Hvis du har oplevet GPS-navigation gå i gråt og melde 'planlægger ny rute' langs den østjyske motorvej, så kan en af forklaringer være, at mængden af radiostøj er vokset markant de seneste 2½ år.
»Vi kan se en meget klar udvikling i mængden af radiostøj på de frekvenser, der anvendes til GPS-positionering. Stigningen sker fra 2018 og tager for alvor fart fra 2019 og frem til i dag. Vi kan ikke direkte se hvad der forårsager støjen, men GPS-jammere er blandt de hovedmistænkte,« siger Søren Skaarup Larsen, ph.d-studerende på DTU Space, der har foretaget de konkrete analyser af myndighedernes GNSS-data.
Udover GPS-jammere kan radiostøjen også stamme fra andre typer elektronisk udstyr, fx USB- og HDMI-kabler, wifi-routere eller andre former for trådløs kommunikationsudstyr, som findes i mange nyere biler og erhvervskøretøjer.
Første gang myndigheder og forskere fik øjnene op GPS-forstyrrelser var netop i 2019, hvor Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering(SDFE) fandt tæt på 2.000 eksempler på forstyrrelser af GPS-signaler omkring Aarhus.
Det er uklart, hvad der præcist er årsagen til forstyrrelserne, men styrelsen antager, at der primært er tale om såkaldte GPS-jammere, som er monteret i køretøjer med det formål at blokere for satellitsignalerne, så køretøjet ikke kan spores. Dengang var det også Søren Skaarup Larsen, der stod for beregningerne, og nu er de så udvidet til otte års data fra den østjyske motorvej.
Forstyrrelserne rammer primært de amerikanske GPS og europæiske Galileo-signaler på L1-frekvensbåndet(1575.42 Mhz), mens det russiske positioneringssystem GLONASS og det kinesiske BeiDou ofte går fri, fordi de benytter en lidt anden sendefrekvens. De europæiske Galileo-satellitter har dog indlagt en række nye autentifikationstjenester, som gør det mere besværligt at jamme og forstyrre satellitsignalerne.
Derfor tyder meget på, at forstyrrelserne er designet til at ramme GPS-signaler i L1-frekvensbåndet, der er det klart mest almindelige signal og benyttes af alle GNSS modtagere.
Læs også: Mystiske GPS-forstyrrelser registreret i Aarhus: Ulovlige jammere under mistanke
Matcher lastbiler og varevogne
Men hvem er det så, der formodes at bruge GPS-jammere på Østjyske motorvej? Ved at sammenligne trafiktal på den østjyske motorvej med den registrerede radiostøj, så tegner der sig et mønster, der peger på erhvervskørsel som årsagen til radiostøjen.
»Støjen er fordelt ud over den almindelige arbejdstid på hverdage, men vi ser ingen udsving ved myldretid eller store trafikdage i forbindelse med ferier, hvilket peger på erhvervskørsel. I forbindelse med corona-krisen faldt trafiktallene markant på landets motorveje, men det var ikke tilfældet med hverken erhvervskørsel eller den registrerede radiostøj,« siger Søren Skaarup Larsen.
De senere år er brugen af GPS-tracking til flådestyring vundet frem hos mange vognmænd. Her kan de i realtid bevare overblikket over deres køretøjer og se hvor og hvor hurtigt de enkelte køretøjer kører. Det kan være den type overvågning som chaufførerne forsøger at blokere med GPS-jammere.
Indtil videre er der ikke registreret ulykker eller andre større konsekvenser som følge af GPS-jammere i Danmark. Det professionelle GNSS-udstyr, som bl.a. benyttes i ambulancer, politi og beredskaber benytter sig ofte af flere frekvenser på samme tid og har dermed stadig satellitkontakt, selvom signalerne på L1-frekvensen bliver forstyrret. Den samme mulighed findes ikke på mere konventionelt forbrugerelektronik som smartphones, hvor udfald på et par sekunder dog sjældent vil kunne mærkes under kørsel. I Danmark har Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering gjort opmærksom på problemet, også selvom der ikke lige nu er konkrete udfordringer forbundet med GPS-jammere.
Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering driver et net af 14 permanente GNSS-stationer. Det udgør den overordnede geodætiske infrastruktur i Danmark og knytter danske referencenet til europæiske og globale referencerammer. Det er data fra to af GNSS-stationer der er anvendt til at måle radiostøj langs Østjyske motorvej.Dansk referencenet
»Gennem vores internationale samarbejdspartnere kan vi forstå, at der er udfordringer med jammere (fx ved lufthavne), og at konsekvenserne ved denne jamming bliver mere alvorlig i takt med at vores samfund bliver mere og mere autonom og afhængig af GNSS-positionering. Det er disse perspektiver, som vi føler behov for opmærksomhed omkring. DTUs undersøgelser har vi fulgt med stor interesse,« siger Per Kobeck Nielsen, specialkonsulent i Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering (SDFE).
