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非常危险!“GPS欺骗”近期频发致飞机偏航,汽车和船只也可能受攻击

国际航空运输协会官员6日表示,鉴于近期网络攻击者误导飞机导航系统,导致飞机偏离航线的事件越来越多。 据央视财经报道,这种名为“GPS(全球定位系统)欺骗”的网络攻击手段在近几个月来激增,全球航空业巨头计划明年1月开会讨论由此引发的安全问题。 根据国际航空咨询机构飞行运营集团(OPSGROUP)发布的报告显示,截至今年11月上旬,这家机构已收到近50份涉及“GPS欺骗”的报告,其中多数发生在中东地区。


▲“GPS欺骗”致飞机偏离航线事件越来越多图据央视财经

假GPS信号“引”飞机偏离航线

整个导航系统失灵!

据悉,使用“GPS欺骗”的攻击者会向飞机飞行管理系统发送虚假GPS信号,而飞机无法辨别真伪,导致飞机导航系统出现偏差,飞机偏离航线。这可能出现未经他国允许,飞机便误入他国领空的情况,继而将造成较大风险。据悉,自今年9月下旬起,受“GPS欺骗”影响,多架飞机在飞越伊拉克-伊朗空域时,航线出现了明显偏差,其中有一架飞机差点就在未经许可的情况下误入伊朗领空。

据有着超过2万小时飞行经验的前机长帕特里克·韦耶特博士介绍,“GPS欺骗”与“GPS干扰”有所不同。据悉,“GPS干扰”意味着飞机无法接收准确的GPS信号,导航系统必须依赖其他方式来确定位置。这种情况下,飞机备用的惯性导航系统(INS,也称作惯性参考系统)便会发挥作用。据悉,INS是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量(如无线电导航)的自主式导航系统,能在GPS受到干扰的情况下继续运行。然而“GPS欺骗”则会导致飞机的整个导航系统完全失灵。


▲帕特里克·韦耶特博士有着超过2万小时飞行经验

帕特里克解释称,因为INS会利用GPS信号不断更新位置信息,导航系统软件会“被骗”,认为假GPS信号是正确的,从而导致INS失效。而当导航系统软件将假GPS信号与其他导航信号,如来自地面设备的导航信号进行对比时,就会出现严重误差,软件无法识别这种严重错误,就会导致导航系统最终被破坏。

美国得克萨斯大学奥斯汀分校无线电导航实验室主任托德·汉弗莱斯认为,这也意味着备用的INS其实也不再可靠。他补充称,假GPS信号不仅会“欺骗”GPS和INS,由此产生的不准确位置信息也可能会传递到飞机的自动驾驶仪等设备上,“这非常危险”。

帕特里克补充称,从最近的“GPS欺骗”事件中也可以看出,飞机的整个导航系统都受到了攻击且INS也出现了无法使用的情况。

据飞行运营集团报告,9月9日,一架从欧洲飞往卡塔尔的飞机便遭遇了“GPS欺骗”,机组成员最终通过空中交通管制引导才得以到达目的地。据悉,这架飞机的飞行航线将经过土耳其和伊拉克。在从保加利亚领空飞往土耳其领空时,飞机受到了轻微干扰。在飞到土耳其和伊拉克边境时,飞机两个GPS传感器失灵,但仍能通过INS继续飞行。然而到了伊拉克巴格达以北,机组丢失了所有导航信号。

值得一提的是,巴格达因靠近伊拉克-伊朗边境,其空域被视为敏感地区,而伊朗曾发出警告,威胁要击落未经许可闯入敏感区域的飞机。机组人员称:“飞机在巴格达北部附近发生了一些事情,我们一定被欺骗了。INS显示在那段时间里,我们已经偏离了既定轨道70-90英里,地面速度则显示为0。”

以军被曝使用“GPS欺骗”?

让真主党的导弹“失去方向”

为了确定是谁在发送虚假GPS信号,托德和另一名研究生通过获取来自“近地轨道”卫星的观测数据,基于多个卫星的不同测量结果,最终推算出发射装置位于德黑兰东部周边。而在9月发生了一系列“GPS欺骗”后,托德团队注意到该地区又出现了来自以色列的新虚假GPS信号。托德称,以色列国防军制造“GPS欺骗”,此举可能是为了让黎巴嫩真主党的精确制导导弹和火箭弹“失去方向”。据悉,以色列国防军随后承认了其确实存在干扰行为,但其认为这是必要的防御措施。


▲国际航协高度关注“GPS欺骗”图据央视财经

根据飞行运营集团11月下旬报告,一架从土耳其飞往塞浦路斯的飞机遇到了“GPS欺骗”。值得注意的是,这条路线距离黎巴嫩贝鲁特不远,也正是托德所说的“以色列进行GPS欺骗”的区域。报道称,由于知道这片空域会出现“GPS欺骗”,飞机一开始就禁用了GPS信号输入。然而,当飞机途中短暂地打开GPS后,其仍收到了虚假信号。此时假信号显示飞机位置位于贝鲁特上空,距真实飞行路线位置约222公里。

除了飞机,地上的自动驾驶汽车也会被“GPS欺骗”误导。据新华网2020年介绍,“GPS欺骗”也是扰乱自动驾驶汽车定位的一种常见攻击手段,这类通过对搭载GPS传感器的终端发送虚假信号的攻击方式在智能手机、无人机、游艇、特斯拉汽车上都曾发生过。调查显示,2016年以来,仅在俄罗斯就发生过9883起“GPS欺骗”攻击事件,影响了1311个民用船只。

托德认为,在现代航空电子系统中存在这样的缺陷(飞机会遭受“GPS欺骗”),主要原因是飞行系统强调的是“连接系统而不是联合系统”。他解释称,“各系统会直接接收从其他系统处获得的数据。而在当前环境下,想要一切数据正常无异于掷骰子。”托德称, 要求GPS和INS相互交叉检查、比较位置信息并计算差异似乎应该是基本要求,但“这(一基本要求)却并没有融入我们当前的航空电子系统中”。

红星新闻记者 黎谨睿

编辑郭庄

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