O lažiranju GPS signala: Civilna avijacija nije meta ali trpi posljedice
Autor: Snežana Tomčić, glavna i odgovorna urednica Avioportal.me
GPS (Global Positioning System) je ključni alat u modernoj avijaciji na koje se posade sve više oslanjaju i koji je od velikog značaja svuda gdje inženjeri i tehničari kontrole letenja (ATSEP osoblje) iz nekog razloga nisu mogli da instaliraju konvencionalna sredstva kao što su sistemi za nadzor i navigaciju (primjer prekookeanski letovi ili regioni sa slabo razvijenom telekomunikacionom ili elektroenergetskom infrastrukturom).
Međutim, posljednjih godina je postala češća pojava ometanja a zatim i lažiranja GPS signala (GPS spoofing) pri čemu ova druga može biti izuzetno opasna i dovesti do katastrofalnih posljedica.
Zbog toga su se operativci iz svih oblasti vazduhoplovstva okupili u želji da razmjenom mišljenja dođu do kompletne analize o pomenutom problemu i eventualnim rješenjima.
Više od 750 učesnika pridružilo se radnoj grupi koja okuplja predstavnike strukovnih organizacija IFALPA, IFATCA, IFATSEA, OPSGROUP, IBAC, EBAA, ECA i BALPA.
Iz aviokompanija u grupi su predstavnici Aer Lingus, Air Atlanta, Alaska Airlines, Cathay, Cargolux, Singapore Airlines, Turkish Airlines, United Airlines, Netjets, El Al, Royal Jordanian, Italian Air Force, USAF, American Airlines, LOT Polish Airlines i Fedex.
Važan element Radne grupe je uključivanje stručnjaka PNT-a i GPS-a iz NASA-e, Boeinga, Collins Aerospace, FlightSafety International, Honeywell International, Safran Electronics & Defence, Satcom Direct, Aircraft Performance Group, Fokker Services, Honda Aircraft Company, Zurich University of Primijenjene nauke i SkAl Data Services.
Vazduhoplovne vlasti koje učestvuju su švedski CAA, Transport Canada Civil Aviation, Uprava za civilno vazduhoplovstvo Singapura, Uprava za civilno vazduhoplovstvo Tajlanda, CAA Isle of Man, Eurocontrol, FAA, NATS UK i drugi.
Cilj radne grupe je da svoje zaključke prezentuje tokom 14-te ICAO Konferencije o vazduhoplovnoj navigaciji (14th ICAO Air Navigation Conference) koja će se održati krajem avgusta.
Ispred međunarodne organizacije IFATSEA za učešće u ovoj radnoj grupi imenovan je Nikola Cojić s kojim smo razgovarali o detaljima pojave lažiranja GPS signala.
Da krenemo od početka. Koja je razlika između lažiranja i ometanja GPS signala?
Kao i svaki signal koji se kreće kroz vazduh GPS signal je podložan slabljenju i različitim vrstama ometanja.
Dok se ometanje GPS signala odnosi na aktivno onemogućavanje ili prekid signala, lažiranje se sastoji od manipulacije ili generisanja lažnih GPS signala koji pilotu daju pogrešne informacije o poziciji aviona.
Ova razlika je ključna; ometanje signala stvara prazninu pri kojoj posada koja se oslanja isključivo na GPS ostaje bez informacije o trenutnoj lokaciji, dok lažiranje navodi pilota da se nalazi na lokaciji koja nije u skladu sa realnim stanjem što može dovesti do ozbiljnih situacija.
Kada je počelo lažiranje GPS signala i gdje posade mogu očekivati ovu pojavu?
Lažiranje GPS signala prvi put se počelo primenjivati u vojnim krugovima tokom 1990-ih, ali se brzo proširilo i na civilnu avijaciju.
Prva zvanično registrovana situacija lažiranja GPS signala za civilni vazduhoplov dogodila se u avgustu 2023.godine na Bliskom istoku blizu Iračko-Iranske granice. Tada je posada primjetila da avion započinje skretanje u dijelu kada bi trebalo da prati pravu liniju. Već sljedećeg mjeseca, u septembru te iste godine na Bliskom istoku bilo je 20 takvih slučajeva.
Trenutno je najviše registrovanih slučajeva u području Crnog mora, Istočnog mediterana (Kipra, Izraela, Libana, Iraka uz granicu s Iranom) i u Rusiji oko Moskve. Registrovani su i slučajevi u Baltičkim zemljama, na Korejskoj granici, blizu Mijanmara i u nekim djelovima Kine.
Kako zapravo nastaje lažiranje GPS signala?
GPS signal koji šalju sateliti je slab kad dođe do aviona zbog čega bi neki drugi signal mogao da ga nadjača. Tako dolazimo u situaciju da lažni GPS signal bude primljen kroz GPS antenu aviona i uđe u sve sisteme vazduhoplova koji se za svoj rad koriste GPS.
Trebamo imati na umu da dok postoje GPS antene proizvodiće se i predajnici GPS signala. Ovdje ne govorim o ometačima GPS signala koje ima svaki vozač koji ne želi da ga šef iz kancelarije prati njegovo kretanje, već o predajnicima koji šalju pogrešnu lokaciju čiji se primjeri mogu naći u oblastima koje treba zaštititi od napada dronom ili projektilom.
