文/李翊馨（實習(xí)生）、周毅，編輯 周遠方

據(jù)媒體8月12日報道，航空從業(yè)者組織Ops Group的最新報告顯示，過去幾個月針對GPS的欺騙現(xiàn)象急劇增加，對飛行安全的影響也越來越大。

數(shù)據(jù)顯示，今年一季度受GPS影響的航班數(shù)量每天平均為200架次，二季度驟升至每天約900架次——在部分時間里，甚至有多達1350架航班遭遇GPS“欺騙”。

在沖突地區(qū)，GPS欺騙系統(tǒng)會向周圍空域廣播錯誤位置，混淆來襲的無人機或?qū)?，但也會干擾民航客機。

蘇黎世應(yīng)用科技大學(xué)數(shù)據(jù)顯示，黎巴嫩貝魯特國際機場，俄羅斯的莫斯科和雅羅斯拉夫爾等地區(qū)，是近期GPS欺騙的多發(fā)地。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2023年9月至今，伊拉克巴格達地區(qū)、埃及開羅地區(qū)，以色列地區(qū)、黑海地區(qū)，以及朝鮮邊境等區(qū)域，GPS欺騙高發(fā)。

Ops Group網(wǎng)站截圖

在英國網(wǎng)絡(luò)安全公司Pen Test Partners創(chuàng)始人肯·蒙羅(Ken Munro)看來，GPS欺騙帶來的干擾，不會直接導(dǎo)致飛機墜毀，只會帶來一些小小的混亂。不過，這可能會引發(fā)所謂的連鎖反應(yīng)：“一些小事發(fā)生，一些小事又發(fā)生，然后一些嚴重的事情發(fā)生?！?

在觀察者網(wǎng)航空航天撰稿人高天偉看來，“GPS欺騙”現(xiàn)象值得關(guān)注，但在中國這樣的和平地區(qū)，類似的GPS欺騙行為較少。目前不用過于擔(dān)心GPS欺騙對民航正常運作的影響。因為除了GPS之外，大多數(shù)現(xiàn)代客機都有各種傳感器用來確定其位置，即使有干擾，這些飛機依然可以飛行。

“民航在派遣航班之前，會評估航線風(fēng)險。如果是之前報告GPS干擾嚴重的區(qū)域，航線選擇上首先會主動避開。再者，民航也不完全依賴于GPS。除了GPS之外，還有地面無線電、導(dǎo)航臺導(dǎo)航以及飛機自己的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等，尤其是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，它是沒法被干擾的。飛機在飛行過程中，會運用多套系統(tǒng)相互比對，如果發(fā)現(xiàn)某一套系統(tǒng)的偏差特別大，飛行員會相應(yīng)的預(yù)案。即便是全球GPS都消失了，民航還是有很‘笨’的辦法來繼續(xù)飛行?！?

不過，GPS干擾帶來的潛在隱患，仍不容掉以輕心。在國內(nèi)新聞報道中，也常常會看到類似新聞。今年3月，中國民用航空中南地區(qū)空中交通管理局湖北分局反映稱，武漢空域多架民航客機出現(xiàn)GPS信號丟失情況，嚴重影響民航飛行安全。湖北省無線電監(jiān)測中心執(zhí)法“亮劍”，查處干擾民航GPS案件1起，查獲GPS信號屏蔽器11套。

民航工作者，民航業(yè)評論員張仲麟提醒，目前GPS干擾器存在著較小功率的干擾，就可以干擾較大范圍的特性——如果干擾設(shè)備體積較小，它甚至能裝在車載平臺上——如果在飛機降落的下滑道跑道端5公里范圍內(nèi)，使用特制設(shè)備進行有目的的對空干擾，那么將會影響極大影響航空運行，甚至造成嚴重的安全風(fēng)險與惡劣的社會影響。

制造噪音、假冒衛(wèi)星，GPS干擾器是怎么工作的？

GPS是如何被干擾的？這和它的工作原理有關(guān)。

“從原理上來說，GPS導(dǎo)航的原理是廣播時間，”，觀察者網(wǎng)航空航天撰稿人高天偉對觀察者網(wǎng)表示，每一顆衛(wèi)星發(fā)送的信號基本有兩種內(nèi)容：一類是位置信息，幾點幾分衛(wèi)星在什么位置（衛(wèi)星軌道參數(shù)），即星歷；一類是時間信息，衛(wèi)星會播發(fā)自己的時刻，它是由星載原子鐘產(chǎn)生的。

