Подужати GPS (GNSS) jamming (РЕБ) і spoofing (РЕР) та втримати час із Meinberg.

Подужати GPS (GNSS) jamming (РЕБ) і spoofing (РЕР) та втримати час із Meinberg.

 

Маєте сервери синхронізації часу що спираються на опорні сигнали GNSS та зазнають шкідливого радіочастотного впливу ззовні? Бажаєте розв’язати проблеми такого штибу? Нумо розбиратися!

 

GNSS системи отримують радіочастотні сигнали у діапазоні L (1..2 ГГц) зі супутників з дуже незначною потужністю. До прикладу, GPS передає свій сигнал L1 з потужністю 14,4 дБВт. однак, коли ви його отримуєте, він становить -157 дБВт.

 

Розрізнятимемо перешкоди GNSS трьох різновидів: випадкові перешкоди (сусідні антени, рухомі тимчасові джерела РЧ випромінення), навмисні перешкоди (глушіння, jamming, РЕБ) та підміни (spoofing).

 

Випадкові перешкоди зазвичай ви можете адресувати під час монтажу та налаштування вашої GNSS системи синхронізації часу, зокрема відсунути вашу GNSS антену від антен інших РЧ систем на достатню відстань — близько 3 метрів від приймальних антен і більш значно від передавальних антен тощо.

 

Тепер розглянемо як ми можемо адресувати глушіння (jamming) як технічними засобами, так і організаційними засобами.

 

1. Оберіть опорний осцилятор сервера Meinberg що відповідатиме вашим запитам в holdover-режимі, тобто такому коли ваш сервер за будь-яких причин втратив зовнішній опорний сигнал. На цьому етапі варто розглянути можливість збільшення бюджету закупівлі для замовлення сервера часу зі стабільнішим внутрішнім опорним осцилятором. Наведемо нижче таблицю що допоможе із вибором: в першому стовпчику зазначені типи осциляторів Meinberg; в першому рядку вказані значення стабільності часу що забезпечить сервер із таким осцилятором; всередині таблиці зазначено час протягом якого буду забезпечена та стабільність.

Цифри вражають — чи не так? Можливо вам того достатньо?

 

А ми рушимо далі.

 

2. Наступний крок - використання GNSS антен з вузькою діаграмою направленості.

Саме такою є Meinberg GPSANTv2.

Ця антена останнього покоління сконструйована таким чином, щоб мінімізувати перешкоди, спричинені відбиттями від землі, і завдяки вертикальній ширині променя близько 98 градусів менш схильна до глушіння.

І тут слід зазначити наступну пораду: встановлюйте вашу GNSS антену якомога вище щоб змінити баланс GNSS та jamming сигналів на вашу користь (звісно якщо джерело сигналу глушіння не знаходиться високо у повітрі).

 

3. Рухаємося далі.

Ви маєте опцію встановити два GNSS приймачі в сервері Meinberg і рознести їхні антени територіально.

Тут виникає купа нюансів і питань пов’язаних із технічно-організаційною можливістю виконати таке рознесення. Але якщо ви в ділі, то ось кілька можливих варіантів у цифрах:

а) антену Meinberg GPSANTv2 може бути віднесено до 300 м від сервера кабелем типу RG58

б) антену Meinberg GPSANTv2 може бути віднесено до 700 м від сервера кабелем типу RG213

в) Meinberg пропонує обладнання для конвертації й передавання GNSS сигналу оптоволоконним кабелем до 2000 м.

Таким чином можна рознести дві GNSS антени на відстані до 600, 1400, 4000 метрів.

 

Нарешті розберемося із підміною сигналу (spoofing).

 

1. По-перше, усі засоби та заходи що розглянуто вище прикладні й до цього випадку.

 

2. Далі розглянемо варіант розширення «диверсифікації» джерел опорного сигналу GNSS. Це про використання антен Meinberg GNMANTv2 замість GPSANTv2 (GPS L1/Galileo E1). Це GNSS Multi Band антена що працює із GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou. Якщо зловмисники не підміняють одночасно сигнали всіх чотирьох систем, то ви певне убезпечені.

Але то не точно.

 

3. Як й у попередньому пункті існує ще опція спиратися на longwave сигнал DCF77. Для цього треба скомплектувати сервер часу Meinberg приймачем Meinberg DCF77 в комплекті з антеною Meinberg AW02. Так само можна встановити два приймачі в сервер в будь-якій комбінації, а також для AW02 існує комплект обладнання для оптоволокна до 2000 м кабелю (DOAL).

 

4. На відміну від глушіння, перш ніж ваш сервер часу зможе перейти в режим тривоги та очікування або перемкнутися на інше джерело часу, він повинен знати, що його підміняють. Один зі способів зробити це – інтелектуальний алгоритм, який виявляє явні сліди підміни, наприклад, алгоритм Trusted Reference Source від Meinberg (доступний в усіх останніх версіях програмного забезпечення серверів часу Meinberg).

 

 

Алгоритм TRS виявляє неочікувані кроки в часі та помилки нарощування, подає сигнал тривоги та переводить годинник у режим очікування. Внутрішній осцилятор повинен мати дуже низький дрейф частоти, щоб він міг виявляти навіть повільну помилку нарощування. Meinberg використовує рубідієвий генератор. Додатковою перевагою цього типу схеми є те, що помилка кроку або помилка нарощування не обов'язково має бути пов'язана з підміною GNSS. Помилка може бути пов'язана з якоюсь іншою несправністю в антені, кабелі або приймальній системі GNSS.

 

5. А наступна інформація для довершення картини: антени Meinberg підтримують приймання даних допоміжних систем як от SBAS, Fugro AtomiChron, та QZSS.

 

На завершення ви можете подвоїти, потроїти тощо рішення що ви обрали, встановити ці системи в різних куточках країни та пов’язати їх (наприклад Meinberg PTP Auto Mode) через мережі передавання даних...

 

...і моніторити все то за допомогою Meinberg Sync Monitor, що також вже вбудовано в останніх версіях ПЗ серверів Meinberg.