Bản đồ nhiễu GPS mới của Flightradar24
(flightradar24.com)- Flightradar24 đã công bố một bản đồ cho phép xem nhanh các khu vực bị gây nhiễu và can thiệp GPS trên toàn thế giới, giúp dễ nắm bắt hơn tình trạng nhiễu GNSS xung quanh hoạt động hàng không
- Bản đồ hiển thị mức độ nhiễu bằng lớp phủ màu từ xanh lá đến đỏ, đồng thời bao quát nhiều hệ thống vệ tinh định vị như GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, không chỉ riêng GPS
- Việc tính toán sử dụng giá trị Navigation integrity category (NIC) trong thông điệp ADS-B của máy bay, ước tính khả năng có nhiễu thông qua các khu vực mà độ tin cậy vị trí bị giảm
- Người dùng có thể chọn độ phân giải 6 giờ hoặc 24 giờ, và xem thay đổi theo từng khung giờ bằng bộ chọn ngày/giờ cùng chức năng phát lại
- Kết quả hiện tại chỉ giới hạn ở những khu vực có đủ chuyến bay và bộ thu ADS-B mặt đất của Flightradar24; việc tích hợp thêm nguồn dữ liệu đang được chuẩn bị
Flightradar24 công bố bản đồ gây nhiễu GPS
- GPS jamming map mới hiển thị các khu vực xảy ra gây nhiễu và can thiệp GPS trên toàn thế giới dưới dạng trực quan, dễ hiểu
- Mức độ nhiễu được phân biệt bằng lớp phủ màu trên bản đồ
- Màu xanh lá biểu thị mức nhiễu thấp
- Màu đỏ biểu thị mức nhiễu cao
- Dù thường được gọi chung là GPS, phạm vi mà bản đồ bao quát bao gồm nhiều GNSS
- GPS của Mỹ
- GLONASS của Nga
- Galileo của châu Âu
- BeiDou của Trung Quốc
- Các hệ thống khác
Cách tính nhiễu và thao tác trên giao diện
- Flightradar24 sử dụng Navigation integrity category (NIC) trong thông điệp ADS-B nhận từ máy bay để tính toán tình trạng gây nhiễu và can thiệp GPS
- NIC mã hóa chất lượng và tính nhất quán của dữ liệu định vị mà máy bay nhận được
- Cung cấp bán kính bất định cho biết máy bay tự tin đến mức nào về vị trí của mình
- Giá trị bán kính càng lớn thì độ chắc chắn của bản cập nhật vị trí càng thấp
- Các giá trị NIC do máy bay phát ra khi đi qua một khu vực nhất định trong một khoảng thời gian được dùng cho tính toán
- Bản đồ hỗ trợ hai độ phân giải thời gian
- Độ phân giải 6 giờ hiển thị hoạt động gần đây nhất
- Độ phân giải 24 giờ cho phép xem rộng hơn tình hình của ngày trước đó
- Có thể điều chỉnh ngày và giờ mong muốn trong bộ chọn ở góc trên bên trái
- Có thể di chuyển từng khoảng thời gian bằng các nút tiến/lùi bên dưới bộ chọn ngày
- Khi nhấn nút phát, trình chiếu sẽ bắt đầu từ ngày và giờ đã chọn
Phạm vi dữ liệu và cải tiến trong tương lai
- Hiện tại, việc tính toán gây nhiễu GPS chỉ sử dụng dữ liệu ở những khu vực có đủ chuyến bay và đủ bộ thu ADS-B mặt đất của Flightradar24
- Flightradar24 đang tiến hành tích hợp các nguồn dữ liệu bổ sung để cải thiện bản đồ
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Các bài HN liên quan có bài năm 2022 https://news.ycombinator.com/item?id=32245346, năm 2023 https://news.ycombinator.com/item?id=37868106
Chỉ với một người quan sát đơn lẻ thì khó xác định chắc chắn việc gây nhiễu, nhưng có các heuristic khá chính xác ngay cả khi chỉ dựa trên tín hiệu của một hoặc hai máy bay, và đã hoạt động tốt trên GPSJAM trong vài năm qua
Việc ước tính vị trí nguồn gây nhiễu sẽ dễ nếu trực tiếp dò hướng tín hiệu phát xạ, nhưng làm điều đó chỉ bằng quan sát ADS-B của các máy bay bị ảnh hưởng và không bị ảnh hưởng thì là một bài toán thú vị hơn. Cũng có nghiên cứu “GNSS Interference Source Localization Using ADS-B data” của Stanford GPS Lab: https://web.stanford.edu/group/scpnt/gpslab/pubs/papers/Liu_...