Læs også: PODCAST: Kigger Kina med i overvågningskameraerne? Svaret er hemmeligstemplet
Norge strammer op
I Norge oplever ambulance- og beredskabsmyndigheder stigende problemer med GPS-jamming, og det har resulteret i et øget opmærksom på problemet hos politiet, der i stigende grad uddeler bøder for brug af GPS-jammere.
»Helikoptere og droner er mere udsat, fordi de bevæger sig i højden, hvor det er lettere at forstyrre signalet med en GPS-jammer,« fortæller Søren Skaarup Larsen.
For to år siden måtte en pilot i en ambulancehelikopter nøjes med at kigge ud af vinduet, da GPS-signalet blev blokeret under en redningsaktion på grund af en GPS-jammer fra en bil.
GPS-jamming har været kendt i Danmark tidligere, men det var først da Søren Skaarup Larsen analyserede data fra testplatform, TAPAS, som SDFE driver i Aarhus, blandt andet til selvkørende robotter, at systematikken og omfanget blev tydeligt. På TAPAS-platformen i Aarhus tester man eksempelvis muligheden for at bruge GPS-signaler til præcis navigation af blindestokke, robotter og droner, som i alle tilfælde ikke har et sæt menneskelige øjne til at korrigere, hvis satellitsignalet bliver forstyrret og blokeret af en GPS-jammer.
De fleste billige jammere fungerer ved at udsende en kontinuerlig radiobølge af støj i de frekvensbånd der typisk anvendes til GPS-kommunikation, mens de lidt mere avancerede jammere udsender såkaldte chirp signals, hvor radiosignalerne løbende ændrer frekvens, så de støjer og jammer over en større båndbredde og dermed bliver sværere at spotte og blokere. Det ser ud til at begge typer jammere er i spil i Danmark.
Danmark er GPS-jammere ulovlige på lige vilkår med alle andre typer radiojammere. Det er forbudt at sælge dem i Europa og lige så forbudt at købe dem fra kinesiske internetbutikker. Eneste undtagelse er militære formål.
Læs også: Mystiske GPS-signaler 'flytter' skibe tusindvis af kilometer
På Infosecurity 2021 fortæller Søren Skaarup Larsen, ph.d-studerende ved DTU Space og Per Kolbeck Nielsen fra Styrelsen for Dataforsyning og Effektivisering om, hvordan GNSS-jamming foregår i praksis, og hvordan myndigheder i Europa arbejder for at detektere og bremse udbredelsen af jamming af vigtigt GNSS-baseret positionerings- navigationsudstyr.
Katten efter musen
I dag er det i praksis umuligt at dæmme op for GPS-jamming, der foregår simpelt ved at en radiomodul udsender signaler på samme frekvensbånd som GNSS-satellitterne sender over. Og når signalet kommer fra Jorden og ikke tusindvis af kilometer ude i rummet, så er det let at overdøve satellitternes signaler.
Ligesom GPS-modtagere i disse år rasler ned i pris, så kan du også med få klik på internettet erhverve dig billige GPS-jammere til få hundrede kroner. Ingeniøren har også set flere udførlige ‘gør-det-selv videoer’ på Youtube, der viser, hvordan man billigt kan bygge sin egen GPS-jammer med en lille microcontroller og en GNSS-enhed. Den tilsluttes typisk bilen via cigarettænderen, og så er du i gang og kan blokere for GPS-signalet i bilen.
»Vi er i gang med at forberede nogle tests, som skal udføres i vores radiodøde laboratorier, for at undersøge konsekvenserne af jamming i forskellige GNSS-modtagere. Derudover er vi sammen med SDFE i kontakt med Forsvaret, og arbejder på at få lov til at udføre nogle tests i mere virkelighedsnære miljøer på deres øvelsesterræner. Vi håber dette vil gøre os klogere på hvordan vi bedst forsvarer os mod jamming,« siger Søren Skaarup Larsen.
For i takt med at flere enheder bliver styret af GNSS-signaler, jo mere kritisk bliver det at kunne detektere og forhindre GPS-jamming.
»GNSS-positionering med satellitter betragtes i dag som kritisk infrastruktur og bliver det i stigende grad. Jo flere enheder der styres og positioneres med GNSS, jo mere alvorlige bliver selv små forstyrrelser og udfald,« siger Søren Skaarup Larsen.
I Danmark er der i første omgang ikke lagt op til selvstændige indsatser mod GPS-jamming på de danske motorveje. Myndighederne vil undersøgt fænomenet GPS-jamming yderligere, ligesom man håber på, at tekniske oprustninger kan bremse forstyrrelserne i fremtiden.
»SDFE planlægger et jammingforsøg sammen med Forsvaret i løbet af 2022, der skal prøve at måle effekten af jammere. Vi ser derudover frem til, at Galileos tjenester for sikring af signaler fx OSNMA og CAS (Commercial Authentication Service) kommer online i de kommende år. De tjenester forventes at ville kunne påvise spoofing. Større brug af Galileos dobbelt frekvente signaler kan delvist modvirke effekten af jamming,« siger Per Kolbeck Nielsen.
Læs også: Virksomheder frygter, at staten vil overtage ultrapræcis navigation
