Повноцінно покладатися на «живі» супутникові сигнали під час випробувань зазвичай неможливо. У реальному середовищі інженери не можуть точно встановити джерело помилок, що гальмує розробку та підвищує ризики; без керованого сигналового середовища складно створити контрольовані умови й ізолювати окремі змінні.
Додаткові обмеження накладають непередбачуваність реального світу, правові заборони та неможливість відтворити однакові сценарії. Наприклад, спуфінг або глушіння супутникових сигналів зазвичай незаконні, адже можуть зашкодити іншим системам; а впливи довкілля — як-от атмосферні перешкоди чи екранування рельєфом — важко цілеспрямовано налаштувати або ізолювати під час натурних випробувань.
Валідний експеримент вимагає багаторазового повторення ідентичних умов — це дає змогу перевіряти припущення, відлагоджувати збої та порівнювати показники. Без послідовної верифікації неможливо впевнено оцінити надійність супутникової системи, наголошують у CAST Navigation.
Контрольоване симуляційне середовище з відтворюваними умовами GNSS дає змогу проводити надійне тестування та валідацію. CAST Navigation створює високореалістичне й стабільно відтворюване середовище супутникових сигналів, що дозволяє організаціям здійснювати суворі випробування навігаційних і позиційних технологій. Штучні сигнали, які можна точно повторювати стільки разів, скільки потрібно, забезпечують інженерів необхідними даними без труднощів і обмежень реального світу.
У центрі технологій CAST Navigation — генерація багатосузір’ївних GNSS-сигналів на кількох частотах, зокрема GPS, ГЛОНАСС і BeiDou. Рішення підтримують одночасну імітацію кількох супутникових систем, тож інженери можуть враховувати змінні на кшталт наземного руху та космічних траєкторій.
Завдяки розширеному моделюванню руху система CAST дозволяє у реальному часі відтворювати положення, орієнтацію й складні профілі руху. При цьому моделюється не лише динаміка супутників, а й середовище їхньої роботи: такі фактори, як атмосферні завади (зокрема іоносферна затримка), інтегровані безпосередньо в тестовий полігон.
Інженери можуть тестувати серійні системи як в ідеальних, так і в несприятливих умовах, зокрема у сценаріях із глушінням супутникових сигналів. Завдяки цьому рішення CAST Navigation підходять і для військових, і для комерційних застосувань, особливо коли йдеться про створення стійких і гнучких систем GNSS.
Моделювання глушіння та спуфінгу як шлях до підвищення стійкості навігаційних систем
Глобальні конфлікти в Європі, на Близькому Сході та в Азії зробили радіоперешкоди для GNSS буденністю. Йдеться як про глушіння — коли на частотах навігаційних супутникових систем цілеспрямовано передають потужні сигнали, що «топлять» слабкі космічні сигнали та збивають приймачі з лока чи дають хибні координати, — так і про спуфінг, небезпечніший різновид, коли противник імітує супутникові сигнали сильнішими передаваннями й змушує приймач обчислювати помилкове місцеположення. Якщо екіпажі не розпізнають це вчасно, літак або судно може непомітно зійти з курсу з потенційно тяжкими наслідками.
Східна Європа особливо сильно відчула сплеск таких завад упродовж цього року: їхня інтенсивність, що йде з території Росії та Білорусі, зросла на порядок і зачепила комерційні, приватні та урядові перевезення в регіоні. Подібні інциденти трапляються і всередині Росії, у східній частині Середземного моря, в Перській затоці, а також уздовж кордонів Індії з Пакистаном і М’янми з Таїландом.
Міжнародна реакція
Хронічність проблеми змусила діяти міжнародні інституції:
– У березні спільну заяву оприлюднили Міжнародний союз електрозв’язку (ITU), Міжнародна морська організація (IMO) та Міжнародна організація цивільної авіації (ICAO).
– У червні Рада ЄС з питань транспорту, телекомунікацій та енергетики закликала до термінових дій.