ADS-B không cho biết đang dùng hệ thống dẫn đường nào, nhưng theo hiểu biết của tôi, phần lớn máy bay vẫn dùng GPS. Khi các hệ thống đa GNSS trở nên phổ biến, các thiết bị gây nhiễu cuối cùng rất có thể cũng sẽ nhắm vào tất cả
Không phận trên Ukraine không có dữ liệu vì không có hoặc gần như không có máy bay dân dụng bật transponder ADS-B. Ngày 14/2/2022, tôi bắt đầu làm bản đồ gây nhiễu GPS để tìm dấu hiệu sớm về cuộc xâm lược của Nga, nhưng đến ngày 24/2 không có dấu hiệu can nhiễu nào, và sau đó hoạt động bay dân dụng dừng lại nên dữ liệu khu vực này cũng biến mất: https://gpsjam.org/?lat=45.00000&lon=35.00000&z=3.0&date=202..., https://gpsjam.org/?lat=49.18928&lon=33.51687&z=3.9&date=202...
Gây nhiễu GPS có tương quan mạnh với các khu vực xung đột. Không phận quanh Cyprus dường như đã bị gây nhiễu trong nhiều năm kể từ khoảng 2018, và cảm giác giống hành vi quấy rối hơn là một chiến dịch quân sự toàn diện
Các ô màu đỏ ở biên giới Mỹ-Mexico phía Texas/Coahuila có vẻ nhiều khả năng là thử nghiệm/huấn luyện của quân đội Mỹ hơn là do cartel. Chúng luôn xuất hiện trong các khu vực hoạt động quân sự (MOA) Laughlin và Randolph, và mô hình xảy ra trong tuần rồi nghỉ cuối tuần cũng phù hợp với huấn luyện quân sự hơn: https://imgur.com/vieGhgN
Từ ngày 24/2/2022 đến 19/3/2024, gpsjam.org là bản đồ gây nhiễu GPS duy nhất được cập nhật định kỳ. Gần đây, @auonsson https://twitter.com/auonsson, @rundradion https://twitter.com/rundradion, @x00live https://twitter.com/x00live trên Twitter cũng đã phân tích dữ liệu tương tự, và còn có bản đồ can nhiễu GPS dựa trên vệ tinh của HawkEye 360: https://spacenews.com/hawkeye-360-gps-ukr/
Tín hiệu GPS yếu đến mức nằm dưới nền nhiễu, nên rất dễ bị thiết bị gây nhiễu trên mặt đất hoặc trên không áp đảo. Tuy vậy vẫn có ăng-ten và kỹ thuật chống gây nhiễu như controlled reception pattern antennas(CRPA): https://www.gpsworld.com/anti-jam-technology-demystifying-th...
