Sind Satellitennavigationssysteme sicher gegen Störungen?
EM-Störungen (Jamming) können die Integrität von GNSS SiS (Global Navigation Space System Signal-in-Space) in sicherheitskritischen Flugsicherungsanwendungen beeinflussen. Über die Schwere der Bedrohung wissen wir jedoch nur wenig. Die weltweite Umsetzung von GNSS als primäres Mittel für die Luftraumnavigation macht ein besseres Verständnis der Gefahren notwendig, um zuverlässige Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Das Projekt GSINTA (GNSS signal-in-space integrity assurance) entwickelte hierfür kurzfristige Lösungen. Diese basieren auf bestehenden technischen Implementierungen sowohl von GNSS-Empfängern als auch von FRP (fixed reception pattern)-Antennen sowie auf neusten Techniken, die für den Schutz von GNSS-Signalen für sicherheitskritische Luftnavigationsanwendungen entwickelt wurden. Die Beiträge umfassten neue Algorithmen für die Signalfilterung und Navigation mit einer voll funktionsfähigen Validierung in kritischen Luftnavigationsanwendungen. Die Forscher konzentrierten sich auf die On-Board-Überwachung und -Eindämmung von störenden Auswirkungen von GNSS-Basisband-SiS für Flugzeuge mit Standard-GNSS-Antennen. Ziel war es, die SiS-Integrität in Bezug auf externe Störsignale zu bewerten und diese auf Ebene des GNSS-Empfängers zu mildern. Das wichtigste praktische Ziel von GSINTA bestand in der Entwicklung der On-Board-Lösung IDLaM (Interference Detection, Localisation and Mitigation). Dies basiert auf neuartigen adaptiven Signalverarbeitungstechniken unter Verwendung von mehreren FRP-Antennen (EASA ETSO C-190, die bereits Standard für zivile Flugzeuge sind). Insbesondere wurde eine an der Flugzeugunterseite montierte GNSS-Antenne als Sonde verwendet, um gemischte GNSS-/Störsignale zu erfassen, die dann umgewandelt wurden, um dem Störsignal an oben montierten Antennen zu entsprechen. Die Projektmitglieder erfassten erfolgreich Störsignale und entwickelten Anti-Jamming-Systeme für GNSS SiS. Darüber hinaus erreichten sie das mithilfe von bestehenden Technologie für die Bordflugzeugnavigation und neusten Methoden für die Signalverarbeitung auf Ebene des GNSS-Empfängers. Dies ermöglicht eine sichere Beendigung von Flügen in einer Umgebung mit Jamming-Gegenmaßnahmen, selbst während des kritischsten Landeanflugs. Die GSINTA-Lösung eignet sich nicht nur für die Luftfahrt, sondern auch für die meisten sicherheitsrelevanten Anwendungen, die einfache und robuste technische Lösungen erfordern.
Schlüsselbegriffe
Navigation, Störung, EM-Störungen, GNSS, Antenne, Luftfahrt, IDLaM, Signalverarbeitung
