Aumente la resistencia del receptor frente a interferencias de radiofrecuencia con nuestro inhibidor de señal avanzado, que lleva la tecnología al siguiente nivel.

• ¿Qué son y cómo funcionan las interferencias y suplantación de identidad GNSS/GPS?
• ¿Cuál es la eficacia de los inhibidores GNSS/GPS en las pruebas de campo?
•  ¿Pruebas rápidas?
•  ¿Resultados encontrados?
• ¿Seguro que quieres irte?

¿Qué son y cómo funcionan las interferencias y suplantación de identidad GNSS/GPS?

En el ámbito de la tecnología digital, los avances suelen traer consigo nuevas amenazas. Las señales GNSS/GPS, en particular, son vulnerables a las interferencias. Estas perturbaciones pueden manifestarse de dos formas principales: interferencia y suplantación. La interferencia se produce cuando fuentes externas interrumpen las frecuencias, haciendo que los receptores pierdan información crucial sobre la posición. El spoofing, una amenaza más engañosa, consiste en la transmisión de señales GNSS/GPS falsificadas. Estas señales falsas engañan a los receptores, presentando a los usuarios ubicaciones o datos horarios inexactos. Tanto la interferencia como la suplantación suponen riesgos significativos para la fiabilidad y seguridad de los sistemas GNSS/GPS, lo que subraya la necesidad de contar con contramedidas robustas.

¿Cuál es la eficacia de los inhibidores GNSS/GPS en las pruebas de campo?

En los últimos años, los ataques de interferencia y suplantación de identidad contra las señales GNSS/GPS se han vuelto cada vez más comunes, lo que ha aumentado la necesidad de contar con soluciones antiinterferencia y antisuplantación de identidad sólidas. Aunque los expertos llevan más de una década evaluando estas funcionalidades en entornos de laboratorio controlados, estas pruebas no pueden reflejar plenamente el comportamiento del receptor durante los ataques en el mundo real. Por eso, las verificaciones en pruebas de campo son cruciales para complementar los resultados de laboratorio. Mediante la realización de pruebas en exteriores, podemos identificar las características de las señales típicas de interferencia y suplantación en un entorno de usuario real, verificar las capacidades del receptor para resistir estos ataques y obtener información sobre cómo se comportan dinámicamente los receptores en presencia de interferencia y suplantación. Este enfoque holístico garantiza una evaluación exhaustiva y estrategias de mitigación eficaces contra las amenazas GNSS/GPS.

Los ingenieros se enfrentan a un reto único en la transición del laboratorio a la carretera debido a las estrictas protecciones de las bandas de frecuencia GNSS. La emisión de señales de radiofrecuencia dentro de estas bandas suele estar prohibida y requiere un permiso especial de las autoridades. Este reto ha dado lugar a soluciones innovadoras, como la reciente prueba Jammer 2022 organizada por las autoridades noruegas, que supone la segunda prueba de campo de este tipo. Este evento ofrece una valiosa oportunidad a los fabricantes y proveedores de tecnología GNSS de toda Europa para probar sus productos en un entorno real, identificar carencias y mejorar la resistencia del receptor. Gracias a estos esfuerzos, la industria puede seguir evolucionando, abordando las complejidades de las protecciones de las bandas de frecuencia GNSS y garantizando al mismo tiempo la fiabilidad y el rendimiento de sus tecnologías.

 ¿Pruebas rápidas?

Embarcados en una empresa única, un grupo de expertos, en colaboración con las autoridades noruegas, se aventuró en la costa septentrional de Noruega para llevar a cabo el Jammertest 2022. El objetivo de esta iniciativa era evaluar la resistencia de los sistemas GNSS/GPS a las interferencias y la suplantación de identidad en condiciones atmosféricas normales. Durante una semana, más de cien participantes se reunieron para someter sus equipos a rigurosas pruebas en medio de intensos escenarios de interferencias y suplantación de identidad.

Las evaluaciones se extendieron por diversas carreteras y condiciones meteorológicas, simulando los retos del mundo real. En particular, se establecieron tres zonas de prueba principales: una zona de alto efecto de interferencia y dos zonas de bajo efecto de interferencia, cada una de ellas diseñada para perturbar bandas de frecuencia específicas. Este enfoque integral garantizó un examen exhaustivo del rendimiento de los sistemas en diversos entornos.

