Navigation and safety problems of a unmanned systems

• Autorzy: Dobryakova L. , Ochin E.

Warianty tytułu

PL

Problemy nawigacji i bezpieczeństwa systemów bezzałogowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

GNSS-dependent positioning and navigation have a significant impact on everyday life. One of the major problems of modern navigation for both manned and unmanned transport systems is the problem of navigation safety. Therefore, such a widely used system increasingly becomes an attractive target for illicit exploitation by terrorists and hackers acting from various motives. As such, spoofing and antispoofing algorithms have become an important research topic within the GNSS discipline. This paper will provide a review of the navigation and safety problems of unmanned systems. After introducing a spoofing signal model, a brief review of recently proposed anti-spoofing techniques and their performance in terms of spoofingdetection and spoofing mitigation will be provided. This paper will also provide a review of different spoofing scenarios in case of the application of signal repeater as a spoofer.

PL

Pozycjonowanie GNSS i nawigacja posiada znaczny wpływ na życie codzienne. Jednym z głównych problemów współczesnej nawigacji zarówno załogowych i bezzałogowych systemów transportowych jest problem bezpieczeństwa żeglugi. Dlatego takie powszechnie stosowany system staje się coraz bardziej atrakcyjnym celem dla nielegalnego wykorzystywania przez terrorystów i hakerów działających z różnych motywów. Algorytmy spoofingui antyspoofingu stały się ważnym tematem badań w ramach dyscypliny GNSS. Ten artykuł będzie stanowić przegląd nawigacji i bezpieczeństwa problemów systemów bezzałogowych. Po wprowadzeniu model spoofingu sygnału zostaną przedstawione krótki przegląd niedawno zaproponowanej techniki antyspoofingu. Ten artykuł będzie oraz zapewniać przegląd różnych scenariusze w przypadku stosowania wzmacniaku sygnałów, jako spoofer.

Słowa kluczowe

EN

navigation; safety of navigation; GNSS; terrorism; spoofer; spoofing; antispoofing

PL

nawigacja; bezpieczeństwo nawigacji; GNSS; terroryzm; spoofer; spoofing; antyspoofing

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 2984--2994, CD2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dobryakova L.

• Wydział Informatyki, ZUT w Szczecinie, ul. Żołnierska 49

autor

Ochin E.

