Jamming trial gjorde GPS rundtosset
Først i december 2009 var Farvandsvæsenet inviteret til at deltage som observatør i et såkaldt “GPS jamming trial” i England. Det vil sige et forsøg på fortsætligt at forstyrre de signaler, der kommer fra GPS satellitterne. Det viser sig nemlig, at GPS systemet er meget sårbart over for forstyrrelser fra såkaldte GPS jammere og over for støj i almindelighed fra bl.a. kraftige radarer, defekte aktive TV antenner m.v.
Hvad er GPS?
For dem der ikke måtte kende begrebet GPS, så drejer det sig om det amerikanske Globale Positioning System, et satellitbaseret navigationssystem som de fleste båd- og bilejere efterhånden anvender til stedbestemmelse.
Jamming for fulde sejl
Det var det engelse fyrvæsen General Ligthhouse Authorities (GLA), Trinity House, der stod for forsøget. Det skulle vise, hvad der sker på en skibsbro, når skibets elektroniske udstyr udsættes for et jamming angreb fra f.eks. terrorister.
Forud for forsøget havde Trinity House underrettet skibsfarten om, at GPS signalerne i et afgrænset område uden Newcastle upon Tyne i et par timer ville være ubrugelige på grund af jamming forsøget.
Deltagere fra nær og fjern
Forsøget strakte sig over flere dage, og repræsentanter for maritime myndigheder fra forskellige Europæiske lande var inviteret med for at observere resultatet af forsøget. Den dag, hvor jeg deltog, deltog der også repræsentanter fra EU’s Galileo projekt, repræsentanter fra det franske Direktorat for Maritime anliggender, repræsentanter fra Trinity House samt to repræsentanter fra det engelske Forsvarsministeriums “GPS jamming countermeasure group”. Det var iøvrigt de to sidstnævnte, der ledede forsøget.
Galatea blev bygget i Polen i 2007. Skibet er 84 m langt, 16½ m bredt og er udstyret med en kran der kan løfte 30 ton.
Skib med pondus som prøvekanin
Kl 10:00 var der afgang fra havnen i Newcastle med Trinity House’s nyeste bøjeskib Galatea. Skibets primære opgave er at lokalisere og afmærke vrag i de engelske farvande, føre tilsyn med afmærkning på boreplatforme i den engelske sektor i nordsøen, almindeligt afmærkningsarbejde og søopmåling, hvis tiden ellers rækker til. Skibet havde foruden et stort arbejdsdæk en kæmpe kran til at løfte den flydende afmærkning, helikopterdæk samt alle tænkelige og utænkelige elektroniske hjælpemidler til navigering og DP positionering m.v. Broen virkede som et mindre parcelhus med flere styrepulte strategisk placeret for optimal oversigt over arbejdsområdet.
Broen var veludrustet med alle de nyeste “state of the art” elektroniske hjælpemidler
Eksempler på, at GPS jamming lykkes
Inden jamming forsøget blev iværksat, forklarede de to repræsentanter fra UK “GPS jamming countermeasure group”, hvilke udfordringer de havde været ude for mht. jamming af GPS signalerne. I London sker det jævnligt, at f.eks. dyre biler, der er udstyret med såkladte GPS “trackere”, bliver stjålet og ført ud af landet. Biltyvene køber f.eks. en jamming enhed på internettet og aktiverer jammeren inden biltyveriet. Derved er det ikke muligt for GPS tracking systemet at spore bilerne. Samme metode anvendes ved tyveri af containere m.v.
Det er også velkendt, at Saddam Hussein under Irak-krigen anvendte kraftige russiske jammere til at forstyrre GPS modtagerne i de amerikanske Cruise missiler.
Nødvendigt med back-up
Derefter holdt professor David Last en præsentation om GPS systemets sårbarhed og vigtigheden af at have et backup system der fungerede i et andet frekvensområde end GPS, Galileo og Glonass. Han så eLoran som det eneste alternativ i øjeblikket, det samme mente folkene fra UK “GPS jamming countermeasure group”. Trinity House havde til sidst to indlæg om samme emne ved Dr. Sally Basker og Dr. Allan Grant.
Jammere, der kan forstyrre alle tre GPS frekvenser
samt mobiltelefoner, kan købes via internettet for
ca. 70£ incl. forsendelse.
