L’augmentation de l’intégration du GPS dans l’infrastructure civile a entraîné une augmentation correspondante de la susceptibilité du système au brouillage et aux interférences. Cette vulnérabilité est exploitée par des contrevenants cherchant à perturber les systèmes GPS, ce qui conduit à la disponibilité généralisée de dispositifs de brouillage GPS en ligne. Ces appareils abordables, souvent moins chers que les récepteurs GPS de base, constituent une menace considérable pour le fonctionnement sans faille de nombreux systèmes dépendant du GPS. Le paysage des interférences radioélectriques intentionnelles (RF) est diversifié, englobant diverses formes telles que les tonalités, les formes d’onde balayées, les impulsions, le bruit à bande étroite et le bruit à large bande, toutes capables de perturber les signaux GPS.

Il est possible d’atténuer les effets du brouillage et des interférences, ainsi que de localiser leurs sources, par diverses méthodes. Ces méthodes peuvent être encore améliorées en utilisant des informations préalables sur la source de brouillage. Cet article fournit ces informations préalables, en se concentrant sur un ensemble de brouilleurs et en évaluant les menaces qui leur sont associées. Nos résultats sont basés sur deux tests. Le premier test a consisté à enregistrer des données RF brutes à partir de brouilleurs sélectionnés et à les analyser à l’aide de méthodes spectrales à transformée de Fourier rapide (FFT). Le deuxième test a évalué la portée effective d’un sous-ensemble de brouilleurs GPS à l’aide d’un récepteur commercial prêt à l’emploi. Les résultats présentés dans cet article sont basés sur 18 brouilleurs GPS civils. Cependant, il est important de noter qu’il existe d’autres types de brouilleurs GPS disponibles à la vente qui n’ont pas été testés. De plus, le comportement et la conception des brouilleurs civils sont susceptibles d’évoluer au fil du temps.

Les dispositifs civils de brouillage GPS, prétendant brouiller ou « bloquer » les signaux GPS, sont facilement accessibles via divers sites Web et entités en ligne. Le coût de ces appareils varie considérablement, allant de quelques dizaines de dollars à plusieurs centaines. Cependant, leur prix ne semble pas corréler avec les caractéristiques et l’efficacité revendiquées par les fournisseurs. Les portées effectives annoncées vont de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres, mais les portées effectives réelles sont souvent beaucoup plus grandes. De plus, les consommations d’énergie revendiquées et réelles varient considérablement, d’une fraction de watt à plusieurs watts. Dans cet article, nous tirons des conclusions basées uniquement sur les brouilleurs que nous avons testés.

Nous avons examiné divers brouilleurs GPS et les avons classés en trois groupes distincts en fonction de leur morphologie. Ces brouilleurs, conçus pour être branchés sur une prise d’alimentation auxiliaire automobile de 12 volts (prise allume-cigare), constituent le groupe 1. Un autre ensemble, le groupe 2, comprend des brouilleurs alimentés par une batterie interne rechargeable et dotés d’une antenne externe connectée via un connecteur SMA. Enfin, le groupe 3 comprend des brouilleurs déguisés en téléphones portables ; Ils ont des piles mais pas d’antennes externes. La figure 1 illustre un exemple de chacun de ces trois groupes. Sur les 18 brouilleurs, la plupart de la puissance de diffusion est proche de la fréquence porteuse L1, six puissances de diffusion sont proches de la fréquence porteuse L2 et aucune puissance de diffusion n’est proche de la fréquence porteuse L5.

