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「定位不准的烦苦处系列」第1篇:谈谈卫星定位的位置干扰_暗记_旗子

南宫静远 2025-01-12 23:53:19 0

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大家把定位准确当做一个理所应该的事情,现在定位技能这么发达,北斗3代成功组网,定位怎么还会不准呢?确实,随着韶光的推进,定位的精度是越来越高的,但是有一个潜在风险,会导致定位精度低落。

这个风险来自卫星定位欺骗技能的泛滥。
卫星定位欺骗,或者位置滋扰,是通过地面上的卫星伪基站广播定位旗子暗记,让周边的定位设备误以为接管到了真实的定位旗子暗记,从而将定位结果设置为滋扰者预设的一个位置。
之前我们比较多的听说一些人用伪通信基站去群发垃圾短信,而本日,位置滋扰也越来越普遍,比如:

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驾考作弊:驾校学习都会哀求学员上车练习,而且车上有一些设备会记录学员的练习轨迹,作为学员完成学习的证据,但是一些学员不想花韶光学车,于是有一些职员会利用伪基站播发伪旗子暗记,让车辆记录仪的定位点自动环绕驾校道路行驶,纵然这个设备在阔别驾校的地点。
这样学员不须要花1分钟学车,就可以达到所哀求的学车时长。
远程打卡:一些企业会基于轨迹对员工进行工时统计,少数员工可能会通过假造自身位置的方法作假。
打车刷单:一些司机为了获取接单褒奖或者挑单,用作弊办法修正自己的定位点,让平台以为他在某个指定的位置,或者完成了某个订单。
无人机反制:一些企业不肯望无人机靠近自己的场所,于是对无人机的位置进行滋扰,让其误以为进入禁飞区自动降落,或者偏离航线。
反跟踪:运营车辆上都装有北斗定位装置,一些企业或个人不肯望自己的真实位置被创造,于是进行位置滋扰。

定位假造方法有很多种,有些只影响单一的设备(比如在设备上直接修正定位结果),而卫星伪基站的方法,则是技能含量比较高的方法,这个方法可以将附近所有设备的位置全部滋扰,详细的影响范围和基站的发射功率有关,小功率的基站只影响附近几米的范围,而大功率的基站,可以影响周边几十公里,乃至在室内接管不到卫星旗子暗记的情形下,都会被滋扰。

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(图片来自网络侵删)

这种滋扰能够将定位点定位到任意位置,而且运动速率、方向都可以指定。
于是用户可能创造自己的定位点在几千公里之外,或者轨迹成为一个奇怪的形状,比如画圆圈或者沿某条道路在行驶。

位置滋扰技能的事理是什么呢?大略来说,卫星定位是通过吸收到卫星旗子暗记,读取信号报文,得到韶光戳,然后用韶光戳和本地韶光相减打算出和卫星的间隔,再求解一个4元方程组(x,y,z坐标以及本地时钟偏移量)。

由于卫星旗子暗记的规格是公开的,我们可以将任意的韶光添补到旗子暗记报文中,再通过特定的载波旗子暗记发射出去,就可以让其他设备得到缺点的定位旗子暗记。
最大略的方法,是直接把某个地点的旗子暗记录下来,然后在另一个位置回放。
要定位到指定位置,只须要用该位置打算出每颗星播发的韶光戳即可。
而现在已经有人把全体报文编写、载波调制、旗子暗记发射这一系列步骤做了封装,成为货架产品,任何人只要买了设备就可以自己输入目标经纬度以及速率方向,乃至是整段轨迹,然后就可以进行位置滋扰了。

比如,HackRF是一款设备,可以发射自定义的旗子暗记,有一些开源软件可以生产GNSS的软旗子暗记,再通过HackRF发射出去,就成了一个伪基站。
而且,一个设备可以同时发送多路旗子暗记,仿照多颗卫星。

为什么卫星旗子暗记这么随意马虎被滋扰呢?由于GPS设计之初并没有在安全性上考虑的很严谨,以是报文完备没有加密,用户侧也没有做鉴权,是完备开放的。

后续的伽利略、格洛纳兹、北斗也都遵照相同的设计理念,报文、调制过程都是类似的,都会被滋扰。
安全性比较好的办法,是军码,这种报文采取专门的频率进行发射,其报文规格、编码办法都是保密的,要读取报文须要专门的秘钥,因此难以破解或者滋扰,但这种方法无法办理民用设备的安全性问题。

目前一些芯片厂商,以及高德,在做一些事情去创造这种滋扰,从而避免影响到用户。
详细的方法包括:

1.载波校验:真旗子暗记和假旗子暗记同时涌现时,可以检讨旗子暗记强度是否有非常(假旗子暗记每每旗子暗记很强,才能覆盖真旗子暗记)。

2.旗子暗记方向校验:检测旗子暗记的来源方向,如果不是来自天空,则有非常(对天线有哀求)。

3.报文同等性校验:检讨报文的每个字段是否和真实旗子暗记同等。

4.解算校验:解算后创造某些卫星的距离异常,比如同时收到真旗子暗记和假旗子暗记。

5.多源校验:结合惯导、网络定位以及其他定位办法校验卫星定位的结果是否非常。

以上这些方法可以在一定程度上降落被滋扰的概率,但是还是无法彻底杜绝。
对付普通用户来讲,当创造自己的定位结果非常时,如何创造是由于卫星旗子暗记滋扰导致呢?

1.首先,看自己的定位结果是不是涌如今机场、油库、驾校这些地点,或者自己的位置附近是否有油库或者是一些敏感举动步伐。

2.然后,确认自己设备的定位结果来自卫星定位而不是网络定位,如果是安卓用户可以下载一个AndroiTS GPS Test软件,如果显示Fix或ON,则代表卫星定位成功,否则是网络定位。

对付iPhone,下载phyphox,进入GPS页面,如果速率为负解释是网络定位,否则是卫星定位。

3.此外,在明确手机定位办法是卫星定位的情形下,如果周边的多台手机都定位在了缺点的位置(至少偏离了200米以上,如果偏离间隔不远,有可能是卫星定位点漂移了),则大概率此地被某个周边的伪卫星基站给滋扰了。

有些滋扰未必是滋扰者的本意,他本来可能只想掌握某个小范围的设备,但是天线功率设置不合理,旗子暗记被扩散到很远的地方。

能够明确有滋扰,如何办理呢?只能向政府部门寻求帮助,可以打电话给当地的无线电管理部门,哀求排查。
无线电管理部门有专门的仪器可以检测伪基站旗子暗记,确定位置,并将设备关停。
欢迎大家举报造孽的无线电滋扰行为。

详细电话可参考

https://www.miit.gov.cn/gzcy/cydh/art/2020/art_ba58d28194884d66b0032861a11e0bd2.html

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