Jamming forvirrede signalerne totalt
Selve forsøget blev gennemført i to tempi. Da Galatea nåede jamming zonen, blev GPS jamming udstyret med antennen placeret på brotaget i første omgang sat i gang med fuld styrke dvs. ca 100mW. Med det samme gik et stort antal alarmer på broen i gang. GPS og DGPS modtagerne mistede selvfølgelig deres signaler, og det samme skete for AIS modtageren, da denne anvender GPS signalerne til stedsbestemmelse.
På skærmen ses jamming området samt skibets GPS position som en blå plet, mens skibets Loran-C position er markeret med en grøn plet.
Foruroligende forstyrrelser
Dette var måske ikke så overraskende; hvad der måske var mere overraskende var, at Digital Selective Call (DSC) alarmen på skibets Global Maritime Distress Safety System (GMDSS) også blev sat ud af funktion. DSC anvendes bl.a. i en nødsituation, til udsendelse af en standard nødmelding, der indeholder skibets position. Endvidere satte begge skibets gyrokompasser ud, ligesom skibets radar mistede true heading. Disse systemer er efterhånden også afhængige af at GPS systemet virker.
Ikke nogen kritisk situation i dagslys og klart vejr, men måske lidt forvirrende for navigatøren i et tæt befærdet farvand i mørke med dårlig sigt.
Skruen strammes
I næste forsøg blev styrken af jamming signalet gradvist øget fra 0 til 100 mW. Dette viste sig som et meget mere skræmmende scenario. Skibets GPS modtagere kæmpede i starten med at finde en position, men i takt med at jamming signalet blev kraftigere, måtte de give op, og vi fik samme resultat som i første forsøg.
Skibet kastet hid og did på monitoren
Det, der var værd at tage til efterretning, var den situation, at mens GPS modtagerne kæmpede for at fange GPS signalerne, var skibets position helt virkårlig. På en monitor kunne man observere, at skibet det ene øjeblik lå tæt på kysten ud for Newcastle, for i næste øjeblik at sejle med 120 knob i det irske hav, og øjeblikke senere viste skibets GPS, at skibet lå på en position i den engelske kanal. Samtidig roterede skibets “heading” hele kompasset rundt. Det ene øjeblik så det ud som om, fartøjet sejlede stik vest, det andet øjeblik stik øst og så videre.
Dette scenario vil uden tvivl virke ret forvirrende for vagthavende navigatør og især for på de omkringliggende fartøjer, da det jammede skibs AIS modtager samtidig vil udsende de forkerte oplysninger. Det giver stof til eftertanke.
Her ses skibets forkerte GPS position (blå)helt tæt på Newcastle kysten, mens Loran C positionen (grøn) ligger korrekt og upåvirket af jamming signalerne.
Er Loran-systemer løsningen?
Efter forsøget blev resultaterne evalueret. Der var enighed om, at GPS systemets sårbarhed er en potentiel trussel imod, ikke bare mod stedsbestemmelse, men også i forhold til tidssignaler der bruges i forbindelse med alskens moderne elektroniske systemer, herunder dataoverførsel, telefoni m.v.
USA, UK og Frankrig har i flere år været fortalere for, at der var behov for et backup system for GPS systemet. I USA var man under den foregående regering fast besluttet på at udvikle Loran C systemet til et eLoran system med en nøjagtighed bedre end 10 meter.
Den nye regering i USA har imidlertid overraskende netop meddelt, at man har besluttet at lukke Loran C systemet i løbet af 2010. Der foreligger pt. ikke nogen information om evt. planer for at udvikle eLoran systemet.
UK arbejder stadig ihærdigt med at få vækket EU interesser mht. behovet for et landbaseret navigationssystem som et alternativ til GPS, Galileo og Glonas.
Danmarks holdning til Loran
Pt. Arbejder Trinity House på at få stablet et EU Interreg projekt på benene. Projektet skal afprøve eLorans værdi som backup system for Precise Navigation and Timing (PNT) i Nordsøen. Frankrig og Norge er afventende, mens Farvandsvæsenet har meddelt, at man ikke kan deltage i projektet, da den officielle danske holdning er, at der ikke er behov for Loran for navigering i de danske farvande.