Sciencemag.cz
Related Articles
Globální navigační satelitní systémy (GNSS) představují neviditelnou páteř každodenního života. Jsou nepostradatelné pro dopravu, zásahy v nouzových situacích a veřejnou bezpečnost. Jsou však také náchylné k rušení, ať už přírodního, nebo způsobeného člověkem.
Vzhledem k rostoucí závislosti na GNSS se Evropská kosmická agentura (ESA) intenzivně snaží zajistit odolnost satelitních navigačních systémů a podporuje společnosti i členské státy při hledání nových způsobů detekce rušení.
Vzhledem k tomu, že 10 % evropského HDP je umožněno díky satelitní navigaci, má rušení GNSS značný ekonomický dopad. Ve druhém čtvrtletí roku 2025 bylo celosvětově hlášeno, že více než 10 000 lodí bylo zasaženo úmyslným rušením, což představuje osminásobný nárůst ve srovnání s prvním čtvrtletím roku 2025.
Rušení nejen narušuje navigaci na souši, ve vzduchu i na moři, ale představuje také bezpečnostní rizika a způsobuje ekonomické ztráty, protože mnoho lodních systémů, včetně systémů požární bezpečnosti a nouzových majáků, jakož i kritická infrastruktura, jako jsou elektrické rozvodné sítě, jsou propojeny se systémem GNSS. V roce 2025 bylo v společném prohlášení vydaném několika agenturami OSN vyzváno k ochraně signálů před škodlivým rušením.
Rušení GNSS může mít mnoho podob. Při rušení (jamming) jsou signály GNSS přehlušeny silnějšími signály. Při spoofingu jsou signály falšovány, aby uváděly přijímač v omyl. K rušení GNSS dochází také přirozeně v důsledku kosmického počasí. Nabité částice v ionosféře, ovlivněné Sluncem, mohou signály narušit nebo zpozdit.
Hledání způsobů, jak zvýšit odolnost satelitních navigačních systémů, je pro ESA nejvyšší prioritou. Jako hlavní subjekt pro vývoj systémů pro Evropskou unii je ESA odpovědná za zvýšení odolnosti stávajících systémů, jako jsou Galileo a EGNOS.
ESA se zaměřuje na inovace a buduje odolnost tím, že zkoumá vícevrstvý systém systémů pro GNSS (například prostřednictvím Celeste LEO-PNT), vyvíjí nové technologie prostřednictvím výzkumu a vývoje a testuje je na akcích, jako je Jammertest.
Program pro inovace a podporu navigace (NAVISP) podporuje inovace v oblasti určování polohy, navigace a časování (PNT), posiluje konkurenceschopnost průmyslu a pomáhá členským státům při realizaci jejich národních strategií. V nedávné době podpořil program NAVISP tři aktivity zaměřené na vývoj nových způsobů monitorování a mapování rušení GNSS.
Pokročilý systém detekce, varování a analýzy rádiových rušení (ARFIDAAS), vyvinutý norským výzkumným centrem SINTEF v rámci projektu NAVISP, nepřetržitě monitoruje frekvence systémů Galileo, GPS a GLONASS, aby zajistil detekci a analýzu rušení téměř v reálném čase.
Stanice systému ARFIDAAS v Amsterdamu v Nizozemsku a v Trondheimu v Norsku sehrály klíčovou roli ve výzkumu, který vysledoval silné případy rušení GNSS postihující Evropu, Grónsko a Kanadu až k ruskému vojenskému satelitnímu systému.
Díky rychlému varování a budování databáze známých hrozeb podporuje systém ARFIDAAS provozovatele kritické infrastruktury při posuzování narušení a přijímání nápravných opatření, přičemž přispívá k dlouhodobé odolnosti a ochraně služeb založených na GNSS.
Dimetor GmbH, rakouská společnost specializující se na monitorovací služby pro telekomunikační infrastrukturu, využívá data z přijímačů GNSS namontovaných na mobilních telekomunikačních věžích k detekci rušení a spoofingu. Tato technika by mohla poskytovat mapy rušení a spoofingu na úrovni jednotlivých zemí.
Tato nová metoda by mohla poskytovat údaje o rušení a spoofingu nepřetržitě na rozsáhlých územích, zatímco současné údaje jsou hlášeny piloty, a jsou tedy k dispozici pouze v případě, že se v dané oblasti nachází letadlo.
Díky využití přijímačů GNSS, které jsou již součástí telekomunikačních sítí, by budoucí služba vycházející z této činnosti mohla umožnit rychlejší a přesnější identifikaci míst, kde k rušení dochází, a tím podporovat orgány a poskytovatele služeb při ochraně spolehlivých lokalizačních služeb.
Další projekt vedený společností onocoy, švýcarským start-upem, který buduje globální decentralizovanou síť referenčních stanic za účelem poskytování korekcí dat GNSS, kombinuje umělou inteligenci s komunitním přístupem k monitorování za účelem detekce rušení a falšování signálů. Tato činnost se zaměřuje na ochranu vysoce přesných lokalizačních služeb, které se využívají v dopravě, logistice a autonomních systémech.
V první fázi projektu společnost onocoy simulovala, shromažďovala, analyzovala a experimentovala s falšovanými daty GNSS, aby naučila umělou inteligenci rozlišovat mezi falšovanými a skutečnými signály.
V potenciálních budoucích fázích budou vyvinuty, vycvičeny a ověřeny algoritmy detekce podvodů založené na umělé inteligenci a budou implementovány do sítě onocoy. Tím se zvýší odolnost sítě, což jí umožní poskytovat vysoce přesná data GNSS pro kritické aplikace.
Díky detekci rušení a vytváření map rušení a spoofingu v národním či dokonce globálním měřítku by tato řešení mohla přispět ke zvýšení spolehlivosti satelitní navigace pro kritické služby a zajistit přesné a nepřetržité služby PNT tam, kde jsou nejvíce potřebné.
