GPS-störning är vanligare än du tror

Skriven av

Ordet störsändare kanske för tankarna till Sovjets vrålande, bullrande kortvågssändare som gjorde allt för att tysta BBC under kalla kriget, eller Irans försök att störa västliga satellit-TV-sändningar genom att skicka upp en bärvåg och blockera TV-satelliters mottagare. Men störsändare används till annat än att störa rundradio och TV. Trådlösa nät, GPS och flygradar är de nya offren.

Fyra störare. Ju fler antenner, desto flera band stör de på, som GPS, GSM och Bluetooth. Den lilla får du för 25 dollar, sätter i cigarettändartuttaget och kan släcka GPS inom en bubbla på 10-20 meter med 30 milliwatts uteffekt, medan de större kräver extern femvolt och kan släcka flera hundra meter eller mer. De dyrare enheterna kan kosta ända upp till 25.000 dollar, men då får man också flerbandiga starksaker.

Det här är en återpublicerad artikel från 2014 som inte blivit ett dugg inaktuell sedan dess. GPS-störningar blir allt vanligare, främst för att brottslingar vill störa flygtrafik och störa företag som tar sin realtid från GPS. Detta gör företagens transaktioner och loggar juridiskt ohållbara. I skuggan av ukrainakriget stör Ryssland regelbundet GPS över Östersjön.

Den moderna människan förlitar sig på ett antal radiobaserade system för sin navigering, kommunikation, transport etc, och många skulle inte ens fundera, eller reagera om tjänsten skulle störas eller förses med falsk information. De flesta skulle inte ens förstå att en störning kan påverka dem. De har aldrig upplevt en störsändare. Tyvärr blir störningar mot mobiltelefoni, myndigheter och olika typer av trådlösa nät allt vanligare. Alltså: sabotage i vårt välordnade Sverige.

Fredrik Eklöf på FOIs GPS-labb visar ett hembygge, en GPS-störare som kan släcka en halv stad.

För att få absolut klarhet om läget i landet talar vi med projektledare Fredrik Eklöf på Totalförsvarets Forskningsinstitut i Linköping.

– FOI stöttar Försvarsmakten och andra delar av samhället som arbetar med säkerhetsforskning, säger Fredrik. FOI arbetar väldigt brett. Vi har både teknik- och samhällsforskning, allt från kemisk-biologiska stridsmedel och kärnvapen, till grafiska gränssnitt och studier av Ryssland och Asien. Just här i Linköping forskar vi kring kommunikation, radar och lasersystem. Min avdelning heter Robust kommunikation och arbetar med Försvarsmaktens användning av GPS och navigeringssystem, samt hjälper MSB med att värdera hotbilden och finna skyddsmetoder.

– Vem skulle vilja störa på radio idag, i Sverige, och varför? undrar vi.

– Det finns flera olika drivkrafter, svarar Fredrik. En kan vara teknikintresse, att man tycker om teknik och vill prova utan att ha onda avsikter. Det kan vara allt från ett skämt, till att störa så att någon inte kan ringa på mobilen. Sök bara på ”gps jammer” på Youtube. Dessutom florerar många konspirationsteorier och vissa känner sig övervakade och vill hindra ”dem” från att övervaka. Människor börjar få en förståelse för att deras telefon har en GPS-mottagare och att informationen kan plockas ut. Då använder man störsändare för att blockera GPS-signalerna med brus.

Kriminella vill också undvika att bli spårade. Dyra båtmotorer och dyra bilar ofta har inbyggd spårsändare, för att ägaren ska få sänkt försäkringspremie. Lastbilar och containrar med dyrbar last spåras ofta på samma sätt. Apparaterna har både GPS-mottagare och GSM-modem och därför vill kriminella störa båda. Trådlösa villa- och företagslarm och sensorer är populära, men de kriminella kan arbeta ostört om både sensorlänkarna och GSM-länken är blockerade av en störare.

Det senaste vi sett är att man stör radiostyrda billås. Väldigt få kontrollerar om bilen verkligen låsts utan låser ofta över axeln och väntar inte ens på en bekräftelse eller känner efter att dörren är låst. Tjuvarna är inte primärt ute efter fordonet, utan sakerna som ligger i det. Det är vanligt vid olika köpcentra där folk köper dyrbara saker, lägger dem i bilen och går därifrån igen. Störning kan också vara användbart vid kidnappning om man vill hindra offret att ringa efter hjälp.