Dans cet article, nous nous concentrons sur les niveaux de puissance diffusés au sein des bandes GPS L1 et L2 par différents brouilleurs de signaux. Nos résultats révèlent que bon nombre de ces dispositifs possèdent un potentiel de modification facile, ce qui leur permet de diffuser une puissance nettement plus élevée dans les bandes GPS. Notamment, bien que certains brouilleurs fonctionnent également à des fréquences en dehors du spectre GPS, comme les bandes de téléphone cellulaire ou Wi-Fi, ceux-ci ne font pas l’objet de notre discussion. Au cours de nos tests, nous avons retiré les antennes brouilleuses pour assurer des mesures cohérentes. Cependant, il est important de reconnaître que dans les applications du monde réel, les antennes jouent un rôle crucial dans la formation du comportement du brouilleur. Plus précisément, les brouilleurs des groupes 1 et 2 utilisent des antennes unipolaires chargées, tandis que les brouilleurs du groupe 3 s’appuient sur des antennes hélicoïdales électriquement courtes, qui présentent un modèle de gain similaire à celui des monopôles chargés.

Ces antennes émettent un rayonnement polarisé linéairement, contrairement à la polarisation circulaire droite des signaux GPS. En raison de ce décalage de polarisation, les antennes de récepteur GPS à polarisation circulaire droite subissent une perte de puissance. Cette technologie innovante assure un flux de signal fluide tout en maintenant une qualité de réception optimale, malgré la réduction de puissance inhérente causée par la différence de polarisation.

• Quelle est l’efficacité des signaux de brouilleur ? Un test de caractéristiques
• Quelle est l’efficacité des brouilleurs de signaux ? Résultats des tests révélés

Quelle est l’efficacité des signaux de brouilleur ? Un test de caractéristiques

L’objectif principal de notre série de tests initiale était de capturer des échantillons complexes de signaux de brouillage et de déduire les caractéristiques du brouilleur à partir de ces ensembles de données. Nous avons utilisé une approche en deux phases pour une collecte de données efficace. Initialement, un analyseur de spectre a été utilisé pour localiser la gamme de fréquences du signal de brouillage près de L1 et L2. Ensuite, les détails de fréquence identifiés ont été utilisés pour définir la fréquence centrale d’un dispositif polyvalent de numérisation RF et de stockage de signaux, équipé d’une matrice de stockage RAID à 12 disques. Des analyses hors ligne ultérieures ont été effectuées sur les données enregistrées. Pour les deux premiers groupes, le brouilleur a été positionné dans un boîtier de test blindé RF (voir FIGURE 2) afin d’éliminer toute fuite de signal. Son port de sortie de signal SMA a ensuite été connecté au dispositif de collecte de données correspondant à l’aide d’un câble coaxial blindé.

Le boîtier RF a été principalement utilisé par mesure de précaution, en veillant à ce que les signaux passent de l’intérieur vers l’extérieur par le biais du passage coaxial intégré. Il est à noter que pour les brouilleurs des groupes 1 et 2, aucun rayonnement de signal de brouilleur ne s’est produit même à l’intérieur de l’enceinte. D’autre part, les brouilleurs du groupe 3, dépourvus d’antennes externes, étaient autorisés à rayonner à l’intérieur de l’enceinte RF en utilisant leurs antennes internes. Pour capturer ces signaux, une antenne patch de réception activement amplifiée a été positionnée à l’intérieur du boîtier RF. La sortie de cette antenne a ensuite été connectée au dispositif d’enregistrement RF concerné via le passage coaxial du boîtier. Le brouilleur et l’antenne réceptrice étaient séparés d’environ 14 centimètres, le centre du champ de vision de l’antenne patch étant pointé directement vers le brouilleur. Le brouilleur était orienté de telle sorte que l’axe de son antenne hélicoïdale était perpendiculaire à la ligne reliant l’antenne de réception et le brouilleur.