舉個例子，我們拿著手機站在地面上，距離每顆衛(wèi)星的位置是不一樣的。每隔一秒鐘，衛(wèi)星們會播放一次信息，那么我們就會發(fā)現(xiàn)，每顆衛(wèi)星播播報的信號到達我們的手機上是不一樣的：離我們近的衛(wèi)星，發(fā)出的信號早收到一點，遠的就晚收到一點，在“三維空間”的基礎(chǔ)上加入時間，我們就在四維空間中得到了定位。

因此理論上，只要收到了4顆GPS衛(wèi)星的信號，我們就可以“解方程”，算出現(xiàn)在的精確位置和時間。

GPS系統(tǒng)的時間到達差原理北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)站

高天偉表示，衛(wèi)星本質(zhì)上就是一個“廣播電臺”。對衛(wèi)星進行GPS干擾的話，目前有幾種不同的方式。

第一類是通過“噪音”干擾信號本身。衛(wèi)星發(fā)射的很多信號，尤其是民用信號，它的頻率是公開的。在地面上建一個干擾機，干擾它的通訊，那么信號可能就不夠清楚了——這就好像在人打電話，有人在旁邊敲鼓敲鑼一樣——地面干擾機不斷釋放信號，讓接收機沒法正常接收到GPS衛(wèi)星的信號，這就可能造成導(dǎo)航性能下降等問題。

另一種方式是造“假衛(wèi)星”。人們使用的大多都是公開的民用參數(shù)，那么就可以通過布置假發(fā)射器的方式，模擬天空中衛(wèi)星的信號，它的功率比真的衛(wèi)星還要強。接收機一旦收到了這個信號，就會誤以為是衛(wèi)星發(fā)過來的。比如在地面上的假信號上，輸入有偏差的信息，那么接收機就會收到一個同樣有偏差的結(jié)果，導(dǎo)致GPS不可靠。

這也是為什么在戰(zhàn)爭沖突地區(qū)，更容易出現(xiàn)導(dǎo)航精度下降的原因——遠離戰(zhàn)區(qū)，GPS干擾也會大大緩解。

民航工作者，民航業(yè)評論員張仲麟表示，目前GPS廣泛應(yīng)用于航空飛行的方方面面，多種運行程序和告警系統(tǒng)依賴GPS提供的精確定位來進行，因此，GPS干擾對航空運行造成的影響也較為明顯。相比噪音干擾阻止接收器接收衛(wèi)星GPS信號的阻塞式干擾（丟失GPS信號），欺騙式GPS干擾對航空飛行造成的威脅更為嚴重，干擾范圍也更大。

張仲麟解釋道，欺騙式GPS干擾，會讓GPS終端自認為接收到的是“正確”的信號，并由此計算出錯誤的坐標(biāo)。一旦GPS導(dǎo)航信息與飛機INS慣導(dǎo)系統(tǒng)差別極大，而飛機又采納了GPS坐標(biāo)信息的話，則會產(chǎn)生錯誤定位，并由此對多種依賴GPS的系統(tǒng)產(chǎn)生明顯影響。

以目前俄羅斯為例，由于俄烏沖突的原因，俄羅斯境內(nèi)存在大范圍GPS干擾，對飛越俄羅斯境內(nèi)的飛機產(chǎn)生一定的影響。如飛越圣彼得堡地區(qū)的飛機，由于錯誤的GPS信息，哪怕在萬米高空巡航階段，一分鐘內(nèi)最多會觸發(fā)3-5次TAWS告警（地形感知與告警系統(tǒng)），極大干擾飛行員正常飛行。

張仲麟提到，由于目前機場的盲降系統(tǒng)及輔助降落系統(tǒng)也依賴GPS進行引導(dǎo)，若在惡劣天氣執(zhí)行需要依賴精準定位的盲降或輔助降落程序時，發(fā)生GPS干擾或失效事件，將極大地干擾引導(dǎo)程序工作，導(dǎo)致飛機不得不冒著更高的風(fēng)險降落，或為了安全起見執(zhí)行復(fù)飛或選擇備降其他機場。這些都會影響正常的飛行。