Aunque la mayoría de los inhibidores de señales GNSS/GPS procedían de la autoridad noruega de comunicaciones y de la policía, algunos se adquirieron en línea, aunque no estaban destinados a un uso generalizado. Esta diversidad de equipos enriqueció aún más el proceso de pruebas, proporcionando una perspectiva más amplia de las vulnerabilidades y capacidades de los sistemas.

Durante esta semana de experimentación, los expertos realizaron una amplia serie de pruebas centradas en dos categorías principales: escenarios de interferencia y escenarios de suplantación de identidad. Las pruebas de interferencia abarcaron dos grupos distintos: un bloqueador de alto efecto que utilizaba señales de interferencia CW y PRN (moduladas por BPSK), junto con bloqueadores de bajo efecto, concretamente del tipo de barrido de banda ancha. En cuanto a las pruebas de spoofing, los expertos profundizaron en dos tipos: ataques básicos y avanzados. Los ataques básicos consistían en falsificar señales de satélites C/A L1 evaluando una posición y hora determinadas, mientras que los avanzados implicaban señales de falsificación GPS L1 sincronizadas al aire libre bajo distintos marcos temporales, incluyendo condiciones de pasos de tiempo, pasos de frecuencia o falsos segundos intercalares. En la tabla siguiente se describen los distintos tipos de pruebas y sus especificaciones. Durante las pruebas, los expertos utilizaron un inhibidor de señales GNSS, realizando interferencias de bajo y alto efecto tanto dentro como fuera del coche (monobanda, doble banda y multibanda). También se realizaron todas las pruebas estadísticas generales para garantizar una recopilación y un análisis exhaustivos de los datos.

Experimente pruebas exhaustivas de interferencia de señales con nuestros equipos de alto rendimiento. Realizamos rigurosas evaluaciones escalonadas, probando varios tipos de señales y bandas de frecuencia, incluidas L1, G1, L2 y L5. Nuestro proceso implica una rampa de potencia precisa de 2nW a 20 W EIRP, ofreciendo un notable rango dinámico de 100 dB. Cada rampa se ajusta meticulosamente en incrementos de 2 dB, primero ascendentes y luego descendentes. Equipado con una antena direccional (polarización circular derecha), se garantiza una cobertura completa. Las pruebas progresan a través de varias fases: La rampa 1 se centra en L1 con señales CW, la rampa 2 explora L1 con PRN, la rampa 3 se amplía para incluir L1, G1, L2, L5 con CW, y la rampa 4 incorpora L1, G1, L2, L5 con PRN. Estas pruebas escalonadas se complementan con sesiones de interferencia de larga duración, utilizando un bloqueador de señales GNSS de alto efecto a 20 W. También nos aventuramos en bandas y combinaciones no abordadas inicialmente, como B1l, G2 y E5b. Para garantizar la aplicabilidad en el mundo real, realizamos pruebas de conducción en carreteras equipadas con interferentes estáticos de alto y bajo efecto. Esto incluye la conducción bajo interferencias continuas de alto efecto a 5 W o menos, y escenarios con un interferente colocado dentro o cerca del vehículo. Incluso simulamos un convoy con un inhibidor situado en el vehículo intermedio. Por último, creamos un “patio de juegos de interferencias” para realizar pruebas y evaluaciones exhaustivas sobre el terreno. Descubra todo el potencial de nuestras soluciones de interferencia de señales a través de nuestro enfoque de pruebas exhaustivo y sistemático.

Explore los efectos de la interferencia dinámica de señales en situaciones reales de conducción. Nuestras exhaustivas pruebas incluyen inhibidores colocados dentro de vehículos en movimiento, simulando encuentros con otros coches interferidos, y vehículos parados equipados con inhibidores al paso de otros. Descubra el impacto en la recepción GPS en diversas situaciones de conducción. Sumérjase más a fondo en nuestra “zona de juegos de interferentes” para ver una gama aún más amplia de experimentos. Pero eso no es todo: también investigamos ataques de suplantación de identidad, combinados con interferencias, para evaluar su amenaza combinada. Cubrimos todo el espectro, desde la suplantación básica de L1 C/A, que manipula los datos de posición y hora, hasta ataques más complejos dirigidos a las señales GPS L1 CA y Galileo E1. Sea testigo de la suplantación sincronizada multiconstelación y comprenda sus implicaciones en los sistemas de navegación. Nuestra investigación es su guía en el complejo mundo de la interferencia y la suplantación de señales.

