Kann ein an ein Flugzeug gesendetes GPS-Signal gefälscht werden?

Bezogen auf Welche Wirkung hätte ein Luft-Luft-GPS-Störsystem? , ich frage mich, ob es für einen Terroristen (oder ebenso für die Strafverfolgung) möglich ist, von einem Jet empfangene GPS-Signale zu manipulieren und an einen anderen Ort umzuleiten?

Ich nehme an, das wäre alles andere als eine einfache Aufgabe, aber wie machbar ist es?

Nehmen wir an, dass sich dies in einem unkontrollierten Luftraum befindet, sodass die Änderung der Flugbahn nicht erkennen kann.

Es ist möglich , aber der Pilot müsste jede andere Navigationshilfe ignorieren, die ihm zur Verfügung steht

Antworten (2)

GPS-Spoofing bedeutet, ein falsches GPS-Signal zu senden – Dies ist schwieriger als GPS zu stören, was relativ einfach durch Senden eines starken Zufallssignals auf den relevanten Trägerfrequenzen erreicht werden kann.

GPS-Empfänger verwenden GPS-Ephemeridentabellen, die ihnen sagen, wo genau sie jeden Satelliten erwarten sollten. Das falsche GPS-Signal muss also so weit wie ein echtes GPS-Signal aussehen, dass der Empfänger es akzeptiert und seine übertragenen Daten in seinen Berechnungen verwendet.

Wenn zum Beispiel der expansionistische Präsident eines Landes mit fortgeschrittenen Avionikkapazitäten beschließt, einer Separatistengruppe in einem Nachbarland hochentwickelte Ausrüstung und das dazugehörige Personal zu liefern, könnte es für sie möglich sein, ein solches Ergebnis zu erzielen.

Es gibt Berichte darüber, dass diese Art von Spoofing tatsächlich passiert, also scheint es möglich zu sein.

Die Studenten der University of Texas bauten für etwa 3.000 US-Dollar ein GPS-Spoofing-Gerät. Zwei Studenten, die „Angreifer“, saßen dann an Bord des Oberdecks der White Rose, wo ihr GPS-Spoofer ein gefälschtes Signal abgab, das etwas stärker war als das echte GPS-Signal.

Dies war eine Jacht auf See, vermutlich außer Sichtweite des Landes auf einem konturlosen Ozean.

Es kann schwieriger sein, dies mit einem Verkehrsflugzeug zu erreichen, das eine Vielzahl von Navigationsinstrumenten hat, einschließlich Funknavigationsbaken-Empfängern. Widersprüchliche Anzeigen können den Piloten auf ein Problem aufmerksam machen.

Zu den Nicht-GPS-Navigationsinstrumenten/-systemen, die sich in einem Flugzeug befinden können, gehören:

Der Verlust eines RQ-170 im Dezember 2011 war mit GPS-Spoofing verbunden; siehe diesen Wikipedia-Link , obwohl nichts davon bestätigt wurde. GPS-Störungen sind so einfach, dass die gesamte Luftfahrtnavigation Alternativen erfordert, die nicht auf GPS angewiesen sind. GPS ist jedoch so praktisch, dass es in vielen Fällen als primäres Navigationsmittel verwendet wird.
Es wäre interessant zu wissen, inwieweit die modernen Navigationssysteme GPS mit INS querverweisen. INS ist immer da, weil GPS allein für einige Anwendungen wie Autopilot zu langsam reagiert und INS vollständig intern ist, kann offensichtlich nicht gefälscht werden. Wenn also die Systeme mehr als die glaubwürdige Fehlerrate von INS umleiten, kann das System einen Fehler melden. Was ich nicht weiß, ist die Schwelle, ab der das System in der Praxis als gescheitert zu erklären ist.

Ja, Sie könnten dies sicherlich tun, insbesondere für ein kleineres Flugzeug wie einen Charter, der eine unbekannte Route flog. Auf diese Weise könnten Sie das Flugzeug vorübergehend umleiten. Beachten Sie mehrere Dinge:

  • Sie müssten es schrittweise tun; Wenn Sie eine plötzliche Positionsänderung vornehmen, würden die Piloten es wahrscheinlich bemerken, also würde es nur auf einem langen Flug funktionieren

  • Es würde nicht funktionieren, wenn die Piloten die Route gut kennen würden. Was passieren würde, wäre, dass der Trick anfangen würde, den Kurs zu beeinflussen, und der Pilot würde den unerwarteten Kurs sehen und verwirrt werden (warum sind wir auf 040? Sollten wir nicht auf 052 nach Chicago sein?)

  • Der umgeleitete Kurs müsste dem erwarteten Kurs ungefähr ähnlich sein. Wenn die Piloten beispielsweise wissen, dass sie nach Norden fliegen, und der umgeleitete Kurs nach Süden geht, wissen sie sofort, dass etwas nicht stimmt.

  • Wenn es sich um einen kommerziellen Inlandsflug handelte oder zumindest ein Flugplan mit aktivierter Flugfolge vorhanden war, würde dies wahrscheinlich von ATC bemerkt werden. So wird beispielsweise auch ein Privatpilot, wenn er eine Flugverfolgung angefordert hat, von ATC benachrichtigt, wenn er beginnt, erheblich von der geplanten Route abzuweichen. Aus diesem Grund wäre eine Umleitung am effektivsten, wenn es sich um einen internationalen Flug oder einen unkontrollierten Luftraum handelt.

Was das Spoofing selbst angeht, ist es einfach, solange die Person über genügend Fachwissen verfügt. Selbst ein schwacher erdgebundener Sender wird echte GPS-Signale leicht übertönen. Um die gefälschten Signale zu erzeugen, kann der Ingenieur einen GPS-Simulator auf der geplanten Umleitungsstrecke verwenden und sie aufzeichnen. Dann spielen sie einfach die Simulationsaufzeichnung ab und übertragen sie. Beachten Sie, dass dies nur funktioniert, wenn Sie die geplante Route und Geschwindigkeit des Flugzeugs im Voraus kennen. Wenn Sie seine ursprüngliche Flugbahn nicht im Voraus kennen, müssten Sie seine aktuelle Flugbahn beobachten (durch ACARS, Radar oder eine andere Methode), die Umleitung berechnen, simulieren und dynamisch übertragen, was komplizierter wäre.

Vergessen Sie auch nicht, dass JEDER GPS-Empfänger im Wirkungsbereich das gefälschte Signal empfängt. Wenn es also in einem besiedelten Gebiet ausgestrahlt wird, werden Sie Tausende von Autos, Telefonen und Booten haben, die alle das gefälschte Signal empfangen.

coole Idee, vorab aufgezeichnete GPS-Signale abzuspielen. Leider ist die Uhrzeit ein sehr wichtiger Parameter in GPS, und die Systeme (und Piloten) würden diese Änderung wahrscheinlich bemerken.
@Peter Ich gehe davon aus, dass der Spoofer den ursprünglichen Flugplan kennt, sodass die GPS-Zeit der Echtzeit relativ ähnlich sein kann.