GPS navigointidatan poikkeamien havainnointi

Abstract

Satelliittipohjaisten paikannuspalveluiden suuri suosio herättää tutkijoissa huolta, sillä nykyisten paikannuspalveluiden siviileille tarkoitetut signaalit eivät ole mitenkään suojattuja. Lisäksi siviileille tarkoitetuissa GPS-vastaanottimissa on harvoin minkäänlaisia signaalin häirinnän tai manipuloinnin esto-ominaisuuksia. Armeijoille ja valtiotason toimijoille tarkoitetut suojatut yhteydet eivät ole siviilien ulottuvilla ja niiden vastaanottimet ovat kalliimpia. Paikannuspalveluiden signaalien häirintä on kuitenkin yhä etenevässä määrin yleisempää ja halvempaa toteuttaa. Työssä kartoitetaan tutkimusta aiheesta ja rakennetaan konseptijärjestelmä paikannuspalveluiden signaalien vastaanottoon, tallentamiseen ja analysointiin. Lisäksi konseptijärjestelmää verrataan olemassa olevaan ratkaisuun.

Työssä tehtyjen testien perusteella rakennettua konseptijärjestelmää on mahdollista käyttää signaalihäiriöiden havaitsemiseen, kunhan se on kalibroitu ja rakennettu oikein. Kalibroinnissa ja rakennuksessa on otettava huomioon häiriön raja-arvojen oikea määritys sekä vastaanottimen ominaisuudet ja sen sisäänrakennetut torjuntaominaisuudet.

The vast popularity of satellite-based navigation systems has raised concerns among researchers because the civilian signals of these services are not protected at all. In addition, very few civilian GPS-receivers have any protection techniques against signal jamming or spoofing. Protected signals meant for army- or government actors are not available to civilians and their receivers are more expensive. Signal jamming or spoofing is however cheaper and easier than ever before, making it more common. In this thesis we survey research done on the subject and build a concept system for the receiving, recording and the analysis of GPS signals. In addition, the concept system is compared to existing solutions.

According to the tests made in the thesis, the concept system is possible to use in the detection of GPS signal jamming or spoofing, when it is calibrated and built correctly. It is important to pay attention to defining the limit values in addition to the specifications and the countermeasures used by the receiver.