Tôi cho rằng lý do chính khiến hầu hết hệ thống trên máy bay dân dụng không có khả năng chống gây nhiễu là vì trước đây nhu cầu không lớn. Trong vài thập kỷ qua, gây nhiễu GPS là vấn đề nhỏ hơn nhiều so với hiện nay, và không có nhiều lý do để bỏ tiền và thời gian vào các hệ thống gần như không cần thiết, bị thiết kế quá mức. Giờ tình hình đang thay đổi, nên các nhà sản xuất thiết bị và cơ quan hàng không cũng sẽ quan tâm hơn
Lý do Google Maps trên điện thoại vẫn có thể hoạt động bình thường ngay cả trong vùng đỏ là vì máy bay bay ở độ cao lớn hơn nên có đường ngắm tới thiết bị gây nhiễu dài hơn nhiều. FAQ của GPSJAM cũng có giải thích: https://gpsjam.org/faq/#i-live-in-one-of-the-red-zones
ADS-B Exchange đã cung cấp dữ liệu ADS-B toàn cầu như một phần của dự án Advisory Circular, nên tôi nghĩ có thể dùng dữ liệu này để tạo bản đồ gây nhiễu GPS toàn cầu: https://news.ycombinator.com/item?id=24188661
Có nhiều công ty xử lý, phân tích và bán dữ liệu ADS-B, và bản thân dữ liệu cũng không quá phức tạp, nên việc chưa ai sản phẩm hóa mục đích sử dụng này là điều thú vị. Đôi khi vẫn còn vàng trong dữ liệu tưởng như đã bị khai thác hết
Vẫn còn nhiều việc phải làm trong phân tích ADS-B liên quan đến can nhiễu GPS. FR24 lập bản đồ gây nhiễu, nhưng có vẻ vẫn chưa có nơi nào tạo bản đồ spoofing toàn cầu: https://twitter.com/lemonodor/status/1770515361739493488
Xét về an toàn, máy bay có các hệ thống dẫn đường dự phòng, nhưng GPS là một trong những lớp quan trọng giúp nâng cao an toàn hàng không. Việc mất GPS trên phạm vi cả một quốc gia hoặc khu vực còn lớn hơn trong khi vẫn duy trì các chuyến bay chở khách hoàn toàn không phải là tình huống bình thường. Có thêm chi tiết trong bài trình bày “GNSS Interference and Civil Aviation” của Eurocontrol: https://rntfnd.org/wp-content/uploads/Aviation-GNSS-interfer...
Theo bài trình bày, an toàn hàng không được xây dựng trên hai nguyên tắc: “hãy tin vào thiết bị bay” và “tuân thủ quy trình khai thác tiêu chuẩn”, nhưng nhiễu tần số vô tuyến GNSS khiến phi công nghi ngờ cả hai nguyên tắc đó. Đã có những tình huống suýt nguy hiểm do thiếu GPS, và việc tăng tải công việc cho phi công cùng kiểm soát viên không lưu tự thân nó đã là một vấn đề an toàn. Dù các hãng hàng không và nhà chức trách nói rằng ổn, họ vẫn chưa thực sự chuẩn bị cho một thế giới thường xuyên bị chặn GPS; ngành hàng không và chính phủ đang họp khẩn để tìm cách ứng phó bớt mang tính tạm bợ hơn hiện nay
Tôi không phải là nhà chiến lược NATO, nhưng vấn đề lớn hiện nay ở mảng GPS/hàng không có vẻ là việc Nga thường xuyên gây nhiễu GPS trên không phận Ba Lan, Phần Lan, Thụy Điển, Estonia và Litva. Việc làm suy yếu hoặc vô hiệu hóa hạ tầng chiến lược của các nước EU và NATO, và ít nhất là gây ảnh hưởng lớn đến hàng không thương mại, là một vấn đề nghiêm trọng. Cần thận trọng khi khẳng định Nga đứng sau, nhưng trong giới chuyên gia dường như gần như có đồng thuận theo hướng đó, và các chính phủ có lẽ cũng chắc chắn 100%
Máy bay đường dài thập niên 70–80 từng có hệ thống dẫn đường quán tính rất tốt. Dù không bằng GPS, chúng vẫn có thể xác định vị trí trong phạm vi vài hải lý, nhưng theo thời gian sẽ bị trôi, nên mỗi khi định vị lại bằng mốc dẫn đường thực tế, tổ bay phải liên tục hiệu chỉnh lại, và sai sót có thể gây hậu quả nghiêm trọng. Tôi vẫn luôn thắc mắc liệu thiết bị điện tử hàng không hiện đại có giữ lại kiểu dẫn đường quán tính cũ làm dự phòng cho GPS hay đã loại bỏ sau khi chuyển sang GPS. Với máy bay cỡ lớn, có vẻ khôn ngoan nếu có hệ thống dẫn đường quán tính hiện đại, được GPS liên tục hiệu chỉnh lại và có thể tiếp quản khi bị gây nhiễu hoặc giả mạo tín hiệu
