GPS 干扰欺骗机:一对儿双胞胎妹子都说喜欢你,一真一假
图片:Daniel Cortes / CC BY-SA“GPS 干扰欺骗 (spoofing) 机” 是什么原理,如何伪装成卫星导航信号?
这个其实和普通的电磁干扰没有很大差别,最近新版本的GPS有何更新不大清楚,以前有很多专门用于对抗GPS的干扰车,据说我国在这一块做的还不错。曾经的MSS在也是L波段上工作之时其手持设备的泄露给GPS接收机带来了一定影响。
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引用02年的数据,仅针对民用,军用与此有较大差别,请注意
GPS的构成可以参考wiki之类上的说明,资料蛮多的
GPS主要有两个频率的信号,载波L1位1575.42MHz,L2为1227.6MHz,空中信道的链路损耗比较大,通常有200但B,一般到达地面通常在-100dBw以下,L1信号的最小电平为-166dBw,L2为-160dBm
这个值有多小?
一般GSM手机的接收分辨率(能分辨信号的最小强度)大概在-120dBm,换算成线性,GPS L1波段最小信号是我们手机的的1/40,这个值是一个相当小的值
客观上证明其干扰信号不需很大即可达到效果
举一二例:
飞机上的GPS在干扰信号强度为-125dBm-130dBm就会失去卫星信号的码元和载波(完全淹没),干扰信号大于-130dBw时即可减弱其导航能力
干扰功率为1w(0dBw)时可在1.6GHz频带上实施调频干扰,导致GPS接收机在22Km内不能工作,并且功率增加6dB,有效距离增加一倍
干扰方式:
- 升空干扰
- 星载干扰
- 地面干扰*
通常一般使用的都是压制式干扰,这个很简单,想象两个人同时给你说话,一个人声音非常细小,另一个则近乎呐喊,那么你就很难仔细的听清声音小的人讲的是什么,最早以前我国干扰“敌台”就是此种方法,简单可靠,缺点是干扰信号需要比较大发发射功率;目前多是相关干扰、宽带噪声、锯齿波扫频、脉冲连续波、调频信号等。
另一种就是题主所问的欺骗式干扰,也不难理解,两个双胞胎妹子都说喜欢你,一个真喜欢一个假喜欢,看起来都挺可靠,你能猜出来谁是真谁是假?
如此GPS接收机就会产生错误的定位信息。
……当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。……
题主给出的新闻明显是一个的镜像式干扰,这种干扰的好处是无论用何种方式进行GPS加密,只要我们掌握其卫星的下行频率,运用解调方式将有价值目标的位置信息调制成声信号,再利用各种方式将声信息中继到25公里以外(中继方式可用无线电台、有线网络、民用移动通讯网络等),并运用其卫星相同的下行频率以大功率放送出去:
这样接收端就会收到错误的信息了,
当然这种抗干扰也很容易,不用引入跳频,最简单的,只要检查下延迟就行,中继终归需要时间。
还有另一种,上面这种中继的不妨称之为转发式,还有一种叫产生式,干扰机产生能够被GPS接收机接受的欺骗信号,产生GPS码型以及当时的卫星电文数据,对于民用的C/A码(公开的)来说问题不大,P码半公开也能用,但是对P码加密的军用Y码难度比较大。
感觉制造假信号的难度较低,而屏蔽真信号的难度较高
私以为是这样的
1. 首先根据 GPS 码观测或者载波观测的规律,制造假的载波或者码值,让接收者认为那个信号就是 GPS
2. 根据 GPS 接收机的硬件算法规律,让接收机误认为那个真信号源强度弱(至少比假的弱),然后将其排除掉,只剩下假信号
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