RADIAL2017

Ausgangssituation / Motivation

Es ist allgemeiner Konsens, dass die Bedeutung satellitengestützter Positionierung (d. h. mit Hilfe von Global Navigation Satellite Systems (GNSS)) weiter zunehmen wird und die Abhängigkeit sicherheitskritischer Infrastruktur oder zukünftiger Technologien von GNSS bereits jetzt signifikant ist. GNSS ist aufgrund der geringen Signalstärken sehr störempfindlich. Insbesondere stellen „Jamming“ und „Spoofing“ potentielle Schwachstellen dar, deren Detektion und Unterdrückung (Mitigation) in den letzten Jahren durchaus intensiv erforscht wurden. Die Lokalisierung der Störquellen (insbesondere von GNSS-Spoofern) wurde hingegen weniger erforscht.

Inhalte und Zielsetzungen

Es ist die Aufgabe der Regulierungsbehörden, die gesetzeskonforme Nutzung des Frequenzspektrums sicherzustellen. Dafür wird eine aufwändige Infrastruktur unterhalten, welche insbesondere das korrekte Funktionieren der mannigfaltigen Kommunikationsdienste sicherstellt.

Diese Infrastruktur ist aber nur bedingt in der Lage Störungen der Satellitennavigation festzustellen, geschweige denn zu lokalisieren, da das vorhandene kommerziell verfügbare Equipment nur Kommunikationssignale detektiert, deren Modulation sich signifikant von Navigationssignalen unterscheidet und deren Sendeleistung auch weit über der für GNSS-Signale liegt. Das ist durch Präzedenzfälle belegt und wurde in Diskussionen mit namhaften Herstellern bestätigt.

Methodische Vorgehensweise

Vor diesem Hintergrund soll ein existierender GNSS-Softwareempfänger über eine rotierende Antenne zu einer Echtzeit-GNSS-Monitoring-Station ausgebaut werden. Mit dem Hintergrund typischer Störszenarien und unter Berücksichtigung operationeller Aspekte sollen zum einen effizienten Algorithmen für den Softwareempfänger, als auch ein optimiertes mechanisches Design für die rotierende Antenne entwickelt werden. Insbesondere soll ein Verfahren zur Echtzeit-Lokalisierung von nicht-kooperativen Spoofern umgesetzt werden und die rotierende Antenne mit einer Richtantenne zur Lokalisierung von „Jamming“-Signalen erweitert werden.

Die Tauglichkeit, insbesondere die Messgenauigkeit des Systems soll im Rahmen einer Testkampagne experimentell für repräsentative Störquellen und Lokalisierungsverfahren bestimmt werden. Insbesondere sollen vorläufige Spezifikationen für die Azimut-Genauigkeit, Winkelauflösung, und horizontale Genauigkeit aufgestellt werden, wie auch die Fähigkeit, mehr als eine Störquelle zu lokalisieren.

Erwartete Ergebnisse

Die IGASPIN GmbH wird sich für die Tests um Zugang zu einem Truppenübungsplatz des österreichischen Bundesheers bemühen, kann aber auch auf die Testgebiete der IFEN GmbH in Deutschland zurückgreifen. Angedacht sind ebenfalls Messkampagnen im GNSS-Testgebiet GATE (Berchtesgaden) wo unterschiedlichste Testszenarien unter möglichst realistischen Bedingungen ermöglicht werden können.

Projektleitung

IGASPIN GmbH

Projektpartner:innen

• Blickwinkel Grafikdesign Inh., Schimpl Franz-Josef
• Technische Universität Graz, Institut für Geodäsie, Arbeitsgruppe Navigation

IGASPIN GmbH
Rüdiger Hein
Reininghausstr. 13a
A-8020 Graz