Khi sống ở Kyiv, tôi đã trải nghiệm GPS bị gây nhiễu trên mặt đất trông như thế nào. Khi tên lửa hoặc drone của Nga tiếp cận Kyiv, hệ thống phòng không thường bật gây nhiễu GPS, và dù tôi đang ngồi trên sofa ở nhà, điện thoại vẫn hiển thị như thể tôi đang ở một khu vực hoàn toàn khác của thành phố và di chuyển theo đường thẳng tốc độ cao về hướng đông bắc. Tôi tự hỏi thiết bị gây nhiễu phải mạnh đến mức nào để có thể chủ động thay thế hoàn toàn tọa độ GPS trong một thành phố lớn như vậy
Tôi tò mò không biết ai đang gây nhiễu quanh Tallinn. Cũng tò mò liệu GPS III có dễ bị gây nhiễu như vậy không. Kết hợp dữ liệu Hawkeye và SAR có vẻ khá thú vị cho việc theo dõi tàu thuyền. Tôi nghĩ mình đã thấy bài nghiên cứu liên quan, nhưng chưa thấy thứ gì có tính tương tác như trang này. Dữ liệu SAR công khai hiện vẫn chưa gần thời gian thực lắm, nhưng hy vọng sớm sẽ được như vậy
Cách hoạt động khá thú vị. Navigation integrity category (NIC) trong các thông điệp ADS-B nhận được từ mỗi máy bay mã hóa chất lượng và tính nhất quán của dữ liệu dẫn đường mà máy bay nhận được, đồng thời cho biết máy bay tự tin đến mức nào về vị trí của mình thông qua bán kính bất định vị trí
Chỉ riêng giá trị NIC thấp có thể là do vấn đề thiết bị trên máy bay hoặc điều kiện vị trí bất lợi, nhưng nếu được quan sát ở nhiều máy bay gần nhau trong cùng khoảng thời gian thì có thể nghĩa là có tín hiệu vô tuyến đang gây nhiễu hoạt động GNSS bình thường. Khó có thể xác nhận jamming chỉ từ một quan sát viên đơn lẻ; để đạt độ tin cậy khá cao cần có các mẫu phân tán từ nhiều cảm biến trong một khoảng thời gian nhất định
Nó khá ổn nên tôi cũng đã bắt đầu gửi dữ liệu từ ADS-B feeder của mình: https://airplanes.live/get-started/
Điều này càng hay hơn trong bối cảnh ADSBExchange đã ngừng cung cấp dữ liệu cho các dự án tốt sau khi bị quỹ đầu tư tư nhân mua lại. Có vẻ họ còn bị kiện vì các vấn đề như đánh cắp tài sản trí tuệ; đây là các liên kết vụ kiện ở California mà tôi đọc tối nay: https://www.documentcloud.org/documents/23963235-golden-hamm..., https://www.lacourt.org/casesummary/ui/index.aspx?casetype=c... 23CHCV02662
Tôi không biết nên diễn giải bản đồ này như thế nào. Không có ranh giới địa chính trị nên khó đọc, và Ukraine là nơi dự kiến có GPS jamming nhiều nhất nhưng dữ liệu lại trống đáng kể. Có lẽ là vì không có máy bay dân dụng; nếu đặt các trạm quan sát GPS mặt đất tại những điểm được khảo sát thì có thể thu được dữ liệu
Khối đỏ lớn phía trên Thổ Nhĩ Kỳ có thể là rìa phía nam tầm với của các jammer Nga ở Biển Đen, còn khối đỏ lớn ở Đông Địa Trung Hải thì không chắc có phải là Israel hay không. Nó cũng không tập trung quanh Israel, một phần Israel lại màu xanh, và vì họ hẳn phụ thuộc nhiều vào GPS nên có lẽ họ không muốn tự gây nhiễu
Khối đỏ ở Đông Nam Á có vẻ là Myanmar, nơi đang có nội chiến, và cũng có một khối đỏ nhỏ ở khoảng Kashmir
Nếu quay ngược đến ngày 14/3 thì không thấy jamming ở khu vực đó và các cụm ở Mỹ/Châu Âu cũng nhỏ hơn, nên hiện tượng này dường như được bật/tắt theo sự kiện
Nếu nội dung trên khiến bạn thấy thú vị, tôi đã viết một bài ngắn lập bản đồ hoạt động của các máy bay nằm trong danh sách “chặn” của FlightRadar. Tức là những máy bay mà FlightRadar đã quyết định loại dữ liệu ADS-B tương ứng khỏi bộ dữ liệu của họ, có vẻ vì áp lực pháp lý: https://dfworks.xyz/blog/hnwi-osint-private-jet/
site:https://aviation.stackexchange.com/tracking private planesKết quả về Bombardier Global Express 6000 GLT6 cũng thú vị. Vì đây là loại máy bay có nhiều biến thể cải hoán quân sự được biết đến rộng rãi: https://en.wikipedia.org/wiki/Bombardier_Global_Express#Mili...