– Vad kan man ha för syfte med att störa GPS för fartygs- eller flygtrafik?

– Faran är om till exempel en lastbil kör ombord på en färja och har stöldgods med sig och vill hindra spårning och samtidigt kan påverka fartygets GPS-mottagning, svarar Fredrik. Eller om fordon med störare ombord kör förbi en flygplats och stör precisionslandningssystemet. En välkänd incident förekom i november 2009 vid Newarks flygplats i USA när GPS inte kunde användas i det automatiska landningssystemet Smartpath, men det finns flera exempel (se referenser). Lastbilschauffören i newarkfallet förstod inte vad han gjorde. Han bara kände sig övervakad och störsändaren var billig.

Amerikanerna har ett smart, medryckande namn på sådana störsändare. De kallas PPD, eller Personal Privacy Devices, men är olagliga, till och med i USA. Terrorister skulle kunna använda motsvarande utrustning för värre dåd, kanske för att förstärka en attack. Man skulle kunna ställa till någonting och sedan stoppa olika radionätverk, vilket skulle försvåra en räddningsinsats, förhindra nödsamtal osv. Precisionslandningssystemet EGNOS underlättar för flygplan att landa i dåligt väder, men om GPS plötsligen inte kan användas, kanske flygplatsen måste stängas.

– Många företag tar sin realtid från GPS. Är det bra?

– I 99,9 % av fallen är det bra, för de får noggrann tid, men de bör fundera på hur de använder tiden och ha en förståelse för att den är lätt att störa ut. De kan ta tiden från Internet också, men har av noggrannhetsskäl valt att ta den från GPS. Systemet kan ha en sekundär klocka som systemet väljer om den skulle tappa GPS-tid, som kan vara bra eller dålig. En bra klocka ger ett dyrare system, men vi har sett att man ibland väljer en billig lösning (serverns systemklocka) fast att tiden styr en kritisk tillämpning. Vi behöver kunna vara oberoende av GPS under en längre tid.

Uppdatering: Numera (2023) finns PTS NTP-tjänst som ger exakt tid via Internet, utan kostnad. Tiden är spårbar mot tidsbyrån i Paris och därmed juridiskt hållbar. Men allt för få använder NTP-tjänsten, som borde vara obligatorisk, särskilt som de ryska störningarna ökat markant sedan artikeln ursprungligen publicerades.

Skumma sajter på webben

– Det är ganska billigt att störa GPS?

– De enklaste störsändarna vi har hittat, kostar 25 dollar styck om de köps direkt från Kina på Internet. De vi har köpt, har fungerat relativt bra.

Skybuying är ett kinesiskt företag som kallar sina GSM-störare för ”portable and useful” med ”wide application areas”.

Bilden visar en S805070 från Skybuying som stör allt från 851-2185 MHz, vilket inkluderar CDMA, GSM, LTE, 3G, Wimax, Bluetooth och GPS-L1. Den är din för dryga 200 dollar. De har även apparater som stör flygradio, landmobil kommunikation, Bluetooth och Wifi.

Jammer4u är likadana. Längst till vänster ser du deras J-0035C som kan pluggas i cigarettändaruttaget och störa GPS-mottagningen i och omkring bilen. Försäljningsargumentet är att skydda din integritet. För ynka 38 pund kan du bli en GPS-terrorist och döda bandet 1500-1600 MHz.

Gör det inte för bra

En tjuvliga i Biskopstorp i Halland ville dölja en tjuvgömma i en lada och satte 2012 upp en GPS-störare, som gjorde ett ”hål” i GPS-täckningen. Problem med navigeringen fick de kringboende att ringa polisen, som kom och pejlade och hittade tjuvgodset. Det var självmarkerade och larvigt gjort.

En boende i en lägenhet i Göteborg, som 2014 monterade upp en mobilstörsändare för att slippa höra telefonsamtal från ett intilliggande kafé, blev uppsagd från lägenheten och fick 70 dagsböter.

Detta visar att störsändarna har fått fotfäste i Sverige.

Radiolagen

– Vad säger Radiolagen?

– Det är både illegalt för gemene man att inneha och använda en störsändare i Sverige. Innehav kan ge böter på mellan 15.000-75.000 kronor. Har man dessutom använt apparaten är det en helt annan straffskala. Det enda fall när störsändning är tillåten är några fängelser i Sverige som har lov att störa de intagnas insmugglade mobiltelefoner.

