Einige Maschinen von Finnair müssen derzeit aufgrund von GPS-Jamming am Boden bleiben
Wie GPS-Jamming den Flugverkehr in Europa stört
Passagierflüge in Europa haben derzeit verstärkt mit Störsendern zu kämpfen. Tausende Flüge sind vom sogenannten Jamming (engl. „stören“) betroffen. Dabei werden globale Satellitennavigationssysteme (GNSS; Global Navigation Satellite System) wie GPS blockiert.
Die Fluggesellschaft Finnair musste deswegen vor wenigen Tagen die Flugverbindungen zum Flughafen Tartu in Estland pausieren. Hinter den Angriffen wird Russland vermutet. Aus der Enklave Kaliningrad, gelegen an der Ostsee zwischen Litauen und Polen, werden mutmaßlich Flüge im Baltikum gestört.
➤ Mehr lesen: Russland stört GPS-Signal: Finnische Airline muss Flüge absagen
Die Flightradar24-Karte zeigt an, wo es gerade zu Störungen durch GPS-Jamming kommt. Aktuell sind die baltischen Staaten besonders getroffen
© Flightradar24 / futurezone.at
Störsender blockieren Satellitensignal
Die Navigationssatelliten, die das Signal für die Positionierung zur Erde senden, befinden sich in 20.200 km Höhe. Daher erreicht nur noch ein schwaches Signal die Erde.
„Die Satelliten übermitteln Signale im Mikrowellenbereich, die auf einer genau definierten Frequenz empfangen werden“, erklärt Gregor Möller, der an der TU Wien zu Satellitennavigationssystemen forscht, der futurezone. Schon kleine Störsender können Signale auf der gleichen Frequenz aussenden, die so stark sind, dass sie die schwachen GNSS-Signale in einem Umkreis von bis zu 100 Kilometern blockieren.
➤ Mehr lesen: Landkarte zeigt, wo GPS-Jamming bei Flugzeugen auftritt
GPS-Spoofing
Navigationssignale können nicht nur blockiert, sondern auch manipuliert werden. Beim sogenannten „Spoofing“ (engl. „manipulieren“) wird Empfängern ein falsches Signal untergejubelt.
Da man bei offenen GNSS-Signalen genau weiß, wie diese aufgebaut sind, können sie kopiert und verändert werden. Das falsche Signal wird dann gezielt in ein Gebiet gesandt, in dem sich Flugzeuge oder Schiffe befinden, die von ihrem Kurs abgebracht werden sollen.
„Man kann das so gut steuern, dass sogar einzelne Empfänger damit abgelenkt werden können“, erklärt Gregor Möller. Empfängt etwa ein Schiff dieses Spoofing-Signal, kann es passieren, dass es seinen Hafen verfehlt.
Satellitennetzwerke lassen sich auch nutzen, um Spoofing festzustellen und dem entgegenzuwirken. „Für die Positionsbestimmung braucht es nur 4 Satelliten, oft sind aber 40 bis 50 in Sichtweite“, sagt Möller. Damit können falsche Signale identifiziert und ausgeblendet werden. Für den militärischen Einsatz lassen sich die Signale auch verschlüsseln, wodurch sie nicht mehr imitiert werden können.
Alternative Navigationssysteme
Die Sicherheit ist aber nicht gefährdet. „Das Navigationssystem erkennt die gestörten oder fehlenden Daten und schaltet auf Radio- bzw. Trägheitsnavigation um, wodurch das Flugzeug kaum Einschränkungen hat“, erklärt Rudolf Buchsteiner, Bereichsleiter Safety und Security bei Austrian Airlines, der futurezone.
Moderne Flugzeuge sind mit mehreren Navigationssystemen ausgestattet. So kommt auch Radionavigation zum Einsatz, die von einer Bodenstation aus Informationen über die Flugrichtung und Entfernung an ein Flugzeug übermittelt.
Zudem werden Trägheitsnavigationssysteme genutzt, die die Beschleunigung des Flugzeugs messen und daraus die aktuelle Position ableiten. „Die Flightmanagement-Computer vergleichen permanent die Daten. Fällt ein System aus, wird auf das nächste zugegriffen“, erläutert Buchsteiner. In Krisengebieten verzichtet die AUA aktuell auf GPS.
Bodenstation warnt vor GNSS-Ausfällen
Die Pilot*innen erhalten eine Warnung, sobald GPS-Daten ausfallen. „Sie werden für solche Fälle regelmäßig geschult und trainiert“, versichert Buchsteiner. Zudem überwacht die Airline alle Flüge mit „Flight Data Monitoring“-Software. Werden gehäuft Störungen erkannt, kann zeitnah vor Ausfällen gewarnt werden.
Abwehr von Jammer kaum möglich
Wirklich wehren kann man sich gegen diese Störsender aber nicht. Laut Möller lässt sich ihr Ursprung aber schnell lokalisieren. Anhand des eigenen Netzwerks aus GNSS-Empfängern können Länder herausfinden, wo genau das Signal gestört ist. Dort sehen sie, ob Empfänger ausfallen, die eigentlich normal funktionieren sollten.
Einmal gefunden, könnte der Jammer zerstört werden. Das ist aber meist auch eine politische und militärische Entscheidung. Da Störsender aber auch GNSS-Signale aus dem Land des potenziellen Angreifers blockieren, werden sie meist nur temporär eingesetzt.
➤ Mehr lesen: Mysteriöse GPS-Attacken: Passagierjets vom Kurs abgekommen
Signalverstärkung und bessere Ausstattung
Alternativ können Satellitenbetreiber das Signal in einer bestimmten Region verstärken. Im aktuellen Jamming-Fall im Baltikum müsste die für GPS zuständige US-Luftwaffe dafür sorgen, dass das Signal über dem Gebiet stark genug ist, um die Störung zu überstrahlen. Eine weitere Möglichkeit ist es, die GNSS-Empfänger so aufzurüsten, sodass sie Signale von oben, also von Satelliten, bevorzugen, während Signale von unten, also von möglichen Störsendern, unterdrückt werden.
Im Jänner hat die EU-Luftsicherheitsagentur EASA zusammen mit der Internationalen Luftverkehrs-Vereinigung IATA Maßnahmen gegen die Bedrohung durch Jamming beschlossen. Nun werden zur besseren Aufklärung international Daten über Störungen geteilt. Zudem sollen Auflagen an die Flugzeughersteller sicherstellen, dass alle Maschinen gut gegen Störungen gewappnet sind.
Kommentare