Drohne (Symbolbild)
Forscher entwickeln simple Alternative für störungsanfälliges GPS
GPS ist das bekannteste und populärste Satellitennavigationssystem. Dabei ist es nicht ohne Schwächen. So ist es etwa relativ störungsanfällig. Ein Umstand, der zuletzt im Zusammenhang mit kriegerischen Konflikten, etwa Russlands Angriff auf die Ukraine, in den Fokus der Öffentlichkeit rückte.
➤ Mehr lesen: Wie GPS-Jamming den Flugverkehr in Europa stört
GPS kann auch aus anderen Gründen ausfallen oder schlichtweg nicht verfügbar sein. Das ist vor allem für unbemannte Fluggeräte, wie Drohnen, ein großes Problem, da sie oft keine Alternative zur Positionsbestimmung haben. Forscher der University of South Australia (UniSA) haben jetzt ein Navigationssystem für Drohnen entwickelt, das den Sternenhimmel anstelle von GPS nutzt.
Kostengünstige Alternative
Das neue System kombiniert Fotos vom Himmel mit Bilderkennung und bietet eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen GPS-Systemen. Es funktioniert durch einen Algorithmus, der visuelle Daten von Sternen verarbeitet. Samuel Teague, ein Forscher der UniSA, betont die Einfachheit und Praktikabilität des Systems für kleinere Drohnen.
➤ Mehr lesen: Landkarte zeigt, wo GPS-Jamming bei Flugzeugen auftritt
Die Drohne macht dabei ein Foto des Nachthimmels. Der Algorithmus analysiert dieses und gleicht es mit hinterlegten Daten ab. Daraus kann die genaue Position des Fluggeräts berechnet werden. Offensichtlicher Nachteil: Es funktioniert nur nachts.
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, der an der TU Wien zu Satellitennavigationssystemen forscht. Empfängt etwa ein Schiff dieses Spoofing-Signal, kann es passieren, dass es seinen Hafen verfehlt.
Satellitennetzwerke können genutzt werden, 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 verschlüsseln, wodurch sie nicht mehr imitiert werden können.
Sterne als historische Navigationshilfe
Schon vor Jahrhunderten wurde in der Schifffahrt astronomische Navigation genutzt. Eine besondere Rolle spielte hier der Polarstern, über den sich leicht die Nordrichtung bestimmen lässt.
Instrumente wie Sextanten ermöglichen es, den Winkel zwischen dem Horizont und einem Himmelsobjekt - etwa auch die Sonne - zu bestimmen. Damit kann man den Breitengrad erfahren, auf dem man sich gerade befindet.
Kommentare