Czy systemy nawigacji satelitarnej są zabezpieczone przed zakłóceniami?
Zakłócenia EM mogą wpływać na działanie systemu GNSS SiS (Global Navigation Space System Signal-in-Space) w krytycznych dla bezpieczeństwa zastosowaniach z zakresu nawigacji lotniczej. Nie wiemy jednak, jak poważne jest to zagrożenie. Aby można było dokonać globalnego przejścia na GNSS jako podstawowy system nawigacji lotniczej, potrzebna jest pełniejsza wiedza na temat zagrożeń oraz opracowanie odpowiednich środków zaradczych. W ramach projektu GSINTA (GNSS signal-in-space integrity assurance) opracowano krótkoterminowe rozwiązania w tym zakresie. Są one oparte o istniejące wdrożenia techniczne odbiorników GNSS, jak i anten FRP (Fixed Reception Pattern), a także nowoczesnych technik opracowanych specjalnie w celu ochrony sygnałów GNSS w krytycznych z punktu widzenia bezpieczeństwa rozwiązaniach nawigacji lotniczej. W projekcie powstały między innymi algorytmy do filtrowania sygnału i nawigacji, które poddano kompleksowym testom w nawigacji lotniczej. Naukowcy skupili się na pokładowym monitorowaniu i eliminacji zakłóceń sygnału GNSS w paśmie podstawowym SiS przy pomocy standardowych anten lotniczych GNSS. Celem była ocena integralności SiS w odniesieniu do zewnętrznych sygnałów zakłóceniowych oraz zapewnienie eliminacji zakłóceń na poziomie odbiorników GNSS. Najważniejszym założeniem praktycznym projektu GSINTA było opracowanie pokładowego rozwiązania o nazwie IDLaM (Interference Detection, Localisation and Mitigation). Jest ono oparte na nowych adaptacyjnych technikach przetwarzania sygnału wykorzystujących kilka anten FRP (anteny EASA ETSO C-190, które są już standardowym wyposażeniem w lotnictwie cywilnym). W szczególności zastosowano antenę GNSS zamontowaną na spodzie samolotu jako sondę do przechwytywania mieszanego sygnału zakłócającego GNSS, który następnie przekształcano w taki sposób, aby odpowiadał sygnałowi zakłócającemu docierającemu do anten zamontowanych na górze samolotu. Uczestnikom projektu udało się wykryć sygnały zakłócające i opracować system przeciwzakłóceniowy GNSS SiS. Co więcej, cel ten osiągnięto przy użyciu istniejącej technologii pokładowej nawigacji lotniczej oraz nowoczesnych metod przetwarzania sygnału, wdrożonych na poziomie odbiornika GNSS. Pozwala to na bezpieczną realizację lotów w środowisku zakłóceniowym, nawet w krytycznej fazie lądowania. Rozwiązanie GSINTA można stosować nie tylko w nawigacji lotniczej, ale także większości dziedzin o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, w których systemy techniczne muszą być zarówno nieskomplikowane, jak i niezawodne.
Słowa kluczowe
Nawigacja, zakłócanie odbioru, zakłócenia EM, GNSS, antena, lotnictwo, IDLaM, przetwarzanie sygnału
