ตรวจจับการขัดจังหวะและการปลอมแปลงสัญญาณ GNSS

การรบกวน GNSS แบ่งออกเป็น 2 หมวดหมู่ต่อไปนี้

• การแจม
• การปลอมแปลง

การโจมตีด้วยการรบกวนเกี่ยวข้องกับการออกอากาศสัญญาณวิทยุที่แรงในย่านความถี่เดียวกันกับ GNSS ซึ่งอาจกลบสัญญาณที่ค่อนข้างอ่อนกว่าซึ่งออกอากาศจากดาวเทียม GNSS ซึ่งอาจทำให้เครื่องรับ GNSS รวมถึง โทรศัพท์ คำนวณตำแหน่งไม่ได้

การปลอมแปลงเป็นการโจมตีที่ซับซ้อนกว่าซึ่งจะมีการออกอากาศสัญญาณปลอมที่แสร้งทำเป็นสัญญาณ GNSS จริง สัญญาณปลอมเหล่านี้สามารถหลอกเครื่องรับ GNSS ให้คำนวณตำแหน่งหรือเวลาที่แตกต่างจาก ความเป็นจริงอย่างมาก ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้แอปการทำแผนที่และการนำทาง สับสนและให้ข้อมูลที่ไม่ถูกต้องแก่ผู้ใช้

เกี่ยวกับการปลอมแปลงหรือการรบกวน GNSS

ความแรงของสัญญาณหรืออัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (C/N0) ของสัญญาณ รวมถึงการควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ (AGC) ของวิทยุ GNSS ในโทรศัพท์อาจเป็นตัวบ่งชี้ที่ดี ของการรบกวน

AGC มีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อตรวจพบการสวมรอยหรือการรบกวน เมื่อวิทยุ ได้รับคลื่นวิทยุที่แรง วิทยุจะลดอัตราขยายของเครื่องขยายสัญญาณ (AGC) เพื่อ ปรับกำลังของสัญญาณที่ได้รับ

รูปที่ 1 AGC drops during interference (red area), and increases back to normal levels when interference is removed (green area). (แหล่งที่มาของรูปภาพ: https://doi.org/10.33012/navi.537)

อย่างไรก็ตาม พฤติกรรมของ C/N0 จะเปลี่ยนแปลงระหว่างเหตุการณ์การรบกวนและการสปูฟ สำหรับ เหตุการณ์การรบกวน เสียงที่สังเกตได้จากวิทยุจะแรงกว่าปกติมาก ดังนั้น ตัวส่วนของอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนจะเพิ่มขึ้น และค่า C/N0 จะลดลง สำหรับการสปูฟฟิง จะเกิดสิ่งที่ตรงกันข้าม เนื่องจากมีการออกอากาศสัญญาณปลอมที่ดังพอที่จะกลบสัญญาณจริงจากดาวเทียม ความแรงของสัญญาณโดยรวมจึงสูงขึ้น และ C/N0 จึงเพิ่มขึ้น

ตรวจสอบการสวมรอยหรือการรบกวน GNSS

คุณสามารถใช้แท็บการสวมรอย/การรบกวนในแอป GnssLogger เพื่อ สำรวจผลกระทบของสภาพแวดล้อมต่อ C/N0 และ AGC แบบเรียลไทม์

AGC แบบเรียลไทม์และพล็อต C/N0

แท็บการสปูฟ/การรบกวนจะแสดงกราฟแบบเรียลไทม์ของ AGC และ C/N0 สำหรับกลุ่มดาวและย่านความถี่ GNSS แต่ละรายการ (เช่น "GPS L1" หรือ "G:L1:", "Galileo E5a" หรือ "E:E5A:")

รูปที่ 2 ทั้ง AGC และ C/N0 จะลดลงเมื่อถือโทรศัพท์ไว้ข้าง เราเตอร์ Wi-Fi (วงรีสีแดง) สัญญาณ 3 อันดับแรกโดยเฉลี่ยสำหรับกลุ่มดาวและย่านความถี่แต่ละกลุ่มจะแสดงเป็นเส้นประ AGC สำหรับกลุ่มดาวและแถบความถี่แต่ละกลุ่ม ซึ่งเป็นค่าเดียว จะแสดงเป็นเส้นทึบ ส่วนที่วงกลมสีแดงในพล็อตแสดงให้เห็นว่าทั้ง AGC และ C/N0 ลดลงเมื่อถือโทรศัพท์ไว้ข้างเราเตอร์ Wi-Fi และจึง สังเกตเห็นการรบกวน