Metoder att sabotera och luras

Här sitter Fredrik Eklöf och arbetar med en verklig otäcking. Spirents GPS-simulator GSS7700 kan låtsas vara en eller flera GPS-satelliter och den anslutna GPS-utrustade apparaten, kanske en färdskrivare, kan fås att tro att den befinner sig på valfri plats på jorden och färdas utmed en förprogrammerad rutt vid godtycklig tid. Alternativt kan man injicera valfri tid hos ett företag som förlitar sig på GPS-tid, eller kanske förflytta Engelska kanalen 1000 meter österut om man vill få fartyg att stranda. Just nu är apparaturen i kvartsmiljonkronorsklassen, men om brottssyndikaten tycker att det är intressant, kommer priset att sjunka.

Visst är det tråkigt när mobiltäckningen försvinner inomhus? Då kan man billigt och enkelt skaffa en egen repeaterstation med en antenn utanpå huset som fångar upp sändningen från mobilbasen och vidaresänder den inne i huset, i källaren osv. Bilden visar hur det fungerar. Jättebra och jätteolagligt. Installationen kräver både stora radiokunskaper och tillstånd från operatören, annars är risken stor att inomhussändaren läcker ut i omgivningen och stör operatörens basstation och ingen kan använda telefonen alls. År 2012 var det till exempel någon mindre vetande som satte upp en egen repeater och dödade stora delar av mobilnätet i Brunflo nära Östersund. Detsamma gäller GPS-repeatrar för att få GPS-signal under jord. Slinker den signalen ut, fungerar den som en störning.

Hur kan man veta?

– Hur kan den vanlige GPS-mottagar-ägaren märka att hans mottagare är störd?

– Det är ganska diffust. Många moderna smarttelefoner positionerar sig med flera olika källor, både GPS och triangulering mellan basstationer. Man får fortfarande en position utan GPS, men inte med samma noggrannhet. Själva GPS-informationen presenteras inte för användaren och det kan ta ett tag innan man förstår att man är utstörd. Kör man bil i Stockholm med en störd navigator kanske man kör fel. Kör man motorbåt i hög fart och tappar positionen kan det få svårare konsekvenser. Långt ifrån alla har sjökort med sig idag.

– Hur kan man skydda sig?

– Det enklaste sättet att skydda sig är att dels göra en analys av vad som händer om man tappar GPS och utreda konsekvenserna. GPS-signalen är väldigt svag. GPS-satelliterna sänder med cirka 25 watt från 21.000 kilometers höjd, vilket resulterar i en signalnivå på under –130 dBm på jorden. Det är nära detekteringsgränsen för en vanlig mottagare. Det är alltså mycket lätt att skaffa en starkare sändare på exempelvis 1575 MHz och störa ut GPS.

Det finns externa system som kan varna för GPS-störning. Det är relativt enkelt att uppfånga en störning, eftersom GPS-signalen är så svag och allting som ska störa en GPS-mottagare måste sända starkare än bruset, vilket är enkelt att se. Enkla detektorer kan dock inte se vad som stör, en störsändare, en dator eller en dålig lågeffektlampa.

Upptäckt och loggning

Spektrum för en typisk störsituation. GPS-signalen för L1-bärvågen ligger 20 dB under det termiska bruset i mottagaren och kan bara upptäckas genom medelvärdesbildning. När en störsignal som är 50 dB starkare än nyttosignalen presenteras, kan mottagaren naturligtvis inte höra satelliten utan blir förvirrad. Störsignalen i diagrammet har en pulsrepetitionsfrekvens på 100 kHz och en pulsbredd på en mikrosekund. Men det är just detta som spårningsutrustningen använder sig av. Plötsligt minskar signal/brusförhållandet i mottagaren drastiskt! Så starka signaler kan normalt inte förekomma vid 1,575 GHz, så det måste röra sig om en störning. Tänd alla lysdioderna och tjut! För att du ska förstå hur svaga signaler det rör sig om har nedre gränsen för Wifi lagts in. Vid signalnivåer under –100 dBm börjar det bli meningslöst att försöka ansluta till en Wifi-nod och under –110 dBm slutar GSM att fungera.

Två störningsdetektorer som indikerar en mycket stark störsändare i närheten. De är av en typ som går att ha i bröstfickan, som både tjuter och vibrerar när de upptäcker GPS-störning. Alla som är beroende av GPS borde ha en sådan.

