Атаки на глобальные навигационные спутниковые системы и обнаружение спуфинга беспилотных кораблей, базирующееся на облачных технологиях

Larisa A. Dobryakova, Łukasz S. Lemieszewski, Evgeny F. Ochin

Аннотация


Спутниковые навигационные системы широко используются для точного определения траектории транспортных средств. В этой статье разработаны математические модели и алгоритмы для решения проблем безопасности спутниковой навигации. Одной из проблем является спуфинг (подстановка) — ситуация, когда система (аппаратное обеспечение, программное обеспечение и т. п.) успешно маскируется как другая, фальсифицируя систему данных, и выполняет незаконные действия. В статье рассматривается алгоритм обнаружения спуфинга на основе анализа гражданского спутникового сигнала, принимаемого мобильными одноантенными или двухантенными приемниками ГНСС. Эта работа также служит для уточнения оценки угроз среди гражданского населения путем демонстрации проблем, связанных с обнаружением
спуфинга. Широкое распространение ГНСС подталкивает текущую технологию приемника к ее пределам из-за строгих требований к обеспечению бесшовного, повсеместного, безопасного и надежного позиционирования. Этот факт еще более усугубляется появлением новых приложений: миниатюрный размер, низкое энергопотребление и ограниченные вычислительные возможности пользовательских терминалов создают серьезную проблему для реализации даже самых основных задач обработки сигналов ГНСС. Эта работа иллюстрирует преимущество спутниковой навигации с использованием облачных технологий, которая облегчает возможность разработки инновационных приложений, таких как, например, массированная обработка данных, сотрудничество между пользователями, приложения, защищенные безопасностью и т. п.


Ключевые слова


ГНСС; облачная ГНСС; ГПС; антитерроризм; антиспуфинг; безопасность транспорта; спуфинг; алгоритм обнаружения спуфинга

Полный текст:

PDF

Литература


Dobryakova L., Lemeszewski Ł., Ochin E. Design and Analysis of Spoofing Detection Algorithms for GNSS Signals. Scientific Journals of the Maritime University of Szczecin, 2014, no. 40 (112), p. 47–52.

Dobryakova L., Lemeszewski Ł., Ochin E. Transport safety: the GNSS spoofing detecting using two navigators [Bezpieczeństwo w transporcie: wykrycie ataku GNSS spoofing za pomocą dwóch nawigatorów]. Logistyka, 2014, nr 3/2014, pp. 1328–1331.

Dobryakova L., Lemeszewski Ł., Ochin E. The vulnerability of unmanned vehicles to terrorist attacks such as GNSS-spoofing. Scientific Jour‑ nals of the Maritime University of Szczecin, 2016, no. 46 (118), pp. 181–188.

Dobryakova L., Lemeszewski Ł., Ochin E. Protecting vehicles vulnerable to terrorist attacks, such as GNSS jamming, by electromagnetic interference shielding of antenna. Scientific Journals of the Maritime Universi‑ ty of Szczecin, 2017, no. 50 (122), pp. 77–83.

GPS World (2015) Spoofing, Detection, and Navigation Vulnerability. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=qlX–MsYZvoM (accessed 13.04.2018).

Humphreys T. E., Ledvina B. M., Psiaki M. L., O’Hanlon B. W., Kintner jr. P. M. Assessing the Spoofng Threat: Development of a Portable GPS Civilian Spoofer. Preprint of the 2008 ION GNSS Conference Savanna. GA, 2008, September 16–19.

jafarnia-jahromi A., Broumandan A., Nielsen j., Lacha- pelle G. GPS Vulnerability to Spoofing Threats and a Review of Antispoofing Techniques. Hindawi Publishing Corporation International Journal of Nav‑ igation and Observation, 2012, Article ID127072. doi: 10.1155/2012/127072

januszewski j. Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne. PWN. 2010.

jones M. The civilian battlefield. Protecting GNSS receivers from interference and jamming. Inside GNSS, 2011, vol. Mar./Apr., pp. 40–49.

Lucas-Sabola V., Seco-Granados G., López-Salcedo j. A., GarcíaMolina j. A., Crisci M. Cloud GNSS receivers: New advanced applications made possible. International Conference on Localization and GNSS (ICL‑ GNSS). Barcelona, 2016, pp. 1–6.

Ochin E., Lemieszewski Ł., Lusznikov E., Dobryakova L. The study of the spoofer’s some properties with help of GNSS signal repeater. Scientif‑ ic Journals Maritime University of Szczecin, 2013, 36 (108) z. 2, pp. 159–165.

Psiaki M. L., O’Hanlon B. W., Bhatti j. A., Shepard D. P., Humphreys T. E. Civilian GPS Spoofing Detection based on Dual-Receiver Correlation of Military Signals. Proceedings of ION GNSS. Portland, Oregon, 2011.

Raia M. The Benefits of Choosing a Cloud-Based GPS Tracking System. CloudExpo Journal, 2011, August 18. Available at: http://cloudcomputing.sys-con.com/node/1950571 (accessed 13.04.2018)

Seco-Granados G., López-Salcedo j. A., jimenez-Banos D., LópezRisueno G. Challenges in Indoor Global Navigation Satellite Systems. IEEE Signal Proc. Mag., 2012, vol. 29, no. 2, pp. 108–131.

Specht C. System GPS. Biblioteka Nawigacji, 2007, nr 1. Wydawnictwo Bernardinum. Pelplin.




DOI: https://doi.org/10.15826/urej.2018.2.2.003

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL

2020