Ono što prvo treva razumjeti je da civilna avijacija nije meta ali trpi posljedice ove pojave. S obzirom na mogući uticaj na civilno vazduhoplovstvo i iskustva koja do sada imamo, potrebna su nam rješenja što prije.
Šta posade prvo primjete u ovom slučaju?
Manifestacije lažiranja GPS signala u kokpitu mogu biti različite u zavisnosti od tipa vazduhoplova, a reakcije posada zavise od toga da li očekuju ulazak u vazdušni prostor gdje se ovakve pojave dešavaju. Nije lako reagovati u situacijama koje doživljavate prvi put.
Neke aviokompanije su već izdale procedure, bar privremene, za postupke posade u ovim situacijama, a neke još uvijek nemaju prave informacije te lutaju optužujući svoju tehniku za neispravnost sistema.
Ono što je za očekivati da posada primjeti je da:
-autopilot počinje da prati “novu rutu” i ukoliko se ne pazi budno – avion može da promjeni rutu,
-sistemi za upravljanje letom u kokpitu (FMS ili hibridni IRS) kao i drugi sistemi povezani na GPS postaju nepouzdani što posadi otežava posao,
-moguća je aktivacija EGPWS alarma.
Posada treba da zna da kontrola letenja neće imati informaciju šta se im se dešava, sem ako pojavu nije prijavio vazduhoplov koji je nešto ranije letjela tim pravcem.
Kako da posade reaguju u slučaju lažiranja GPS signala?
Moguća rješenja za posade zavise od tipa vazduhoplova i povezanosti sistema vazduhoplova sa GPS antenama. Najprostije rješenje s tehničkog aspekta bi bilo isključiti GPS antene dok opasnost ne prođe ali treba provjeriti da li je to moguće kod konkretnog tipa vazduhoplova.
Ako tražimo rješenja s pilotske strane, treba početi od toga da se u okviru pretpoletnog informisanja odradi analiza da li bi i gdje trebalo očekivati GPS lažiranje signala. Tome će sigurno pomoći izrada mapa ovakvih rejona čija se izrada uskoro očekuje, a razmatra se i mogućnost izdavanja NOTAM-a od strane kontrole letenja u čijoj zoni odgovornosti se ovakve pojave dešavaju,
Ukoliko posada primjeti pojavu tokom leta neke od mogućih aktivnosti bi bile:
-da se oslanja na signale sa zemaljskih navigacionih stanica o kojima brine ATSEP osoblje (CVOR, DVOR, DME),
-ukoliko je lažiranje GPS signala moguće očekivati i na samoj poletno-sletnoj stazi treba sačekati polijetanje i prijem signala sa DVOR-DME kako bi prva informacija bila tačna.
-u slučaju potrebe traži se vektorisanje od kontrole letenja,
-prelazi se na komunikaciju radio-vezom ukoliko je i CPDLC obuhvaćen napadom (a što je vrlo verovatno zbog vremenske GPS sinhronizacije). U ovom slučaju može da se desi da kontrolor letenja ne zna da postoji CPDLC problem (!),
-provjeri s kontrolom letenja informacije koje dobija od svog weather radara,
-očekuje reakciju GPWS (Ground Proximity Warning System) ili EGPWS (unapređena verzija GPWS) u zavisnosti čime je avion opremljen. Dešavalo se da posadama koje lete iznad mora ovaj sistem (namijenjen za obavještavanje u slučaju udara u zemlju tj. teren) javlja da što prije podignu avion na veću visinu. Razlog je taj što je avion dobio lažnu GPS lokaciju i sad “misli” da se nalazi iznad planinskog terena što rezultuje alarmom u kabini pilota i to su situacije koje posadi ne mogu biti prijatne čak i kad je samo pogledom kroz prozor jasno da se ne nalaze u opasnosti ove vrste.
-posada treba da bude svjesna da RNP (Required Navigation Performance) nivo može biti degradiran kao posljedica lažiranja GPS signala. To znači da bi se zbog smanjenja tačnosti navigacije razmak između aviona povećao čime se smanjuje kapacitet vazdušnog saobraćaja. Tako se povećavaju i kašnjenja.
Ima li rješenja za jedan ovako veliki problem?
To što je ovaj problem okupio veliki broj profesionalaca u cilju izrade analize i predloga sveobuhvatnog rješenja predstavlja ozbiljan alarm. S druge strane, avijacija se i do sada razvijala tako što je nailazila na probleme tako da je ovo samo još jedna faza razvoja navigacije.
Ujedno, treba da raduje angažovanje velikog broja vazduhoplovnih operativaca iz različitih oblasti, nezavisnih od proizvođača ili svoje kompanije jer samo na taj način se može obezbjediti objektivnost u prikupljanju podataka i njihovoj analizi. Zbog toga mi je čast ali i veliko iskustvo da kao inženjer u kontroli letenja dam doprinos ovoj grupi koja će pružiti posadama najbrže moguće rješenje.
Rad ove grupe kao i predlozi proizvođača vazduhoplova, proizvođača navigacione opreme, aviokompanija i drugih relevantnih institucija će biti objedinjeni i formulisani kroz preporuke 14-te ICAO konferencije o vazduhoplovnoj navigaciji koja će se od 26.avgusta do 6.septembra održati u Montrealu, u Kanadi. Nadamo se da ćemo već od septembra imati jasniju sliku o ublažavanju ako ne i neutralisanju posljedica lažiranja GPS signala.
