Repülőgépek GPS-ét hackelik, új időmérők segíthetnek a biztonságban

2024. január 17-én egy Ryanair járat, amely Londonból tartott Vilniusba, váratlan helyzetbe került, amikor a leszállás előtti utolsó pillanatokban megszakadt a repülőgép GPS-je. Az incidens során a Boeing 737 MAX 8-200 már körülbelül 850 láb (259 méter) magasságban volt, amikor a GPS jel zavarás áldozatává vált, ami arra kényszerítette a pilótát, hogy azonnal visszaforduljon, és majdnem 400 kilométert (250 mérföldet) dél felé, Varsóba terelje a gépet. A litván légügyi hatóságok később megerősítették, hogy a repülőgép GPS jelének zavarása történt, ami nem volt egyedi eset, mivel az előző három hónapban több mint 800 GPS zavarásról számoltak be a litván légterében. Észtország és Finnország is aggodalmát fejezte ki, Oroszországot vádolva azzal, hogy technológiát használ a NATO keleti szárnyához közeli műholdas navigációs jelek zavarására, amit Oroszország tagadott.

A GPS zavarás nem csupán a légi közlekedésre jelent fenyegetést. 2017-ben egy kormányzati jelentés arra figyelmeztetett, hogy a rendszeres GPS zavarás a brit pénzügyi, energiagazdálkodási és kommunikációs rendszerek leállását okozhatja. A GPS működése abban rejlik, hogy a felhasználók több műholdtól kapják a jeleket, és az egyes jelek eljutásához szükséges időt mérve pontosan meghatározhatják a Földön való tartózkodásuk helyét. Az atomórák, amelyek közvetlen kapcsolatban állnak a műholdakkal, olyan pontos időmérést tesznek lehetővé, ami kulcsfontosságú a világ különböző gazdasági tevékenységeiben, beleértve a kommunikációs rendszereket és a pénzügyi hálózatokat is. A GPS elvesztésének potenciális költsége napi 1,4 milliárd font körüli összegre rúghat, ami miatt a GPS zavarás a brit kormány nemzeti kockázati nyilvántartásában a legkomolyabb fenyegetések között szerepel.

A brit tudósok egy csoportja, akiket „Időuraknak” neveznek, megoldás kidolgozására kaptak felkérést. A terv az, hogy egy biztonságosabb alternatívát fejlesszenek ki a GPS helyett, amely lehetővé teszi az új atomórák hordozható használatát, ahelyett, hogy a műholdak jeleire támaszkodnának, amelyek zavarásnak vannak kitéve. Az elképzelés megvalósítása azonban rendkívül nehéz feladat, mivel új típusú órát kell kifejleszteni, és át kell alakítani az idő mérésének módját – mindezt néhány éven belül. Az Egyesült Királyság kormánya az utóbbi hónapokban kutatási kezdeményezéseket indított a GPS zavarás fenyegetésének kezelésére, de a prototípusok megbízható eszközökké alakítása, amelyek később beépíthetők a mobiltelefonokba, óriási kihívás.

Ez a kihívás párhuzamba állítható John Harrison 18. századi tengeri navigációs órájának feltalálásával, amely megoldotta a hosszúsági problémát, új korszakot nyitva a kereskedelemben és a felfedezés aranykorában. Háromszáz év elteltével a kutatók ismét versenyt futnak egy új óra tökéletesítéséért, amely megoldhatja a GPS problémát, és a hatás legalább annyira átalakító lehet. Dr. Helen Margolis, az Egyesült Királyság Nemzeti Fizikai Laboratóriumának idő- és frekvencia szakértője elmondta: „A történelem azt mutatja, hogy minden alkalommal, amikor javul a mérési képesség, új alkalmazások követik, amelyek lehetővé teszik olyan dolgok megvalósulását, amelyekről az emberek korábban még csak nem is álmodtak.”

Az NPL tudósai egy úgynevezett optikai óra tökéletesítésén dolgoznak, amely 100-szor pontosabb, mint a legpontosabb caesium órák, amelyek jelenleg elérhetők. Amikor az optikai órák átválthatják a caesium órákat a világkoordinált idő (UTC) meghatározásában, az időmérés módját is meg kell változtatni. Az NPL közvetlen reménye az, hogy 2030-ra egy nemzeti hálózatot alakítanak ki, amely négy atomórát köt össze az Egyesült Királyság területén, lehetővé téve a vállalkozások számára a biztonságos és pontos időmérést, valamint új innovatív alkalmazások kifejlesztését, amelyek kihasználják a rendkívül gyors időmérést.

A GPS zavarás problémája nemcsak a polgári repülésben, hanem a hadsereg számára is komoly kihívásokat jelent. A brit katonai kutatók folyamatosan dolgoznak azon, hogy a technológiát a legnehezebb környezetekben, például a harctéren is működőképesé tegyék, ahol a GPS jelek zavarása különösen gyakori. Az új technológiák célja, hogy mindenki számára elérhetővé tegyenek egyfajta személyes GPS rendszert, amely hordoz egy miniaturizált optikai órát, egy kis giroszkópot és egy gyorsulásmérőt, így pontosan tudhatjuk, merre haladunk és milyen sebességgel.

Bár a tudományos kutatások világszerte zajlanak, a brit tudósok vezető szerepet töltenek be ebben a területen. A jövőbeli cél az, hogy az új technológia lehetővé tegye a biztonságos repülést és a kritikus számítógépes rendszerek védelmét a GPS támadásokkal szemben. Az „Időurak” és a kvantumkutatók öröksége folytatódik, átalakítva az idő mérését, és védve az Egyesült Királyság kritikus rendszereit a GPS zavarásokkal szemben.

Forrás: https://www.bbc.com/news/articles/cq6yg204pvmo