Многие пассажирские рейсы в Европе в настоящее время приостановлены из-за различных помех. Помехи блокируют глобальные спутниковые навигационные системы (GNSS; Global Navigation Satellite System), такие как GPS. Грегор Мёллер, специалист по системам спутниковой навигации, и Рудольф Бухштайнер, руководитель отдела безопасности Austrian Airlines, рассказали о текущих проблемах воздушных рейсов.
Некоторые рейсы Finnair в настоящее время приостановлены из-за помех GPS. Фото: REUTERS Несколько дней назад авиакомпании Finnair пришлось приостановить полеты в аэропорт Тарту в Эстонии. Навигационные спутники, передающие на Землю сигнал позиционирования, расположены на высоте 20 200 км. Поэтому только слабый сигнал достигает Земли.
«Спутники передают сигналы в микроволновом диапазоне, которые принимаются на точно определенной частоте», — объясняет Грегор Мёллер, который исследует системы спутниковой навигации в Венском технологическом университете.
Даже небольшие глушилки могут излучать сигналы на одной и той же частоте, настолько мощные, что блокируют слабые сигналы GNSS в радиусе до 100 километров. Навигационные сигналы можно не только блокировать, но и манипулировать ими. При так называемом «спуфинге» («манипулировании») получателям подается ложный сигнал.
Поскольку известно, как структурированы открытые сигналы GNSS, их можно копировать и изменять. Затем ложный сигнал специально отправляется в район, где находятся самолеты или корабли, которые необходимо отклонить от курса. Если судно получит этот поддельный сигнал, оно может пройти мимо своего порта, объясняет эксперт.
Спутниковые сети также могут использоваться для обнаружения и противодействия спуфингу.
«Для определения положения достаточно четырех спутников, но часто требуется от 40 до 50 аппаратов», — говорит Мёллер.
Это позволяет выявлять и скрывать ложные сигналы. Для военного использования сигналы также могут быть зашифрованы, а это значит, что их больше нельзя будет имитировать. Но безопасность не находится под угрозой.
«Навигационная система обнаруживает искаженные или недостающие данные и переключается на радио- или инерциальную навигацию, а это означает, что у самолета практически нет никаких ограничений», — объясняет Рудольф Бухштайнер, руководитель отдела безопасности Austrian Airlines.
Современные самолеты оснащены множеством навигационных систем. Также используется радионавигация, передающая с наземной станции информацию о направлении полета и расстоянии до самолета. Также используются инерциальные навигационные системы, которые измеряют ускорение самолета и на основании этого определяют текущее положение.
«Компьютеры управления полетом постоянно сравнивают данные. Если одна система выходит из строя, осуществляется доступ к следующей», — объясняет Бухштайнер.
Его авиакомпания в настоящее время не использует GPS в кризисных районах. Пилоты получают предупреждение, как только данные GPS терпят неудачу. Они регулярно обучаются и готовятся к таким случаям, уверяет эксперт.
Авиакомпания также контролирует все рейсы с помощью программного обеспечения «Мониторинг полетных данных». При обнаружении частых неисправностей можно оперативно предупредить о сбоях.
Но от этих глушилок защититься невозможно. По словам Мёллера, их местонахождение можно быстро установить. Используя собственную сеть приемников GNSS, страны могут точно узнать, где нарушен сигнал. Можно увидеть, выходят ли из строя приемники, которые на самом деле должны нормально работать.
После обнаружения глушитель может быть уничтожен. Но обычно это политическое и военное решение. Поскольку глушилки также блокируют сигналы GNSS из страны в которой применяются, они обычно используются лишь временно.
Спутниковые операторы могут усилить сигнал в определенном регионе. В нынешнем случае помех в странах Балтии, ВВС США, отвечающие за GPS, должны будут гарантировать, что сигнал в этом районе будет достаточно сильным, чтобы затмить помехи.
Другой вариант — модернизировать приёмники GNSS так, чтобы они отдавали предпочтение сигналам сверху, т. е. от спутников, а сигналы снизу, т. е. от возможных глушителей, подавлялись.
В январе агентство авиационной безопасности ЕС EASA совместно с Международной ассоциацией воздушного транспорта IATA приняло решение о мерах по борьбе с угрозой помех. Данные о сбоях в настоящее время распространяются на международном уровне для улучшения информации. Кроме того, требования к производителям самолетов призваны обеспечить хорошую подготовку всех машин к сбоям в работе.
