Störning 1,2 Störning 1,2 Störning 1,2 Störning 1,2 Ingen verkan 3 Tabell 2a. Uppskattade verkansavstånd för HPM-sabotage (civilt scenario). Bakvägskoppling och andra ordningens framvägskoppling. Notera att man för militära HPM-källor kan få långt större verksansavstånd. 1 Kan orsaka kvardröjande felfunktion! 2 Inombands framvägskoppling kan orsaka permanent skada på detta avstånd (störning på mycket större). 3 Inombands framvägskoppling kan ge störning på detta och på mycket större avstånd. ** UWB-källor av liknande storlek kan ge motsvarande verkansavstånd, men permanent skada kräver förmodligen mycket hög PRF.

Sida 20 HPM KÄLLA Omedelbar närhet AVSTÅND 15 meter 50 meter 500 meter HPM skåpbil ** (10 MW, 10 J) Irrelevant Störning 1,2 Ingen verkan 3 Ingen verkan 3 HPM väska ** (100 kw, 0.1 J) Störning 1,2 Ingen verkan 3 Ingen verkan 3 Ingen verkan 3 Tabell 2b. Uppskattade verkansavstånd för HPM-sabotage (civilt scenario). Bakvägskoppling och andra ordningens framvägskoppling. Skyddsnivå 30 db. Notera att man för militära HPM-källor kan få långt större verksansavstånd. 1 Kan orsaka kvardröjande felfunktion! 2 Inombands framvägskoppling kan orsaka permanent skada på samma avstånd (störning på mycket större). 3 Inombands framvägskoppling kan ge störning på detta och på mycket större avstånd. ** UWB-källor av liknande storlek kan ge motsvarande verkansavstånd, men permanent skada kräver förmodligen mycket hög PRF. 3.5.3 Skyddsmetoder 1) Bakvägskoppling. Om man antar att en skyddsnivå på 30 db är tillräcklig i civila sammanhang, jfr Tabell 2b, så kan skyddet åstadkommas genom konventionell skyddsteknik för EMC, såsom skärmning samt filtrering av till utrustningen anslutna ledningar och kablar. Som redan påpekats så svarar 30 db ungefär mot vad som behövs för att säkerställa funktionen hos den säkerhetskritiska utrustningen i civila flygfarkoster. För att skydda, t.ex. ingångssteg, mot permanent skada kan olika typer av s.k. transientskydd användas. 2) Framvägskoppling. Medan inombandsstörning är mycket svårt att hantera så kan transientskydd användas för att skydda utrustningen mot permanent skada. Utombandsstörning, dvs. andra ordningens framvägskoppling, kan hanteras genom användning av filter, t.ex. för radioutrustning, eller med metallnät eller tunna metallfilmer för optiska system. Ofta leder dessa senare typer av åtgärder dock till att utrustningens nyttofunktion försämras. En något oortodox metod som undersökts ganska nyligen är att störa ut själva störsändaren, se [54]. Det ska påpekas att skydd inte alltid med nödvändighet måste ske med tekniska åtgärder, utan ibland kan åstadkommas genom att utrustningen placeras på ett tillräckligt stort elektriskt avstånd från en tänkt förövare. Exempel är utrustning som är placerad bakom tjocka väggar inom tillträdesskyddat område, eller där staket eller vakter hindrar förövaren att komma tillräckligt nära det tilltänkta målet. Detta gäller kanske särskilt i civila sammanhang. En viktig del i ett skydd kan vara att kunna detektera att man blir utsatt för ett angrepp. Detektorer för HPM har föreslagit eller utvecklats i några studier, se [48,

