Спутники за миллиарды долларов боятся батарейки из супермаркета. Как военные и хулиганы «выключают» космос одной кнопкой

Иногда дорога домой внезапно «удлиняется» на двадцать минут, а курьер на карте вдруг оказывается посреди моря. Жители стран Персидского залива всё чаще замечают такие странности в приложениях доставки и навигации. Причина не в ошибках сервисов. Сбой вызывают помехи в спутниковой навигации, связанные с военными действиями вокруг Ирана.

Пользователи социальных сетей публикуют скриншоты, где машины доставки «плывут» по воде или резко меняют маршрут. В странах Совета сотрудничества арабских государств Персидского залива жизнь в целом вернулась к обычному ритму, однако подобные сбои напоминают о продолжающемся конфликте. Военные активно используют радиоэлектронную борьбу и намеренно мешают работе спутниковых сигналов.

Современные армии давно применяют такую тактику. Нарушение работы навигационных систем усложняет наведение беспилотников, ракет и разведывательных средств. Проблема в том, что те же спутниковые сигналы используют гражданская авиация, морские перевозки, энергетическая инфраструктура и обычные навигационные приложения на смартфонах. Когда сигнал портится или пропадает, последствия выходят далеко за пределы военных операций.

Существуют два основных способа атаки на навигацию: глушение и подмена сигнала. Разница между методами объясняет, почему иногда навигация просто перестаёт работать, а иногда показывает вполне правдоподобную, но неправильную точку на карте.

Спутники системы GPS находятся примерно в 20 тысячах километров от Земли и передают сигнал мощностью около 50 ватт. К моменту, когда сигнал достигает поверхности планеты, мощность становится очень слабой. По этой причине спутниковую навигацию сравнительно легко нарушить. Небольшой глушитель, который можно купить в интернете и запитать от батареи, способен «ослепить» навигацию на значительной территории.

Глушение происходит, когда источник помех перекрывает слабый спутниковый сигнал более мощным шумом. В таком случае приёмник просто перестаёт видеть спутники. Руководитель направления навигационных технологий компании SandboxAQ Джим Страуп сравнивает ситуацию с ярким фонарём перед глазами: человек пытается разглядеть что-то далеко, но свет мешает и изображение пропадает.

Подмена сигнала работает иначе. Передатчик создаёт фальшивые сигналы, имитирующие настоящие спутники. Навигационный приёмник принимает подделку за реальный источник и рассчитывает координаты неправильно. При этом система продолжает работать как обычно, но показывает ложное положение.

Такой способ гораздо сложнее и опаснее. Устройство перехватывает настоящий спутниковый сигнал, а затем быстро транслирует собственную версию. Приёмник на беспилотнике, корабле или самолёте считает, что появился новый спутник, и включает данные в расчёт координат. Из-за небольших ошибок в расстоянии навигация постепенно уводит аппарат с курса.

Подмена способна тихо направить беспилотник в другую точку или изменить положение самолёта на дисплее без каких-либо предупреждений. Страуп приводит пример: злоумышленник может подделать сигнал так, что беспилотник пересечёт границу другого государства, хотя оператор будет уверен в правильности маршрута.

Для обычных пользователей последствия таких атак не ограничиваются сбоями карт на телефоне. Спутниковая навигация играет ключевую роль в синхронизации времени. Медицинские системы, электросети и даже атомные станции используют сигналы GPS для точного согласования работы оборудования.

Во многих таких системах десятки чувствительных устройств должны работать синхронно с точностью до долей секунды. Если время расходится хотя бы немного, возникают серьёзные проблемы. Длительные помехи могут привести к отмене авиарейсов, перегрузке энергосетей или сбоям в медицинском оборудовании.

Инженеры ищут альтернативу спутниковой навигации. В отрасли такие решения называют альтернативными системами определения координат, навигации и времени. Однако большинство вариантов решает лишь одну задачу – например, определение местоположения или синхронизацию времени.

Одним из подходов стала так называемая визуальная навигация. По сути, технология повторяет старый метод пилотов, которые ориентировались по заметным объектам на земле. Современные компьютеры анализируют изображение с камер и сравнивают его с картами местности.

Система хорошо работает на маршрутах с постоянными ориентирами, например при полёте беспилотника между двумя точками. Но метод бесполезен над океаном, в Арктике или в разрушенных городах, где привычные ориентиры исчезли.

Обсуждаются и другие идеи. Среди них – использование сигналов спутниковой системы Starlink или создание плотных группировок спутников на низкой орбите. Однако такие системы тоже можно заглушить, просто потребуется более мощное оборудование.

Есть и более необычный вариант. Инженеры предлагают ориентироваться по магнитному «рисунку» Земли. Минеральные залежи, горные породы и горные хребты создают небольшие искажения магнитного поля. Новые квантовые датчики способны измерять такие изменения и строить карту уникальных магнитных «отпечатков» для каждой точки планеты.

Два участка поверхности Земли не имеют одинаковой магнитной подписи. Транспортное средство может сравнить измеренное магнитное поле с картой и определить своё положение. Поскольку сигнал идёт от самой планеты, заглушить его значительно сложнее, чем спутниковую навигацию.

По мнению Страупа, полностью отказываться от GPS никто не станет. Гораздо разумнее дополнять спутниковую навигацию новыми технологиями, чтобы система продолжала работать даже во время помех. В условиях современной радиоэлектронной войны такая страховка становится всё важнее.