【導讀】技術進步也會同步伴隨這更多危險因素出現，而在科技領域更是如此。GNSS/GPS信號的抗幹擾能力相對較差，容易受到兩種形式的幹擾：信號幹擾和信號欺騙。

GNSS/GPS幹擾和欺騙是什麼？

技術進步也會同步伴隨這更多危險因素出現
，而在科技領域更是如此。GNSS/GPS信號的抗幹擾能力相對較差，容易受到兩種形式的幹擾：信號幹擾和信號欺騙。

GNSS/GPS幹擾是由外部幹擾源發起的頻率幹擾，以造成接收機失去位置信息。

第二種威脅形式是信號欺騙，這是指偽造的GNSS/GPS信號幹擾接收機

，也就是顯示與實際情況不符的位置和時間信息
，以此欺騙用戶。

GNSS/GPS幹擾和實地測試

隨著GNSS/GPSxinhaoganraoheqipiandexinxicengchubuqiong，renmenduizhexieweixiederenzhiduzaibuduantisheng。zaizheyangdexianzhuangxia
，womenyaojiabeinulishishikangganraohefanqipianjiejuefangan。

十餘年來，專家一直在受控環境（實驗室）中評估GNSS/GPS的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)和(he)反(fan)欺(qi)騙(pian)功(gong)能(neng)。但(dan)這(zhe)些(xie)測(ce)試(shi)存(cun)在(zai)局(ju)限(xian)性(xing)
，無(wu)法(fa)全(quan)麵(mian)分(fen)析(xi)和(he)覆(fu)蓋(gai)接(jie)收(shou)機(ji)遭(zao)受(shou)幹(gan)擾(rao)或(huo)欺(qi)騙(pian)時(shi)的(de)行(xing)為(wei)。為(wei)此(ci)，有(you)必(bi)要(yao)通(tong)過(guo)實(shi)地(di)測(ce)試(shi)驗(yan)證(zheng)來(lai)補(bu)充(chong)實(shi)驗(yan)室(shi)測(ce)試(shi)。戶(hu)外(wai)測(ce)試(shi)的(de)作(zuo)用(yong)：

●  支持識別真實用戶環境中典型幹擾和欺騙信號的特征。

●  支持驗證接收機的抗幹擾和反欺騙能力。

●  支持了解在動態條件下
，接收機遭受幹擾和欺騙時的表現。

這幾點意義非凡，有助於了解接收機抗幹擾能力的不足，繼而做出改善。

GNSS頻pin段duan受shou官guan方fang保bao護hu
，在zai該gai頻pin段duan上shang通tong播bo射she頻pin需xu要yao取qu得de特te別bie授shou權quan，否fou則ze就jiu屬shu於yu違wei法fa行xing為wei
，這zhe造zao成cheng工gong程cheng師shi很hen難nan前qian往wang實shi地di執zhi行xing測ce試shi。此ci次ci測ce試shi是shi挪nuo威wei當dang局ju第di二er次ci組zu織zhi像xiangJammertest 2022 1這樣的實地測試。

測試

挪威北岸是Jammertest 2022的場地。在挪威當局的協助下，一支專家小組啟動了在正常大氣條件下評估GNSS/GPS幹擾和欺騙的工作。

zaiweiqiyizhouduodeshijianli
，yibaiduoweizhuanjiazaiganraoheqipianceshizhongpingguleshebeixingneng。ceshizhongshejidaobutongdedaoluhetianqitiaojian
，zonggongsangezhuyaoweizhiquweibufenpinduandeganraoheqipiantigongceshihuanjing：一個高效幹擾機測試區，兩個低效幹擾機測試區。