• Wydział Nawigacyjny, Akademia Morska w Szczecinie, Wały Chrobrego 1-2

Bibliografia

• 1.Gen. Dyw. Pil. Dr Leszek Cwojdziński. Nowe wyzwanie dla Sił Zbrojnych // Przegląd sił powietrznych NR 02 (062)/2013 // http://www.polskazbrojna.pl/AppData/TinyMceFiles/psp2_2013.pdf
• 2. “Inside Unmanned Systems” in Air, Land, Maritime, Cyber // http://insideunmannedsystems.com/category/air/
• 3. “Inside Unmanned Systems” in the National Airspace System // http://insideunmanned.epubxp.com/t/124686
• 4. Bezzałogowe statki powietrzne w Polsce // http://www.ulc.gov.pl/_download/publikacje_/UAV_raport_ULC_2013.pdf
• 5. Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Zakład Informatycznego Wsparcia Logistyki // https://www.itwl.pl/z32
• 6. Specht C.: System GPS. Biblioteka Nawigacji nr 1. Wydawnictwo Bernardinum. Pelplin 2007.
• 7. Januszewski J.: Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne. PWN 2010.
• 8. GPS Standard Positioning Service (SPS) Performance Standard, 4th Edition (now in effect) - September 2008 // http://www.gps.gov/technical/ps/2008-SPS-performance-standard.pdf
• 9. Parkinson B.W. and Spiker J.J. Jr.: 1996, Global Positioning System: Theory and Applications, Volume I, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. // http://arc.aiaa.org/doi/book/10.2514/4.866388
• 10. Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H. and Collins J.: GPS Theory and Practice, 5th edition, SpringerWien New York, 2001.
• 11. Ochin E.: Detekcja GNSS spoofingu i bezpieczeństwо transportu, część I/AAM, ISSN 1508-7786, nr 2(82)/ 2014, str. 8-10 http://am.szczecin.pl/userfiles/File/aam/AAM%202_82_2014.pdf
• 12. Ochin E.: Detekcja GNSS spoofingu i bezpieczeństwо transportu, część II/AAM, ISSN 15087786, nr 3(82)/ 2014, str. 12-13 http://am.szczecin.pl/userfiles/File/aam/AAM%203_83_2014.pdf
• 13. Electronic Warfare Solution Center // http://www.rfglobalnet.com/doc/electronic-warfaresolution-center-0001
• 14. Advanced system to guard Russia from hi-tech surveillance, drone attacks // http://rt.com/news/russia-radar-jammer-drones-864/
• 15. Alexei Mikhailov. Russian Defense Ministry Receiveor Jammers For Spy Satellites // https://charlescarrollsociety.com/2013/05/03/russian-defense-ministry-receiveor-jammers-for-spysatellites/
• 16. Kuusniemi Heidi.: Effects of GNSS jammers and potential mitigation approaches // http://www.unoosa.org/pdf/sap/2012/un-latvia/ppt/3-14.pdf
• 17. Gregory D. Rash: GPS Jamming in A Laboratory Environment // http://fas.org/spp/military/program/nav/labjam.pdf
• 18. SCOTT Logan. Spoofing: Upping the Anti // Inside GNSS, July/August 2013 // http://www.insidegnss.com/auto/IGM_TLS07_13.pdf
• 19. GNSS Simulator for the R&S®SMBV100A Vector Signal Generator // http://www.rohdeschwarz.com/en/product/gnss-product startpage_63493-11461.html
• 20. Ali Jafarnia-Jahromi, Ali Broumandan, John Nielsen, and Gérard Lachapelle. GPS Vulnerability to Spoofing Threats and a Review of Antispoofing Techniques // http://www.hindawi.com/journals/ijno/2012/127072/
• 21. Todd E. Humphreys, Brent M. Ledvina, Mark L. Psiaki, Brady W. O’Hanlon, and Paul M. Kintner, Jr. Assessing the Spoofing Threat: Development of a Portable GPS Civilian Spoofer // http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.456.8434&rep=rep1&type=pdf
• 22. Tippenhauer N.O., Pöpper C., Rasmussen K.B., Capkun S.: On the Requirements for Successful GPS Spoofing Attacks // http://www.syssec.ethz.ch/research/ccs139-tippenhauer.pdf
• 23. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Ochin E.: The analysis of the detecting algorithms of GNSSspoofing // Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 2013, 36(108) z. 2, pp. 30-36 http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/561
• 24. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Lusznikov E., Ochin E.: The study of the spoofer’s some properties with help of GNSS signal repeater// Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 36(108) z. 2 2013, pp. 159-165. http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/581
• 25. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Lusznikov E., Ochin E.: The application of satellite compass for GNSS-spoofing detecting // Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 2014, 37(109) pp. 28-33 http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/616
• 26. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Ochin E.: Design and Analysis of Spoofing Detection Algorithms for GNSS Signals // Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 40(112), 2014, pp. 47-52 http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789
• 27. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Ochin E.: Transport safety: the GNSS spoofing detecting using two navigators /Logistyka 3/2014, str. 1328-1331.
• 28. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Ochin E.: The main scenarios of GNSS spoofing and corresponding spoofing detection algorithms /Logistyka 4/2014, str. 2751-2761.
• 29. Dobryakova L., Ochin E.: On the application of GNSS signal repeater as a spoofer /Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 40(112), str. 53-57, ISSN 1733-8670, 2014 http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/
• 30. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Ochin E.: Antyterroryzm – projektowanie i analiza algorytmów antyspoofingu dla globalnych nawigacyjnych systemów satelitarnych // Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 2012, 30(102), pp. 93-101.http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/358
• 31. Ochin E., Dobryakova L., Lemieszewski Ł. Antiterrorism – design and analysis of GNSS antispoofing algorithm // Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 30(102), 2012, pp. 93-101. http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/358
• 32. Saeed Daneshmand, Ali Jafarnia-Jahromi, Ali Broumandan, Gérard Lachapelle.: A LowComplexity GPS Anti-Spoofing Method Using a Multi-Antenna Array // http://plan.geomatics.ucalgary.ca/papers/iongnss2012_sdaneshmand_26sep12.pdf