– У вересні п’ять держав, що межують із Балтійським морем, подали до ICAO звіт про щоденні збої через глушіння й спуфінг GNSS, джерела яких походять із територій Росії та Білорусі.
Єврокомісар з питань оборони та космосу Андреас Кубілюс, колишній прем’єр-міністр Литви, який перебував на тій вересневій подорожі разом із президенткою Єврокомісії Урсулою фон дер Ляєн, виступив у Європарламенті з такими словами:
«Від початку повномасштабного вторгнення Росії в Україну втручання лише посилилося… Ситуація особливо важка на східному фланзі ЄС. Лише за минулий рік у Балтійському регіоні — п’ятикратне зростання кількості рейсів, на які вплинули радіочастотні перешкоди».
Східний фланг ЄС під тиском глушіння
Порушення навігації над Україною розпочалися ще після вторгнення Росії у 2014 році, особливо після збиття рейсу Malaysia Airlines MH17, що спричинило зміни авіамаршрутів над зоною бойових дій. До 2022 року масштаби впливу залишалися відносно обмеженими, однак повномасштабна війна та використання обома сторонами глушіння GNSS для протидії ударам із повітря кардинально змінили ситуацію.
За останні два роки інтенсивність завад зросла експоненційно: Росія ввела в дію потужні джерела глушіння вздовж своїх західних і балтійських кордонів, щоб захищатися від українських ударних безпілотників. Ефект давно вийшов за межі РФ, порушуючи роботу авіаційних і морських операторів уздовж східного крила ЄС — від Балтійського до Чорного моря.
Показові інциденти 2025 року та кінця 2024-го
– 17 січня 2025 року під час зниження на посадку у Вільнюсі приймач GPS на борту комерційного рейсу Ryanair видав хибні дані. Екіпаж перервав посадку і вирушив на запасний аеродром у Польщі.
– 1 вересня делегація Єврокомісії на чолі з Урсулою фон дер Ляєн відчула завади безпосередньо під час візиту до болгарського Пловдіва: незвичні показники з GPS змусили пілотів виконати кілька кіл очікування, а потім заходити за приладами.
– За кілька тижнів по тому Військово-повітряні та космічні сили Іспанії перевозили до Литви міністерку оборони Марґариту Роблес. Над Калінінградською областю РФ борт зіткнувся з порушенням роботи GPS, але завдяки стійкому військовому GNSS-приймачу політ не постраждав.
Що таке глушіння і спуфінг GNSS та чому це важливо
– Глушіння: зловмисник або держава перекривають частоти сигналів супутникових систем навігації потужнішим передаванням. Крихітні за силою сигнали зі супутників губляться в шумі, приймачі втрачають супутники або обчислюють неточні координати.
– Спуфінг: ще небезпечніше явище, коли підроблені, але сильніші сигнали «маскуються» під справжні, і приймач переходить на них, формуючи помилкові розв’язки положення. Без своєчасного виявлення екіпажами літак чи судно може непомітно відхилитися від маршруту.
Як протидіяти зараз і в майбутньому
Швидких політичних рішень очікувати важко: технічні вдосконалення самих сузір’їв GNSS — як-от шифровані сигнали та механізми автентифікації — можливі лише в середньо- та довгостроковій перспективі.
У свіжому звіті з авіаційної безпеки ICAO прямо зазначає: «У короткостроковій перспективі не передбачається повного розв’язання проблеми радіочастотних перешкод GNSS. Тож зусилля зосереджено на пом’якшенні наслідків».
Відтак основна відповідальність нині лягає на комерційних, цивільних і військових операторів регіону: їм потрібно чітко розуміти вразливість власних навігаційних систем до глушіння та спуфінгу, щоб краще готувати льотні екіпажі й моряків. І саме системи моделювання GNSS можуть допомогти підвищити стійкість навігації, даючи змогу опрацьовувати сценарії завад до того, як вони стануть реальністю.