Các biến thể cải hoán đã biết gồm GlobalEye, Project Dolphin, Raytheon Sentinel, Saab Swordfish, PAL Aerospace P-6, E-11A, HALOE, PEGASUS, Hava SOJ, CAEW, HADES. Đặc biệt Hava SOJ là cấu hình máy bay gây nhiễu stand-off trên không dành cho khu vực Thổ Nhĩ Kỳ, nên cũng liên hệ với bài viết
Dữ liệu crowdsourcing không thuộc phạm vi áp dụng của LADD, nên các trang như adsbexchange có thể hiển thị những máy bay đó và thực tế là có hiển thị. Với các chuyến bay trong nội địa Mỹ, cũng có chương trình private address cho phép máy bay trang bị ADS-B phát địa chỉ thay thế: https://www.faa.gov/air_traffic/technology/equipadsb/privacy
https://www.flightradar24.com/data/gps-jamming
Một số nguồn khác là https://gpsjam.org/ và https://hn.algolia.com/?q=gpsjam. Tôi tò mò không biết còn dự án lập bản đồ hay thu thập dữ liệu gây nhiễu GPS nào khác không
Dữ liệu ADS-B dùng cho bản đồ này có chứa thông tin về độ chính xác của hệ thống dẫn đường của từng máy bay, nhưng không xác định loại hệ thống dẫn đường. Có thể là GPS, cũng có thể là GNSS khác như GLONASS, hoặc hệ thống dẫn đường quán tính. Vì tôi hiểu là đa số máy bay dùng GPS, nên bản đồ nhiều khả năng chủ yếu thể hiện GPS
Nếu chỉ khi có đường nhìn thẳng tới ăng-ten gây nhiễu thì mới bị gây nhiễu, tôi thắc mắc vì sao máy bay không gắn lớp chắn phía dưới để chỉ nhận tín hiệu GPS từ bầu trời, không nhận tín hiệu từ máy gây nhiễu ở bán cầu phía dưới. Hay là tín hiệu gây nhiễu mạnh hơn tín hiệu vệ tinh nhiều bậc độ lớn đến mức dù lớp chắn tốt đến đâu vẫn tạo được một mức lợi nào đó?
Thực tế có sản phẩm như vậy, nhưng lớp chắn phía dưới chỉ khoảng 20 dB nên có thể là chưa đủ: https://safran-navigation-timing.com/product/8230aj-gps-gnss...
Rất khó tạo một ăng-ten cắt ranh giới giữa mặt đất và bầu trời thật sắc nét. Vì vậy đa số thiết bị chống gây nhiễu dùng beamforming để triệt nhiễu đến từ một hoặc nhiều hướng cụ thể. Tức là null của ăng-ten di chuyển theo nguồn nhiễu
GDOP: https://en.wikipedia.org/wiki/Dilution_of_precision_(navigat...