En rätt nyutkommen produkt, en pejl för GPS-störsändare, en handhållen enhet som man går runt med och söker efter sändare. I bilden har den fått upp vittringen av en störsändare på FOIs labb. Den kostar sina modiga 20.000 kronor.

Att försöka hitta, logga och analysera GPS-störningar är kostsamt och tidsödande om det ska utföras av en specialist. Därför har FOI tagit fram en billig, datorbaserad loggutrustning som kan sättas upp på en utsatt plats och logga och rapportera automatiskt. Det är ett plåtskåp utrustat med en liten PC som utför loggningen, som drivs av ett kraftaggregat (Kr). Mottagningen utförs med en mjukvarudefinierad radio (SDR) och som jämförelse har man dessutom en vanlig GPS-mottagare (GPS-M). De båda är anslutna till antennfilter (Ant) och antennkontakterna längst ned. Datorn är ansluten till en trådlös router (där man bara använder UTP-anslutningen), som går till en mobiltelefon-dongel genom vilken rapporteringen sker. Utrustningen har utvärderas i samverkan med Swedavia och visat sig vara ett kostnadseffektivt sätt att hitta störningar på GPS. Mätningen kan flyta på kontinuerligt och logga incidenter utan att någon människa behöver närvara. Incidenterna skickas över till uppdragsgivaren för analys och klassificering. De incidenter FOI har hittat hittills har varit fordon med mobil störsändare, som kört förbi mätplatsen.

Har det varit olyckor?

– Ännu har vi inte sett några direkta olyckor som resultat av GPS-störning. Hur ser du på framtiden?

– Med en viss oro. Vi ser att framförallt att kriminella använder störsändare mer och mer för att komma undan med stöldgods eller begå inbrott. Det finns en viss risk att vi drabbas av en incident som den i New York (Newark) och att en flygplats eller ett hamnområde påverkas, vilket kan leda till en olycka.

Alternativa metoder är ledordet. Ledningsbundna inbrottslarm är ett bra sätt, eller larm med redundanta larmkedjor och kontinuerlig övervakning av sensorerna. Moderna sjukhus har viss utrustning som övervakas via trådlösa nät. Skulle man gå in med en störsändare på ett sjukhus skulle det kunna få svåra konsekvenser.

Från Kina kunde man tidigare köpa en störare med 100 watts uteffekt, som kunde ställa till med olyckor på exempelvis en flygplats eller i en hamn, men det företaget fick böter på 25 miljoner dollar av USA. Det finns trots allt motkrafter, avslutar Fredrik Eklöf.

Läs mer

FOI skriver om GPS: https://www.foi.se/kurser/militar-gps/om-gnss-gps-och-navwar.html

GPS-störningar över Svarta Havet: https://www.rferl.org/a/russia-gps-jamming-black-sea-romania-bulgaria-ukraine/32655397.html

Newark-incidenten utredd: https://www.gpsworld.com/personal-privacy-jammers-12837/

Störningar i Nordnorge: https://thebarentsobserver.com/en/security/2022/07/more-russian-gps-jamming-ever-across-border-norway

Drönarsabotage: https://insidegnss.com/criminal-investigation-underway-in-gps-jamming-incident-that-crashed-drones-caused-hk1m-in-damage/

Ett modernt störfall

En relativt ny webbtjänst kallad Gpsjam.org har dykt upp. Den hämtar in och loggar information om störd GNSS-mottagning från flygplan, via ADS-B-sändaren som alla kommersiella flygplan måste ha och visar på en karta. Kartorna finns sedan kvar för den som vill leta i historiken. Ett bra datum är 2023-12-26 när Ryssland störde sönder hela södra Östersjön, sannolikt med sändare från Kaliningrad, antagligen för att dölja en militärövning. Du ser också hur områdena kring St. Petersburg, Moskva och Arkhangelsk är störda, antagligen för att ryssarna fruktar ukrainska drönare. Det är ett ”hål” i kartan över Ukraina eftersom inga kommersiella plan flyger där.

Gpsjam.org: https://gpsjam.org/?lat=56.61082&lon=30.27878&z=4.1&date=2023-12-26

GPSworlds artikel: https://www.gpsworld.com/from-russia-with-love-for-christmas-jamming-baltic-gps/

Om Gpsjam: https://www.wired.co.uk/article/gps-jamming-interference-russia-ukraine

Märken på artiklar:
Artikelkategorier:
cyberhot · GNSS · Radar · Radio · Säkerhet · Sjöfart

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *