Sp-ATM

Techniken für Spoofing-Detektion und -Abschwächung in aeronautischen Empfängern

Sp-ATM

Ziele

  • Identifikation der Gefahren, die durch GNSS Spoofing bei aeronautischen Empfängern (Empfänger, die in einem Flugzeug installiert sind) auftreten können.
  • Definition der Minimalanforderungen an GNSS Spoofing Detektions- und Abschwächungstechniken zur Reduktion der damit verbundenen Risiken.
  • Untersuchung von unterschiedlichen Anti-Spoofing Lösungen.
  • Demonstration der Machbarkeit und Leistung unter Verwendung einer Simulationsplattform.

Kurzbeschreibung

Spoofing von GNSS Signalen ist eine wachsende Bedrohung, die noch vor wenigen Jahren von nur von einer begrenzten Anzahl von Personen ausging. Die Fähigkeit, ein GNSS Signal mit ausreichender Genauigkeit zu generieren war notwendig, doch heutzutage reicht ein Software-basierter Funk (SDR, Software Defined Radio) mit großer Reichweite. Die Verfügbarkeit von Open Source Tools, die nur einen minimalen Aufwand erfordern und günstiger Hardware hat dazu beigetragen, dass sich GNSS Spoofing auch außerhalb der Forschungsgemeinschaft ausbreitet. Wie bei GNSS Jammern, können auch durch Interferenzen die GNSS Dienste in einem weiten Gebiet gestört werden, wodurch nicht nur ein bestimmter, sondern auch andere Empfänger beeinflusst werden.
Die Ansätze, die sich mit Gegenmaßnahmen von Spoofing-Attacken befassen, können in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: systemseitig oder empfängerseitig. Technologien, die empfängerseitig wirken zielen mit speziell entwickelten Algorithmen auf die Detektion und mögliche Abschwächung von Spoofing-Attacken ab, ohne das Satellitennavigationssystem modifizieren zu müssen. Bei diesen Techniken werden üblicherweise bestimmte Signalmerkmale verifiziert, zum Beispiel die empfangene Leistung, Signalpolarisation oder Verfälschung der Autokorrelationsfunktion des empfangenen Signals.
Das aeronautische Umfeld weist verglichen mit terrestrischen Anwendungen einige Besonderheiten auf. Zum Beispiel sind Multipath und Sichtbarkeit der Satelliten viel beständiger als in städtischen Szenarien. Daraus könnte ein Vorteil für alle jene Techniken, die das Hauptaugenmerk auf Signalstörungen oder das Auftreten eines zweiten Autokorrelations-Peaks legen, resultieren. Das Fehlen von Multipath ist insofern von Bedeutung, da dieser oft als Spoofing Signal erkannt wird und dadurch Fehlalarme generiert werden können. Daher ist die erreichbare Performance dieser Methoden in einer Umgebung mit nur sehr wenig Multipath signifikant besser. Darüber hinaus ist die Flugzeugdynamik - trotz größerer Unruhe als bei statischen Empfängern - ziemlich vorhersehbar und stabil, wodurch dem potentiellen Spoofing-Angreifer erneut Einschränkungen auferlegt werden können.

Facts

Projektpartner

  • OHB Digital Solutions GmbH / TCA (Projektleiter)
  • IntegriCom Inc
  • Paris Lodron Universität Salzburg

Auftraggeber

Acknowledgement:
Sp-ATM was carried out under a programme of and funded by the European Space Agency. The view expressed herein can in no way be taken to reflect the official opinion of the European Space Agency.
esa

Finanzierung

ESA (European Space Agency) im Rahmen von TRP (Technology Research Programme)

Status

  • Laufend