Descubra ideas innovadoras para pruebas y demostraciones con información de temporización de señales falsas. Explore nuevos conceptos de pruebas derivados de sesiones de expertos anteriores. Nuestras exhaustivas evaluaciones incluyen ensayos CW y PRN (BPSK), realizados dos veces para garantizar la fiabilidad. Presenciar una sesión de pruebas sueltas en Grunnvatn, inicialmente sin inhibidores, para evaluar el rendimiento de referencia. Amplíe el alcance de la conducción a las inmediaciones de Bleikii para una evaluación más amplia. Confirme la versatilidad del sistema conduciendo por todas partes, simulando las condiciones del mundo real. Estas rigurosas evaluaciones garantizan la eficacia y fiabilidad de nuestras soluciones de interferencia de señales.

 ¿Resultados encontrados?

Superando obstáculos como la sincronización de señales durante las actividades de grabación, la conducción en estas condiciones permitió comprender mejor el comportamiento del receptor durante las interferencias y la suplantación de identidad. Las principales observaciones de la experimentación de esta semana son las siguientes: En primer lugar, el receptor demuestra robustez gracias a las técnicas de procesamiento y mitigación de la señal, mejorando así la disponibilidad de la posición y la hora. En segundo lugar, la contribución más significativa a la disponibilidad de la posición y la hora procede del procesamiento de múltiples bandas de frecuencia y datos de sensores. En concreto, cuando un receptor monofrecuencia con datos de sensor (DR) pierde señales fijas GNSS, puede seguir proporcionando la posición y la hora a través del DR. Del mismo modo, cuando un receptor multifrecuencia pierde las señales de una banda interferida, puede seguir proporcionando señales fijas GNSS basadas en una segunda frecuencia. El siguiente gráfico ilustra un escenario de interferencia a largo plazo bajo un inhibidor de señales GNSS de alto efecto (20W) en la banda L1.

Durante la campaña de pruebas, los vehículos siguieron trayectorias a través del pueblo de Bleik en espacio abierto para recopilar datos. En este caso, se desplazaron inicialmente hacia el bloqueador y luego se alejaron de él. El gráfico ilustra el número de señales por banda de frecuencia utilizadas para estimar la posición, la velocidad y la resolución temporal. La notable reducción del número de señales corresponde a la potencia de interferencia recibida, influida principalmente por la distancia al interferente. Cerca de la fuente de interferencia, no se detecta ninguna señal de la banda L1. La recepción de la banda L2 experimenta interferencias sustanciales, concretamente a una potencia de transmisión de 20 W. Sorprendentemente, incluso en este escenario, el receptor puede detectar al menos cuatro señales, garantizando soluciones precisas de posición, velocidad y tiempo. Cabe destacar que, en la mayoría de las situaciones, las interferencias no comprometen significativamente la precisión de la posición y la hora, incluso durante interferencias de alto impacto, por no hablar de las interferencias fundamentales.

El receptor ZED-F9P mantiene una precisión impresionante, incluso durante las interferencias de señal. Cuando se pierden las señales GNSS/GPS L1 debido a las interferencias, el receptor pasa sin problemas a las señales L2 para la navegación. Esto garantiza un rendimiento fiable, con una precisión aceptable de unos 6 m (comparable a la anchura de una calle) durante las sesiones de interferencias. Su robusto diseño lo convierte en una opción fiable para una navegación consistente y precisa en entornos difíciles.

¿Seguro que quieres irte?

El reciente ejercicio, con sus especificaciones y plazos precisos, permitió a los participantes evaluar el comportamiento de los receptores durante las interferencias y la suplantación de identidad en condiciones realistas. Esto proporcionó a los desarrolladores de tecnología información muy valiosa. Para u-blox, fue una oportunidad ideal para evaluar la resistencia de los receptores GNSS actuales en un entorno real. Además, obtuvimos información crucial para mejorar la seguridad de futuros dispositivos, un aspecto que preocupa mucho a la empresa. Por supuesto, esto no habría sido posible sin el apoyo de la Administración Noruega de Carreteras Públicas, la Autoridad Noruega de Comunicaciones y el Establecimiento Noruego de Investigación de Defensa; sus esfuerzos son fundamentales y se agradecen enormemente.