GPS-Störungen und -Vermeidung im modernen Einsatzgebiet

Wie wir alle wissen, gibt es weltweit vier globale Satelliten navigationssysteme (GNSS). Die GPS-Konstellation teilt sich den Weltraum mit dem Galileo der Europäischen Union, dem russischen GLONASS und dem chinesischen Beidou. Alle diese Satelliten empfangen drei oder mehr Signale von verschiedenen Satelliten, und GNSS-Terminals können die Position der Person, des Fahrzeugs, des Flugzeugs oder des Schiffs berechnen, die sie tragen. Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass die Welt auf GNSS-Signale angewiesen ist. Dieses Vertrauen hat Schwachstellen geschaffen, die in den letzten Jahren ausgenutzt wurden, wo GNSS-Signale gestört oder gefälscht werden. Das heißt, das Signal wird blockiert oder das Signal wird gehackt und liefert falsche Informationen. Daher empfängt der Benutzer entweder überhaupt kein Signal oder empfängt ein Signal mit irreführenden Daten.

GPS-Störungen in Mittelmeerraum und um Erbil (Irak)

Die Konzentration von GPS-Störungen in Nordlibyen, im östlichen Mittelmeerraum und um Erbil (Irak), Armenien und Aserbaidschan ist in diesem Screenshot deutlich zu sehen. Bild über GPSJam.

Das Problem für alle, die GNSS verwenden, besteht darin, dass gewöhnliche Zivilisten bisher Schwierigkeiten hatten, Informationen darüber zu erhalten, wo die Störung aufgetreten ist, um sie zu vermeiden. Zum Glück ist Hilfe zur Hand. GNSS-Störereignisse werden jetzt täglich auf GPSJam-Karten verfolgt und aktualisiert. Die Karte ist sehr intuitiv. Ein einfacher roter, gelber und grüner Schlüssel beschreibt den GNSS-Interferenzpegel für einen bestimmten Tag. Grün steht für 0 % bis 2 % Interferenz, Gelb für 2 % bis 10 % und Rot für mehr als 10 %.

Nach der russischen Intervention im syrischen Bürgerkrieg ab 2015 wurden im und um das syrische Operationsgebiet großflächige GNSS-Störungen festgestellt. Im Jahr 2018 gab es Berichte über GPS-Signale in Syrien, die Angriffe auf von US-Truppen eingesetzte unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) störten.

Wie Flugzeuge, Schiffe und Fahrzeuge nutzen Drohnen GNSS-Signale zur Navigation. Alle GNSS-Signale werden auf Frequenzen von 1,1 GHz/GHz bis 1,6 GHz übertragen. Dieser niedrige Leistungspegel macht es relativ einfach, schwache GNSS-Signale „herauszupressen“, indem leistungsstärkere, aber störende Störsignale an GNSS-Terminals übertragen werden. So oder so, das sind schlechte Nachrichten.

Es überrascht vielleicht nicht, dass die meisten roten Zonen mit sensiblen Orten oder Gebieten verbunden sind, die von Krieg oder Krisen betroffen sind. Ein flüchtiger Blick auf die Karte vom 8. August zeigt ein schweres GNSS-Störungsereignis, das im östlichen Mittelmeer aufgezeichnet wurde. Besonders betroffen waren Gebiete um Zypern, Israel, Jordanien, Libanon, Syrien und die Türkei. Weiter östlich kam es in der Nähe von Armenien und Aserbaidschan zu schweren Unruhen, und Gebiete südlich von Erbil im Nordirak waren ähnlich betroffen.

Woher kommt die Störung? Das R-330 Zhitel-System der russischen Armee kann GNSS-Signale und andere Übertragungen im 100-MHz- bis 2-GHz-Band stören und kann Munition stören, die dieses Band verwendet, daher wurde es zur Unterstützung der Intervention in Syrien verwendet, möglicherweise innerhalb des Syrisches Operationsgebiet und Quellen von Störsignalen, die um sie herum erlebt wurden. Ebenso wird die russische Regierung verdächtigt, GNSS-Störsender an strategischen Orten in Moskau stationiert zu haben. Die GPSJam_map zeigt eine hohe Konzentration von GNSS-Störungen in und um Moskau. Es besteht kein Zweifel, dass strategisch wichtige militärische Einrichtungen in und um Murmansk in der russischen Arktis eine hohe Inzidenz von GNSS-Ausfällen aufweisen.

GNSS-Störsender in Moskau

Auch in und um Moskau und Nordrussland wurden Fälle von GPS-Störungen registriert, wahrscheinlich aufgrund des Einsatzes von Störsendern zum Schutz russischer strategischer Ziele vor GNSS-gesteuerten Waffen. Bild: GPSJam.

Derzeit enthält die Karte nur Beispiele für GPS-Signalunterbrechungen, da es sich um die von ADS-B verwendeten Signale handelt. Da GPS jedoch wahrscheinlich das am häufigsten verwendete GNSS ist, geht der Nutzen von Kartendaten über die Luftfahrt hinaus. Bestimmte Teile der Karte scheinen nicht unter GPS-Ausfällen zu leiden, es ist jedoch bekannt, dass GPS-Ausfälle auftreten. Beispielsweise gibt es trotz Berichten keine Einzelheiten über GNSS-Störungen in der Ukraine und im Schwarzen Meer.

GPSJam-Karten sind eine wichtige Open-Source-Ergänzung zu unserem Verständnis von GNSS-Störungen. Diese Informationen sind für Navigatoren nützlich – insbesondere für Piloten, die ihre Routen ändern können, um Unterbrechungen zu vermeiden.