此次測試活動使用的大多數GNSS/GPS信號幹擾機均為挪威通信管理局或警方罰沒的設備。還有一部分幹擾機是在網上購得的，但並不是供公眾使用的設備。

測試分為兩個大類：幹擾情景和欺騙情景。

●  幹擾測試進一步分為兩組；可發射CW和PRN（BPSK調製）幹擾信號的高效幹擾機；以及低效幹擾機（寬帶掃頻式）。

●  對於欺騙測試
，專家認為可分為兩類：基本攻擊和高級攻擊。基本攻擊涉及評估特定的位置和時間，以欺騙L1C/A衛星信號。高級攻擊涉及在不同的時間範圍（時間梯度

、頻率梯度或假閏秒）下同步的露天GPS L1欺騙信號。下表展示了該試驗周中用到的各種類型的測試和規範。 

i 專家將所有測試重複兩次，首先使用CW，然後使用PRN (BPSK)

ii 駕駛地點是Bleik附近區域

iii 測試在Grunnvatn進行（利用未在第1部分中使用的幹擾機）

iv 駕駛地點是Grunnvatn附近區域

v 可開車到任意位置

結果

根據上述條件在安島附近行車，並克服各種障礙（例如
，在記錄活動時同步信號），這讓專家可以更好地了解接收機在遭受幹擾和欺騙期間的行為。通過此試驗周的活動推斷出的主要觀察結果包括：

1)由於信號處理技術，接收機表現穩健，位置與時間信息的可用性提高。

2)對位置和時間信息可用性助益最大的因素是處理多個頻段和傳感器數據的能力
，具體如下： 

a.在使用傳感器數據(DR)的單頻接收機失去GNSS定位/信號時，仍可通過DR提供位置和時間信息。

b.在多頻接收器失去來自幹擾頻段的信號時，仍可提供GNSS定位/信號。

下圖說明了高效GNSS信號幹擾機(20W)對L1頻段施加長時間幹擾的情景。圖中顯示了用於估算位置、速度和時間解的每個頻段的信號數量。

信號數量的減少與接收到的幹擾功率相對應，主要決定因素是與幹擾機的距離。在幹擾源附近完全檢測不到L1頻段的信號。因嚴重幹擾（20W發射功率），L2頻段受到極大的影響。但即便在這種情景下，接收機也能檢測到至少四個信號，提供準確的位置、速度和時間解。

3)在大多數情況下
，即使在高影響幹擾中，幹擾也不會造成位置和時間信息準確性顯著下降，基本幹擾產生的影響更是微乎其微。

下圖展示了在本次測試活動中
，車輛為獲取信息而采用的行駛路線之一：在露天環境中穿過Bleik村。在此情景中，車輛首先靠近幹擾機，然後再遠離該設備。

圖1.Bleik周邊動態高效幹擾機情景的測試結果

在整個測試階段中，ZED-F9P接收機輸出結果始終保持足夠的精確度。原因是在幹擾機造成L1 GNSS/GPS信號丟失時
，接收機會使用L2信號進行導航。

總結

此ci次ci試shi驗yan中zhong使shi用yong的de規gui範fan和he時shi間jian範fan圍wei讓rang參can與yu者zhe能neng確que定ding接jie收shou機ji在zai真zhen實shi條tiao件jian下xia遭zao受shou幹gan擾rao和he欺qi騙pian時shi的de行xing為wei。這zhe次ci試shi驗yan活huo動dong讓rang技ji術shu開kai發fa者zhe得de出chu了le詳xiang實shi的de結jie論lun。

對於u-blox來說，這是一次評估當前GNSS接jie收shou機ji在zai真zhen實shi環huan境jing中zhong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li的de絕jue佳jia機ji會hui。我wo們men也ye借jie此ci獲huo得de了le有you助zhu改gai善shan未wei來lai設she備bei安an全quan性xing的de寶bao貴gui見jian解jie，對dui於yu我wo們men一yi直zhi高gao度du關guan注zhu的de安an全quan主zhu題ti極ji有you價jia值zhi。

參考文獻：

[1] https://gpspatron.com/jammertest2022-norway/

本文作者 | Philipp Richter

，u-blox高級係統架構師 

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