การตรวจสอบการสวมรอยและการรบกวนแบบเรียลไทม์

ใต้แผนภูมิแบบเรียลไทม์ของ AGC และ C/N0 แอปจะแสดง ชุดการตรวจสอบข้อมูลอัตโนมัติที่ระบุเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับการรบกวน GNSS

รูปที่ 3 การตรวจสอบอัตโนมัติสามารถระบุเงื่อนไข ที่อาจเกิดจากการปลอมแปลงและการรบกวน

ในส่วนการตรวจสอบการรบกวน แอปจะตรวจสอบว่าค่าเฉลี่ยของ C/N0 และ AGC ใน 10 ยุคล่าสุดมีการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับ 50 ยุคก่อนหน้าหรือไม่ หาก C/N0 และ AGC ลดลงพร้อมกัน อาจเป็นอาการของ การรบกวน GNSS หากตรวจพบสถานการณ์นี้ การ์ดจะแสดงข้อความ "ไม่ผ่าน" พร้อม ข้อมูลเพิ่มเติมดังนี้

รูปที่ 4 ความล้มเหลวที่บ่งชี้ว่าตรวจพบเงื่อนไขที่อาจเกิดจากสัญญาณรบกวน GNSS

การ์ดแรกในส่วนการตรวจสอบการปลอมแปลงจะตรวจสอบ C/N0 และ AGC ด้วย แต่จะมองหาการเพิ่มขึ้นของ C/N0 และการลดลงของ AGC พร้อมกัน

การตรวจสอบที่ 2 ที่เกี่ยวข้องกับการปลอมแปลงจะดูความแตกต่างที่มากกว่า 1 วินาทีระหว่างเวลา GNSS ที่คำนวณในอุปกรณ์กับเวลาที่ดึงข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตจากเซิร์ฟเวอร์ Network Time Protocol (NTP) (เวลาเครือข่าย - เวลา GNSS) ความแตกต่างที่มาก อาจบ่งบอกว่าเวลา GNSS ที่คำนวณไม่ถูกต้อง

เคล็ดลับ กลเม็ด และข้อควรระวัง

สิ่งที่ควรคำนึงถึงเมื่อใช้ฟีเจอร์การสปูฟ/การรบกวนของ GnssLogger มีดังนี้

• ฟีเจอร์นี้ยังอยู่ระหว่างการทดลอง เมื่อเราทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะของ AGC ในอุปกรณ์ Android ต่างๆ เราอาจอัปเดตอัลกอริทึมที่ใช้สำหรับการ สวมรอยและการรบกวน
• ฟีเจอร์นี้ไม่ได้ตรวจจับการสวมรอยและการรบกวนทั้งหมด - กราฟแบบเรียลไทม์และการตรวจสอบข้อมูลช่วยให้ค้นพบพร็อพเพอร์ตี้ข้อมูลได้ง่ายขึ้นแบบเรียลไทม์ แต่ก็ไม่แข็งแกร่งพอที่จะตรวจจับการสวมรอยหรือการรบกวนทุกกรณี
• ฟีเจอร์นี้ออกแบบมาเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงใน C/N0 และ AGC หากคุณเปิด แอปในกรณีที่มีการสปูฟหรือการรบกวน และ C/N0 กับ AGC ยังคงที่ ระบบจะไม่ตรวจจับการสปูฟและการรบกวน
• เซิร์ฟเวอร์ NTP ไม่ได้ปลอดภัยเสมอไป เนื่องจากเวลาในเครือข่ายก็อาจถูกปลอมแปลงได้เช่นกัน

แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับฟีเจอร์สปูฟ/รบกวนโดยใช้เครื่องมือติดตามปัญหา สาธารณะของเรา