Моделювання спуфінгу GNSS за допомогою рішень CAST Navigation дає змогу керовано відпрацьовувати протидію ризикам. Симулятори CAST створюють реалістичні сценарії для конкретних типів транспортних засобів, маршрутів і будь‑яких географічних районів, тож інженери можуть перевіряти набагато ширший спектр ситуацій, ніж під час випробувань у реальному небі. Для розробників навігаційних систем це означає глибше тестування й підвищення стійкості продуктів, а для авіаційних і морських операторів — можливість розробити більш всеосяжні стандартні процедури.
Симулятори CAST переносять розробку контрзаходів у лабораторію, знімаючи залежність від поодиноких свідчень екіпажів і ризикованих випробувань під відкритим небом.
Симулятор відтворює сузір’я з до дванадцяти супутників у видимості та кількома типами сигналів, формуючи радіочастотні виходи на кожний елемент антени випробовуваного навігаційного блока (UUT). Щоб задати сцену спуфінгу, у програмному забезпеченні достатньо сконфігурувати щонайменше чотири «підроблені супутники»; їхні сигнали поєднуються зі штатним сузір’ям і подаються на UUT як єдиний RF‑потік.
Спуфінг на морі. У травні 2025 року контейнеровоз MSC Antonia сів на мілину в Червоному морі; на думку галузевих аналітиків, причиною міг стати спуфінг GNSS, який непомітно відвів судно з курсу. Тоді у компанії просто взяли і відтворили відтворили аналогічну ситуацію: надводне судно, що заходить у затоку Сан‑Франциско з південного заходу, зазнає GPS‑спуфінгу. За номінальним маршрутом судно мало взяти курс на схід, щоб обійти острів Енджел, однак «підроблена» траєкторія продовжує рух на північний схід. Як і в попередніх випробуваннях, низка комерційних GNSS‑приймачів «перехопила» спуферні супутники та почала видавати позиції, що наближалися до острова. Така хибна навігаційна інформація здатна спонукати екіпаж або автоматику змінити курс, створюючи загрозу самому судну чи іншим учасникам руху.
Спуфінг у повітрі. На Міжнародній технічній нараді ION 2025 дослідники з Цюрихського університету прикладних наук представили дані з комерційного рейсу, що виконував виліт із Міжнародного аеропорту імені королеви Алії в Аммані (Йорданія). Комерційний GNSS‑приймач, встановлений у кабіні, зіштовхнувся зі спуфінгом і «перескочив» позицією назад до аеропорту, хоча літак уже перебував на кількасот миль південніше. Бортова навігаційна система літака при цьому не постраждала.
У CAST Navigation змоделювали подібний сценарій за допомогою рішення CAST GNSS для комерційного борта, що прямує з Європи до Аммана через район із порушеним GNSS. Старт симуляції — проліт над Кіпром, за 450 км від Аммана. Упродовж перших 15 хвилин генеруються номінальні GPS‑сигнали, щоб UUT увійшов у нормальний навігаційний стан. Далі активуються чотири «підроблені» супутники з підвищеною потужністю, налаштовані на псевдовідстані, які відповідають повільній, нижчій за висотою траєкторії, що кружляє навколо аеропорту імені королеви Алії. Ми прогнали сценарій на кількох комерційних GNSS‑приймачах: у кожному випадку вони схоплювали спуферні сигнали й видавали хибну позицію над Амманом, тоді як «справжнє» місцезнаходження змодельованого літака було більш ніж за 340 км звідти.
Ці приклади демонструють, наскільки просто за допомогою CAST створювати правдоподібні сцени спуфінгу та експериментувати з ними без ризиків живого неба. Технологічне й дипломатичне розв’язання проблеми глушіння та спуфінгу GNSS вимагатиме років. Поки що ж моделювання спуфінгу GNSS може суттєво посилити зусилля авіаційної та морської галузей із пом’якшення наслідків і підвищення стійкості.