How Effective Are brouilleur de signals? Test Results Revealed

Grâce à des méthodes spectrales FFT et à des mesures de puissance dans la bande, nous avons analysé les signaux de 18 brouilleurs, bien que seul un sous-ensemble représentatif soit discuté ici. La figure 3 illustre les résultats de cette analyse pour un brouilleur typique du groupe 1. Le graphique du haut de cette figure représente la fréquence sur l’échelle verticale en fonction du temps sur l’échelle horizontale, tandis que le graphique du bas représente la puissance sur l’échelle verticale en fonction du temps sur l’échelle horizontale. Chaque tranche verticale du tracé des données RF enregistrées représente un seul spectre de fréquences FFT, couvrant 62,5 MHz centré sur la bande L1 avec une résolution d’environ 1 MHz. La densité spectrale de puissance relative de chaque tranche est indiquée par une couleur. Les axes temporels des deux graphiques s’étendent sur 80 microsecondes. Le graphique supérieur de la figure 3 montre clairement une modulation de fréquence linéaire entrecoupée de réinitialisations rapides – une série de gazouillis linéaires. Chaque balayage dure neuf microsecondes et couvre une portée d’environ 14 MHz.

En explorant les propriétés du signal de brouilleur, nous avons observé des variations notables au sein des dispositifs du groupe 1. Malgré leurs extérieurs apparemment identiques, ces brouilleurs présentaient des comportements de signal distincts, différant en termes de modulation de fréquence et de puissance de sortie dans la bande GPS L1. Cette gamme de fréquences civiles, marquée par une ligne rouge horizontale dans notre graphique du haut, a révélé une puissance de sortie constante d’environ 20 milliwatts sur l’ensemble des appareils. Curieusement, trois de ces brouilleurs semblaient partager un modèle commun, tandis que l’un d’entre eux se démarquait. Le tout diffusé en exclusivité sur L1. De plus, un brouilleur unique du groupe 2 a attiré notre attention en raison de ses doubles distinctions, comme le montre la FIGURE 4. Ce dispositif ciblait spécifiquement le spectre L2, sa fréquence centrale étant indiquée par la ligne rouge, présentant un profil spectral inhabituel par rapport à ses homologues.

Découvrez les caractéristiques distinctes des brouilleurs de signaux avancés. Contrairement à la figure 3, le brouilleur présenté à la figure 4 présente une modulation de fréquence d’onde triangulaire, se distinguant par sa fréquence de modulation remarquablement élevée. Cette modulation rapide dispose d’une période de seulement 1 microseconde, soit dix fois moins que ses homologues. De plus, son échelle horizontale ne s’étend que sur 8 microsecondes, ce qui permet d’examiner de plus près ses fonctionnalités. Alors que les brouilleurs du groupe 2 utilisent généralement des modulations de fréquence en dents de scie, comme le montre la figure 3, ce modèle particulier va au-delà, diffusant une puissance de brouillage à la fois aux fréquences L1 et L2.Bien que deux brouilleurs aient échoué en raison de leur modulation de fréquence L1 mal conçue, sans puissance de brouillage à moins de 4,6 MHz de la porteuse L1, ce brouilleur excelle par sa portée et sa polyvalence. De plus, les brouilleurs du groupe 3 introduisent une autre modulation inhabituelle, les résultats L1 étant capturés dans la FIGURE 5, mettant en évidence les diverses capacités de ces dispositifs.

Quatre brouilleurs du groupe 3 diffusent la puissance à L1, L2 et dans des bandes de fréquences supplémentaires, utilisant généralement une modulation de fréquence standard en dents de scie. Cependant, comme le montre le graphique supérieur de la figure, cette modulation semble être déformée par des sauts de fréquence soudains, ce qui entraîne une modulation de fréquence de type linéaire. Malgré sa nature irrégulière, cette forme d’onde conserve son efficacité de brouillage. Trois des brouilleurs semblaient être du même modèle, tandis qu’un quatrième différait. La figure 5 représente une exception, où des types supplémentaires de distorsion de la modulation de fréquence nominale en dents de scie ont été observés dans certains brouilleurs. Par souci de brièveté, la discussion de chaque variation supplémentaire a été omise ici. Pour plus de détails, reportez-vous à l’article d’accompagnement de la conférence des auteurs répertorié dans l’encadré Lectures complémentaires.