Zakłócenia GNSS z wpływem na pojemność przestrzeni powietrznej - aktualizacja

W 2023 r. odnotowano znaczny wzrost liczby przypadków zakłóceń i fałszowania GNSS, które w największym stopniu objęły Morze Czarne, południowy i wschodni obszar Morza Śródziemnego, Morze Bałtyckie, północną część Polski i Morze Arktyczne. Podobne, co do charakteru, zakłócenia zostają raportowanie w obszarze Północnego Atlantyku.

Zagłuszanie i fałszowanie sygnałów GNSS 

Możliwość korzystania z GNSS w nawigacji oznacza wymóg zapewnienia odpowiedniej jakości danych i integralności. W skrócie, jeśli informacja o pozycji ma zbyt "niską" dokładność, bądź zostały uruchomione wewnętrzne systemy informujące o niewystarczającej dokładności i integralności, wykorzystywane są inne, pokładowe systemy: inercyjne i wykorzystujące konwencjonalną radionawigację. 

Z analiz i ankiety którą wykonaliśmy w grudniu 2023 roku, wynika, że wraz ze wzrostem wysokości, łatwiej jest zakłócać/zniekształcać sygnał na wielkich obszarach. Jako wielki obszar rozumiemy, na przykład ćwierć terytorium Polski. Najprawdopodobniej, sygnały nad Bałtykiem i północno-wschodniej Polski zakłócane są przez stację zakłócającą, nadającą z terytorium Królewca. 

W przypadku "sprytnego" spoofingu, pilot i systemy pokładowe mogą "nie zauważyć" anomalii. O błędach w pozycjonowaniu, mogą ostrzegać naziemne systemy nadzoru, takie jak radary i systemy MLAT, które nie opierają się wyłącznie na sygnałach GNSS. 

W dniach 23 i 24 marca 2024 r. na północnych obszarach Polski ponownie wystąpiły problemy z prawidłowym odczytem sygnału GPS. Najbardziej prawdopodobne jest, iż zakłócenia są generowane ze strony terytorium rosyjskiego. Ich zasięg został zobrazowany na poniższych mapach: 

Zakłócenia GNSS w Reykjavik CTA 

Od 2023 roku, ciągłym zakłóceniom, zaczął podlegać również obszar Reykjavik CTA (Reykjavik Control Area). Isavia ANS zaobserwowała znaczny wzrost liczby samolotów, z obniżonymi możliwościami nawigacyjnymi. Co ciekawe, dochodziło do nich, również na kilka godzin przed wlotem do CTA Reykjaviku. 

Isavia ANS, poparła swoją tezę na podstawie:

• Dane ADS-B albo nie zostały przesłane przez statek powietrzny, albo zostały przesłane ze wskaźnikami niskiej jakości (o wskaźnikach niepewności pisaliśmy tutaj)
• Raporty ADS-C zawierają niską liczbę Figure of Merit (FOM)
• Samolot nie może wykorzystać łącza danych (CPDLC), najprawdopodobniej z powodu nieprawidłowego czasu pobieranego z systemu GNSS.

W obszarze North Atlantic (NAT) Region, w celu zwiększenia przepustowości, wdrożono, Data Link Mandate i PBCS (Performance Based Communication and Surveillance). 

Dzięki zastosowanym rozwiązaniom samoloty, lecą bardziej optymalnymi trasami, zużywają mniej paliwa, zmniejszając tym samym koszty linii lotniczych. Jednak, te ulepszenia do prawidłowego działania, potrzebują wiarygodnych danych GNSS. W momencie, gdy statki powietrzne wlatują nad północny Atlantyk z ograniczonymi możliwościami nawigacjnymi (w wyniku zakłóceń lub spoofingu GNSS), system i kontrolerzy ruchu  nie są już w stanie zagwarantować odpowiedniej, niższej separacji. Zdarzały się przypadki, podczas których załogi statków powietrznych musiały zaakceptować zmianę trasy i poziomu lotu ze względu na zakłócenia GNSS.