Dữ liệu đến từ máy bay nên không thể phủ kín toàn cầu, nhưng không chỉ GPS mà còn bao gồm cả các hệ thống định vị vệ tinh khác. Các khu vực bị gây nhiễu hoặc can nhiễu có vẻ gồm Đông Âu quanh Ukraine, bờ biển phía nam Biển Đen, một phần Ba Lan và biển Baltic, ngoài khơi Kaliningrad, một phần nước Đức gần Berlin, phía đông Địa Trung Hải quanh Gaza và một phần Trung Đông, biên giới Ấn Độ-Pakistan gần Punjab/Lahore, miền tây Myanmar, biên giới Indonesia-Papua New Guinea trên đảo New Guinea, Tây Úc, biên giới Mỹ-Mexico, và một điểm ở miền nam Trung Quốc gần biên giới Việt Nam
Ukraine, Gaza và Myanmar đang có xung đột lớn; cũng có suy đoán rằng can nhiễu ở khu vực Mỹ-Mexico có thể liên quan đến các cartel ma túy. Biên giới Ấn Độ-Pakistan là vùng căng thẳng lâu năm. Còn New Guinea và Úc thì không rõ đang có chuyện gì
Gây nhiễu/can nhiễu ở Ấn Độ-Pakistan, Mỹ-Mexico và Trung Quốc đã biến mất trong dữ liệu 6 giờ gần nhất, chỉ xuất hiện trong dữ liệu 24 giờ
Ở một số khu vực có thể được bổ sung bằng dịch vụ thương mại, nhưng khó làm như vậy trên phạm vi toàn cầu; kết luận là các vùng trống nghĩa là khu vực đó không có phạm vi thu của cộng đồng địa phương và cũng không có bổ sung thương mại
Nếu suy đoán, đây có thể là một phần của hệ thống lớn hơn nhằm hạn chế việc quân đội Nga sử dụng biển Baltic, hoặc là một lớp phòng thủ đơn nhất chống lại máy bay/tên lửa Nga nhắm vào Berlin và Copenhagen. Dải can nhiễu kéo dài từ St Petersburg về hướng Moscow cũng trông giống một lớp phòng thủ đơn nhất tương tự của Nga
Ở độ phân giải này, trông như phương Tây đang gây cản trở lối tiếp cận St Petersburg và ai đó đang để mắt đến Kaliningrad, nhưng chỉ riêng khu vực Riga lại khiến người ta tự hỏi “cái này là gì vậy?”. Một ô đơn lẻ gần Kandalaksha cũng gợi ý có điều gì đó thú vị, dù khả năng đó là mồi nhử có chủ ý để lãng phí thời gian của các nhà phân tích phương Tây cũng không phải bằng 0
Phần lớn các vùng gây nhiễu GPS đúng như dự đoán là nằm gần các khu vực xung đột đang diễn ra như Ukraine, Myanmar, Israel/Palestine và Kashmir. Nhưng tôi tò mò không biết ở Tây Úc và tây nam Texas đang xảy ra chuyện gì
Điểm ở Tây Úc nhìn vào căn cứ huấn luyện RAAF gần đó thì cũng có vẻ có khả năng do cùng lý do
Cái này giống
gpsjam.orgđến mức đáng ngờ. Đúng là nó hữu ích và dùng dữ liệu ADS-B dễ kiếm mà FR24 và ADSBExchange dùng, nhưng phần trực quan hóa dữ liệu lại giống một cách kỳ lạTuy vậy, tôi không phải người rành GIS hay trắc địa, nên có thể lục giác là cách tốt nhất để chia ô trên một mặt cầu. Nếu công việc này được truyền cảm hứng đáng kể từ GPSjam thì tốt hơn nên có ghi nhận
Bài này cũng đáng đọc: https://klioba.com/how-to-use-postgresql-for-military-geoana...
Bình luận HN: https://news.ycombinator.com/item?id=39662246
Thắc mắc vì sao lại có hiện tượng gây nhiễu gần một đoạn nhỏ ở biên giới Texas/Mexico
Tóm lại, đó không phải là gây nhiễu mà là tín hiệu yếu. Máy bay huấn luyện quân sự trong khi cơ động gây mất tín hiệu tạm thời và báo cáo tín hiệu yếu