Sida 21 49, 24, 50] men ännu finns det knappast några som kan betraktas som fullt kommersiella. 3.6 Pulsinjicering Som noterats inledningsvis så är hotet från Intentional EMI inte begränsat till mikrovågsfrekvenser. I Ryssland har omfattande studier visat att injicering av strömpulser bl.a. på inkommande kraftkablage till en byggnad kan orsaka omfattande skador [10]. Man fann att frekvenser lägre än 1 MHz utbreder sig med låg dämpning långt in i byggnaden. Enligt samma referens utsattes en telefonstation i Moskva för några år sedan för sabotage medels pulsinjicering med påföljd att 200 000 abonnenter var utan telefonförbindelse under en dag. I Sverige har relativt få undersökningar utförts avseende IEMI pulsinjicering även om omfattande nära relaterat arbete har utförts med avseende på effekterna från HEMP och åska. Ett undantag är en studie över utbredningen av UWB pulser (ultrawide band) på kablage [22, 23] som utfördes 2007 som en del av ett större arbete avseende en bedömning av sårbarheten hos civila byggnader för IEMI. En slutsats i studien är att pulserna kommer att breda ut utan större förluster fram till utrustningar som är anslutna till kablaget. En annan slutsats är att skydd mot permanent skada kan erhållas genom att man applicerar samma typ av transientskydd som används för att skydda utrustningar mot åska och HEMP (de injicerade pulserna har ett frekvensinnehåll som liknar pulser som induceras av åska eller HEMP). Som skydd mot utombandsstörning kan man på samma sätt använda kommersiella filter. Några rapporter om pulsinjicering publicerades nyligen på konferensen EMC Europe 2011, se [52, 53]. I [52] undersöktes utbredning av pulser, som injicerats med hjälp av ett billigt och kommersiellt tillgängligt s.k. elchockvapen (stun gun), på elkablar av den typ som finns i elnäten i privata hem, kontor och till del i industribyggnader. Man undersökte också störnings och skadeverkan verkan på en PC som anslutits till elnätet. 3.7 Störsändare (jammers) Som en tumregel gäller att en störsignal som överstiger den normala signalnivån för en mottagare med cirka 20 30 db är tillräcklig för att blockera denna mottagare [34]. För extremt känsliga system som GPS betyder detta att utstörning kan ske på långa avstånd med hjälp av störsändare med mycket måttliga uteffekter. Den extrema känsligheten hos GPS mottagare beror på att satellitsignalerna, på grund av den snåla tillgången på energi, är mycket svaga. I [35] hävdas att the rysktillverkade GPS störaren Aviaconversija MAKS 1999 vid fri sikt kan störa ut en GPS mottagare på 45 km avstånd. Denna störsändare har en uteffekt på 8 W, kraftförsörjs av ett 12 V batteri, och väger cirka 3 kg. i [36] visas en annan GPS störsändare från samma företag. Denna har en uteffekt på 20 W och uppges ha ett verksansavstånd (vid fri sikt) på 150 km 3. Från dessa exempel kan man dra slutsatsen att en fältstyrka på cirka 4 110 V/m är tillräcklig för att blockera en oskyddad (civil) GPS mottagare. Detta 3 I ett typiskt civilt IEMI scenario (markbundet) torde det vara svårt att erhålla fri sikt över dylika avstånd.

Sida 22 resultat är i samklang med andra resultat, se [12, 39]. Som jämförelse kan nämnas att nivåer för inombandsstörning av WLAN rapporterats ligga kring 1 V/m [12]. Helt nyligen, mars 2011, rapporterades [37] att Nordkorea har försökt störa såväl mobiltelefoner som GPS mottagare som används av sydkoreansk militär, civila ledningsfunktioner och underrättelsepersonal, bl.a. i Söul. Man tror att de nordkoreanska störsändarna kan störa ut all GPS mottagning inom en radie av 50 till 100 km. Under senare år har flera fall av oavsiktlig störning av GPS rapporterats [39, 55]. Alldeles nyligen [38] stoppades introduktionen av ett nytt telekomsystem bestående av 40 000 högeffektsändare i USA därför att det påvisats att systemet stör GPS. Företaget, LightSquared, modifierar nu sitt system för att eliminera problemet. I [39] hävdas att strålningen från en PC kan orsaka störning hos GPS mottagare på anstånd upp till 100 meter. The U.S. Coast Guard and Federal Communications Commission har fastställt att vissa typer av aktiva teveantenner som används till sjöss kan orsaka problem för GPS mottagare [55]. Störningen yttrar sig som felaktig lägesinformation eller total informationsförlust. Problem har rapporterat på avstånd upp till 600 meter från störkällan. I juni rapporterades till FAA (USA:s luftfartsmyndighet) att en mobiltelefon samtidigt störde ut tre olika GPS mottagare på ett flygplan, vilket resulterade att GPS funktionen upphörde totalt. De tre GPS mottagarna använde tre separata antenner, och var installerade på ett litet flygplan. Incidenten har utretts vidare av NASA [61]. Problemet med radiostörning, jamming, är naturligtvis inte begränsat till GPS, men blir i detta fall accentuerat beroende på GPS mottagarnas extrema känslighet i kombination med deras ständigt ökande betydelse i ett otal tillämpningar. I [36] presenteras metoder för att öka robustheten hos GPS. I [44] presenteras en studie över sårbarheten hos nätverk för telekommunikation (USA). Studien, som refereras i kapitel 3.5.1.2 ovan, rör i första hand permanent skada, dvs. inombands framvägskoppling (och i viss mån störning via bakvägskoppling) men man konstaterar att det är lätt att, genom inombands framvägskoppling, störa ut kommunikationen. Under senare år har ett flertal fall av störning, också i Sverige, mot trådlös konsument elektronik såsom GSM telefoner, jfr figur 7 ovan, GPS mottagare, billås och larmbågar i affärer rapporterats. I fallet billås har det inträffat att man stör ut mottagaren i bilen så att kommandot från bilnyckeln att låsa bilen inte fungerar, varpå man länsar bilen (bilägaren har naturligtvis inte noterat att låsningen inte fungerat). Att störa ut larmbågar tycks vara ganska vanligt förekommande. Här är naturligtvis syftet att kunna passera larmbågen med stulet gods utan att denna larmar. Som tidigare nämnts så är det lätt och billigt att köpa eller (t.ex. efter instruktioner på Internet) att bygga störsändare mot t.ex. GPS, GSM och 3Gsystem, se t.ex. [42]. Det finns många filmer på YouTube som visar användning av störsändare, sök t.ex. på phone jammer ). Ett exempel kan ses på [43].