Skala problemów rośnie

W 2023 roku, Isavia ANS zaobserwowała ponad 1000 lotów, podczas których odnotowano znamiona zakłóceń GNSS. Oczywiście, w porównaniu do całkowitej liczby przelotów nie jest to dużo, ale fakt, że zakłócenia i /lub spoofing są podobne do tych, na przykład z FIR EPWW (występowały i występują na wysokościach przelotowych), świadczy o tym, że wojna dezinformacyjno-zakłócająca "o przestrzeń" powietrzną rozszerza swój zasięg. Informacyjnie, na portalu https://gpsjam.org/, "przeklikując" drugą połowę 2023, nie znaleźliśmy anomalii. Prawdopodobnie do ich wykrycia, potrzebne są inne poza samymi danymi z systemu ADS-B systemy (radary, MLAT, ...).

Co robić? 

Agencja Unii Europejskiej Bezpieczeństwa Lotniczego (EASA) opublikowała Safety Information Bulletins (SIB) dotyczący przerw w działaniu GNSS (LINK). SIB zawiera zalecenia dla Urzędów Lotnictwa Cywilnego (CAA), instytucji zapewniających służby żeglugi powietrznej (ANSP), operatorów statków powietrznych i producentów sprzętu. Zalecenia dla instytucji zapewniających służby żeglugi powietrznej są następujące: 

• Gromadzić informacje na temat degradacji GNSS
• Oceniać wpływ utraty lub anomalii synchronizacji czasu opartej na GNSS na systemy łączności, nawigacji i nadzoru
• Wydawać NOTAMy w celu zapewnienia odpowiednich informacji użytkownikom przestrzeni powietrznej
• Zapewniać niezawodny zasięg nadzoru odpornego na zakłócenia GNSS, a także utrzymywać niezbędną konwencjonalną infrastrukturą nawigacyjną działającą w celu wsparcia konwencjonalnych procedur nawigacyjnych
• Zapewnić, że plany awaryjne obejmują procedury, których należy przestrzegać w przypadku zakłócania i/lub fałszowania GNSS na dużą skalę
• Uważne monitorować ruch, aby zapobiec odchyleniom od toru/trasy lotu. 

Komunikacja i nadzór oparty na wydajności (PBCS) to połączenie kryteriów Performance Based Communication (PBC) oraz Performance Based Surveillance (PBS). Terminy te odnoszą się do łączności i nadzoru w oparciu o specyfikacje wydajności stosowane przy zapewnianiu służb ruchu lotniczego.

Przestrzeń powietrzna północnoatlantycka (NAT) stała się wąskim gardłem w zakresie przepustowości, a ruch lotniczy w niej stale rośnie. Wdrażane są nowe technologie i procedury, w tym komunikacja i nadzór w oparciu o wydajność (PBCS), co ma pomóc zmniejszyć minimalną poprzeczną (lateral), a także wzdłużną (longitudinal) separację między statkami powietrznymi, zwiększając w ten sposób przepustowość przestrzeni powietrznej NAT.

Zapewnienie PBCS w przestrzeni powietrznej NAT (HLA) dotyczy specyfikacji RCP 240 i RSP 180.

Tłumaczenie powstało na bazie artykułu "Increased GNSS interference affecting air traffic" opublikowanego 6 marca 2024 r. na stronie ans.isavia.is

Czytaj również:
Sprawa dość poważna i coraz częściej powtarzająca się: Załogi tracą integralność danych GNSS.
Wygląda to na inteligentny Spoofing
Biuletyn EASA: Awarie i zakłócenia w globalnym systemie nawigacji satelitarnej 
Współpraca EASA z IATA w celu przeciwdziałania zagrożeniom bezpieczeństwa lotniczego wynikającym z fałszowania i zakłócania GNSS
Wyniki ankiety: Zakłócenia systemu GNSS występowały co potwierdzają raporty załóg
Raportowanie zakłóceń sygnału GPS w ramach systemu zgłaszania zdarzeń lotniczych w ECCAIRS