Het GPS-signaal wordt massaal verstoord met gevolgen voor het verkeer en de infrastructuur
Satellietnavigatie in het Oostzeegebied valt nu regelmatig uit. Wetenschappers zoeken naar de oorzaak en vinden massale storingsbronnen.
Zwaar scheepvaartverkeer op de Oostzee. Maar juist hier faalt satellietnavigatie herhaaldelijk. Er zijn stoorzenders.
© marinetraffic.com
Schepen die plotseling aan land komen. Auto’s op het veld. En vliegtuigen moeten alternatieve systemen gebruiken om hun landingen te plannen. In het Oostzeegebied is satellietnavigatie massaal verstoord. Anderhalf jaar lang aan en uit. Maar vooral sinds september. En deze storing treft zowel het Amerikaanse GPS als het Europese Galileo systeem. Beide werken immers op dezelfde frequenties. Ze vullen elkaar als het ware aan. Maar nu hebben beide een probleem.
Deze storingen zijn geen toevallige waarnemingen en ook geen technisch falen, legt Florian David uit. Hij leidt het instituut voor communicatie en navigatie van het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR). “Het is niet de satellietnavigatie die uitvalt, maar de ontvangst van de satellietgegevens die wordt verstoord.” En dit is niet alleen beperkt tot het Oostzeegebied, maar wordt momenteel waargenomen in veel crisisgebieden over de hele wereld.
DLR heeft met meetvliegtuigen boven de Baltische Zee en de Middellandse Zee gereisd. De feiten zijn alarmerend. Soms was er zelfs geen GPS-signaal beschikbaar op de luchthaven van Helsinki. Het team van Florian David heeft dit ook gedocumenteerd met de meetvluchten. De vliegtuigen konden nog steeds opstijgen en landen. Er zijn alternatieve navigatietechnieken voor vliegtuigen met radar, sensoren en geleidebundels op de grond. Maar als het navigatiesysteem in een auto uitvalt, is dat niet levensbedreigend. Het vormt echter wel een bedreiging als schepen in drukke waterwegen niet meer in staat zijn om hun exacte positie door te geven. In de Oostzee bijvoorbeeld, maar ook in het Suezkanaal en rond Syrië, meldt David.
De oorzaken van deze storingen liggen niet in de ruimte, maar op aarde. De meetvluchten van het DLR hebben aangetoond dat GPS-signalen daar opzettelijk worden overgestraald. “Dit lijkt heel bewust te gebeuren in de crisisgebieden”, zegt Florian David. Wetenschappers weten ook waar deze storing vandaan komt. “Ja, dit kan gelokaliseerd worden.” Maar politieke en militaire redenen spreken zich uit tegen het noemen van de afzender van de storing.
Alleen dit: het is niet ons eigen leger. Dit was 10 of 20 jaar geleden heel anders. Toen ontwapenden de Verenigde Staten bewust hun systemen in tijden van crisis. Alleen het Amerikaanse leger beschikte toen over de exacte satellietgegevens door middel van decodering. Dit heeft nu echter geen zin meer, omdat er andere navigatiesystemen zijn. Het civiele Europese Galileo bijvoorbeeld. En ook het Russische Glonass. DLR heeft geen informatie of dit ook onderhevig is aan interferentie.
De GPS- en Galileo-satellieten bevinden zich op een hoogte van meer dan 20.000 kilometer. Hun signalen zijn extreem zwak wanneer ze de navigatieapparaten op aarde bereiken. Vanaf de grond is het daarom heel goed mogelijk om deze signalen te overstemmen. “Dit is mogelijk met relatief eenvoudige middelen.” Apparaten die op korte afstand werken zijn op internet verkrijgbaar voor slechts een paar euro. “Maar het gaat hier om zeer grote systemen met een hoog vermogen.” Op dit moment reiken de stoorzenders echter nog niet zo ver als Duitsland.
Uit Amerikaanse meetgegevens blijkt ook dat er valse signalen worden uitgezonden. Met andere woorden, een satelliet wordt vervalst vanaf land dat in werkelijkheid niet bestaat. Daardoor verspringt de positie van de ene positie naar de andere. Schepen varen dan plotseling het land op, althans dat is wat het navigatiesysteem laat zien. Maar schepen hebben, net als vliegtuigen, aanvullende navigatiesystemen. Het enige goede nieuws in dit alles is: “Hoewel deze verstoringen onplezierig zijn, hebben ze op dit moment geen dramatische gevolgen.” Maar dat hoeft niet zo te blijven.
Deze kritieke infrastructuur loopt gevaar
Deze verstoringen zijn tot nu toe regionaal beperkt gebleven. Het is echter denkbaar dat de systemen rechtstreeks worden aangevallen en beschadigd, zegt Florian David. “Ik ben niet op de hoogte van dergelijke gevallen. Dat zou een oorlogsdaad zijn. Satellietnavigatie maakt nu deel uit van de kritieke infrastructuur. Het gaat om veel meer dan vliegtuigen en schepen. De satellietgegevens bevatten extreem precieze tijdsignalen die afkomstig zijn van atoomklokken. Deze tijdsignalen worden nu door talloze industrieën gebruikt. Deze ontwikkeling is snel gegaan en sneller dan verwacht. “Het is bijna onmogelijk om te bevatten wat er allemaal van afhangt,” zegt Florian David. Grote servers, het internet, de synchronisatie van elektriciteitsnetten, telecommunicatie en financiële markten.
“Een volledige uitval van dit systeem zou zeer verstrekkende gevolgen hebben, dus je moet kijken hoe je deze systemen kunt harden. Hoe je ze kunt beschermen tegen aanvallen.” Het DLR Instituut voor Communicatie en Navigatie doet hier ook onderzoek naar. “Nieuwe satellieten moeten minder kwetsbaar zijn. Dat is een van de onderwerpen op ons instituut.”
Toen de huidige systemen werden bedacht en gebouwd, was dit nog geen probleem. Destijds moest deze nieuwe technologie eerst werkend worden gemaakt. De snelheid waarmee en de mate waarin satellietnavigatie zich heeft gevestigd als onmisbaar in het bedrijfsleven en de samenleving is echter verbazingwekkend, zelfs voor wetenschappers. Er is dringend behoefte aan actie. “Daar zijn al ideeën voor, ook vanuit ons bedrijf.”
Beveiligde satellieten gepland
Het gaat om de volgende generatie Galileo-satellieten, de eerste met een nieuw beveiligingsconcept. De bestelling wordt verwacht in 2026. Twee of drie jaar later zullen ze in de ruimte zijn. De andere mogelijkheid zou zijn: “We zijn de ontvangers aan het verharden zodat ze ongevoelig zijn voor dergelijke interferentie,” legt Florian David uit. Deze kunnen dan zowel interferentie als opzettelijk valse signalen onderdrukken. “Er zijn al oplossingen die bijna verkoopbaar zijn en die we in de komende jaren in een product zullen omzetten.”
Het Galileo-controlecentrum ligt op minder dan vijf minuten lopen van het DLR-instituut. Er zijn er twee. Het andere bevindt zich in de buurt van Rome. Beide controlecentra werken constant parallel op volle capaciteit, maar slechts één controleert op dit moment de satellieten. Dit wordt “hot redundancy” genoemd. En in het geval van een storing zou de overdracht mogelijk zijn zonder de minste onderbreking. Deze controlecentra maken ook deel uit van de kritieke infrastructuur. Ze zijn goed beschermd.
Artikel van: 22.01.2024
Bron: Sächsische Zeitung
Beeldrechten: marinetraffic.com