Ochrona odbiorników GNSS przed zakłóceniami celowymi

• Autorzy: Magiera J. , Katulski R. J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2017.2-3.8

Warianty tytułu

EN

Protecting GNSS receivers from intentional interference

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy zastosowania algorytmów przestrzennego cyfrowego przetwarzania sygnałów dla potrzeb selektywnej eliminacji sygnałów zakłócających pracę odbiorników nawigacji satelitarnej GNSS. Omówiono podatność tych odbiorników na ataki elektroniczne typu zagłuszanie oraz spoofing. Polegają one na celowej emisji sygnałów niepożądanych w paśmie pracy systemu. Następnie przedstawiono koncepcje przeciwdziałania tego rodzaju zakłóceniom przez adaptacyjne kształtowanie charakterystyki kierunkowej odbiornika wieloantenowego. Scharakteryzowano algorytmy umożliwiające uzyskanie pożądanego kształtu tej charakterystyki, w zależności od zakresu informacji o źródle zakłócenia oraz od kryterium optymalizacji. Zaprezentowano również, obrazujące działanie poszczególnych algorytmów, wyniki symulacji komputerowych. Opisano kwestie wymagające uwzględnienia przy praktycznej implementacji układu eliminacji zakłóceń GNSS opartego na adaptacyjnym przetwarzaniu przestrzennym.

EN

This paper is concerning application of spatial digital signal processing algorithms for the purpose of selectively eliminating intentional interference which disturbs the operation of Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers. The first part outlines the problem of vulnerability of these receivers to electronic attacks such as jamming and spoofing, which are both based on deliberate transmission of interfering signals in GNSS frequency bands. Next, the idea of mitigating the interference via adaptive forming the reception pattern of a multi-antenna receiver is described. Next part overviews the algorithms used for obtaining the desired antenna pattern, depending on the amount of Information about the source of interference and the assumed optimization criterion. Performance of these algorithms is depicted with results of computer simulations. In the last part authors discuss the issues which need to be taken into consideration before beginning the practical implementation of interference canceller based on adaptive spatial processing.

Słowa kluczowe

PL

GNSS; zakłócanie; obrona elektroniczna; przestrzenne przetwarzanie sygnałów

EN

GNSS; interference; electronic defense; spatial signal processing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 2-3
• Strony: 89--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Magiera J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

autor

Katulski R. J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych

Bibliografia

• [1] http://www.gps.gov/applications/timing/
• [2] Chronos Technology: „GPSAnomalyEvent-26January2016", White paper, 2016.
• [3] Volpe John A. National Transportation Systems Center. "Vulnerability assessment of the transportation infrastructure relying on the Global Positioning System", 2001.
• [4] Katulski R., J. Magiera, J. Stefański, A. Studańska: Research study on reception of GNSS signals in presence of intentional interference, 34th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP),2011.
• [5] http://gpsworld.com/innovation-null-steering-antennas/, 2016.
• [6] http://gpsworld.com/anti-jam-protection-by-antenna/, 2013.
• [7] Compton R. T: "The Power-Inversion Adaptive Array: Concept and Performance", IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1979, DOI: 10.1109/TAES. 1979.308765
• [8] Frost O. L: "An algorithm for linearly constrained adaptive array processing” Proceedings of the IEEE, 1972, DOI: 10.1109/PROC.1972.881.
• [9] Capon J.: "High-resolution frequency-wave number spectrum analysis", Proceedings of the IEEE, 1969, DOI: 10.1109/PROC.1969.727.
• [10] Magiera J., R. Katulski: "Detection and Mitigation of GPS Spoofing Based on Antenna Array Processing", Journal of Applied Research and Technology, 2015.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)