The spoofing detection of local area differential GNSS in the aspect of land transport systems

• Autorzy: Dobryakova L. , Lemieszewski Ł. , Ochin E.

Warianty tytułu

PL

Wykrycie spoofingu w lokalnych różnicowych GNSS w aspekcie lądowych systemów transportowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS) is an enhancement to GNSS that was developed to correct errors (delays during the signals’ transit to earth) and inaccuracies in the GNSS system, allowing for more accurate positioning of information. In general, access to this correction information makes differential GNSS receivers much more accurate than other receivers; with these errors removed, a GNSS receiver has the potential to achieve accuracies of up to 10 centimeters. The GNSS positioning and navigation is widely used in many industries around the world : aircrafts, ships, missiles, UAVs and vehicles rely on GNSS data. Recent studies have shown that the interference and spoofing of GNSS is a real threat to the reliability and accuracy of the GNSS system and can be used by terrorists. One of the main problems of modern navigation both manned and unmanned transport systems is a problem of transport safety. One of the main problems of modern navigation both manned and unmanned transport systems is a problem of transport safety. To improve the accuracy of transport positioning we use Differential GNSS technology, which is based on setting a fixed referent station with a known geodetic position XYZ. Unfortunately, GNSS is vulnerable to malicious intrusion. GNSS can be spoofed by false signals, but special receivers can provide defenses against such attacks. In this article are considered the principles of architecture LADGNSS – Local Area Differential GNSS.

PL

Różnicowe Globalne Satelitarne Systemy Nawigacyjne (DGNSS) są rozszerzeniem GNSS. Zostały one opracowane w celu skorygowania błędów (opóźnienia sygnałów podczas transmisji do ziemi) i nieścisłości w systemie GNSS, co pozwala na przesłanie bardziej dokładnych informacji pozycjonowania. Dostęp do informacji dotyczących poprawek różnicowych dla odbiorników GNSS pozwala na znacznie bardziej dokładne pozycjonowanie niż w przypadku innych odbiorników. Poprzez usunięcie tych błędów odbiornik GNSS ma potencjał, aby osiągnąć dokładność do 10 centymetrów. Pozycjonowanie GNSS i nawigacja są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu na całym świecie: w samolotach, na statkach, w rakietach, bezzałogowych statkach powietrznych(UAV) i pojazdach, opierających swoją pozycję na danych GNSS. Najnowsze badania wykazały, że ingerencja i fałszowanie GNSS jest realnym zagrożeniem dla wiarygodności i dokładności systemu GNSS, podatność ta może być wykorzystana przez terrorystów. Jednym z głównych problemów współczesnych załogowych i bezzałogowych systemów nawigacyjnych jest zagrożenie bezpieczeństwa transportu. Aby zwiększyć dokładność pozycjonowania transportu, wykorzystuje się różne technologie mechanizmu różnicowego GNSS opartego na ustawieniu stacji referencyjnej ze znanym geodezyjnym położeniem w przestrzeni XYZ. Niestety, GNSS jest w dużym stopniu narażone na ataki. Sygnał GNSS może być podrobiony przez nadawanie fałszywych sygnałów, ale specjalne odbiorniki mogą zapewnić przed nimi obronę. W artykule przyjęto zasady architektury LADGNSS – Local Area Differential GNSS.

Słowa kluczowe

EN

GNSS; satellite receiver; spoofing

PL

GNSS; odbiornik satelitarny; spoofing

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 6
• Strony: 147--151, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., rys.

Twórcy

autor

Dobryakova L.

• West Pomeranian University of Technology, Faculty of Computer Science and Information Technologies, 71-210 Szczecin, ul. Żołnierska 49

autor

Lemieszewski Ł.

• The Jacob of Paradies University, Department of Technology, ul. Teatralna 25, 66-400 Gorzów Wielkopolski

autor

Ochin E.

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Navigation, 70-500 Szczecin, ul. Wały Chrobrego 1–2

Bibliografia

• 1. Retscher, G.: Accuracy Performance of Virtual Reference Station (VRS) Networks, Beacon DGPS Broadcasting Stations network. http://www.mx-marine.com/beacon-dgps-base-stations.html
• 2. Accuracy Performance of Virtual Reference Station (VRS) Networks. Journal of GPS, Vol.1, No.1:40-47, 2002 http://www.gmat.unsw.edu.au/wang/jgps/v1n1/v1n1pE.pdf
• 3. Beacon DGPS Base Station. http://www.mx-marine.com/downloads/BrochureBeacon2011.pdf
• 4. Spoofing, Detection, and Navigation Vulnerability. https://www.youtube.com/watch?v=qlX-MsYZvoM
• 5. World Geodetic System 1984 (WGS 84) http://gisgeography.com/wgs84-world-geodetic-system/
• 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. 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
• 9. Dobryakova L., Lemieszewski Ł., Ochin E.: The analysis of the detecting algorithms of GNSS-spoofing. Scientific Journals Maritime University of Szczecin, 2013, 36(108) z. 2, pp. 30–36 http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/561
• 10. 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
• 11. 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
• 12. 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