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GPS 對商業航班的干擾會造成混亂並增加全球空中航行風險

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Foto: aeroporto - ShutterDesigner/Shutterstock.com

英國皇家空軍(RAF)載有英國國防部長約翰希利的一架飛機上周遭遇導航故障。這架飛機當時正在愛沙尼亞上空飛行,靠近俄羅斯邊境,當時應答器顯示的位置不正確。 BBC國際台分析的飛行數據顯示,該系統將飛機指向俄羅斯領土,距離實際位置300公里。飛機的導航系統受到網路攻擊的影響,這種攻擊稱為欺騙,模擬 GPS 訊號。

錯誤的位置顯示飛機以每小時 11 公里的速度飛越聖彼得堡附近的一個湖泊,這是完全不切實際的訊息。皇家空軍飛行員必須使用較舊的、不太精確的導航系統來引導飛機。系統與GPS並行運行,確保飛行安全。英國國防部證實,儘管發生了這起事件,飛機的安全並未受到損害。

欺騙攻擊影響波羅的海地區的商用飛機

當某個區域充斥著模仿 GPS 訊號的無線電訊號時,就會發生訊號欺騙行為。由於衛星訊號到達地球時相對較弱,因此地面發射機可以發射更強的欺騙訊號。這些訊號很容易被導航系統捕獲,包括飛機上使用的導航系統。軍事人員經常進行這種做法,以降低敵方武器的精確度。使用 GPS 導航的遠程導彈和小型無人機是典型目標。

許多武裝部隊都有專門的單位專門負責建造發射機。這些設備安裝在固定基地或車輛上,可以進行電子攻擊。然而,商業航班現在受到這種電子戰的影響。在英國皇家空軍飛機發生事件的同一天,一百多架載有乘客的飛機發送了錯誤的位置訊息。此數據由航空諮詢公司 SkAI Data Services 與 BBC 共享。

SkAI 数据服务的数据显示,欺骗和信号干扰显着增加。信号干扰是另一种干扰类型,它会屏蔽卫星信号以阻止 GPS 工作。这些事件在靠近战区的地区变得越来越普遍。波羅的海和波斯灣等軍事活動頻繁的地區受影響最嚴重。红海、印度、巴基斯坦和缅甸周边地区也有记录。

例如,在波斯灣,GPS 欺騙的報告突然增加。這一增長發生在 2 月 28 日美國和以色列針對伊朗的衝突開始之後。 3 月份,有 5,381 架航班報告受到干擾,增幅相當大。 SkAI Data Services 的數據顯示,這一數字與 2 月的 99 例和 1 月的 14 例形成鮮明對比。波羅的海地區的病例從2024年的17,243例飆升至2025年的59,447例。這一增長恰逢俄羅斯和烏克蘭衝突中無人機襲擊加劇。

經驗豐富的飛行員擔心飛行安全風險

歐洲、中東和亞洲的其他繁忙航線也遭受 GPS 欺騙或乾擾。今年全球平均每天有 800 多個航班受到影響。這些攻擊所需的技術在大多數國家都很容易找到。專家擔心這種現象會變得普遍並加劇安全問題。

英國飛行員薩姆·盧瑟福上個月在從沙烏地阿拉伯飛往阿曼的航班上遇到了類似的問題。當接近沙烏地阿拉伯和阿聯酋邊境時,其導航系統和自動駕駛儀停止運作。最初,他懷疑飛機有機械問題。然而,該地區的幾家航空公司報告了同樣類型的故障。 GPS 訊號的欺騙和電波的干擾同時影響了他的飛機。

盧瑟福在英國陸軍駕駛直升機八年,他使用飛機上的磁羅盤進行導航。他還聯繫了空中交通管制部門以尋求其最終目的地的幫助。雖然他安全著陸,但飛行員警告說,不利情況的危險。他說:“如果我遇到惡劣的天氣、燃料很少且又是晚上,情況就會大不相同。”

訊號偽造的風險之一是停用或忽略地面防撞系統的警告。代表約 4 萬名飛行員的歐洲駕駛艙協會主席 Tanja Harter 強調了這種危險。該系統提醒飛行員即將與地面或山脈等障礙物發生碰撞的風險。哈特提到了許多關於飛行員收到錯誤警報以獲得高度的報告。即使飛機飛行高度為 37,000 英尺(約 11,300 公尺),也會發生這種情況。

幫助飛機避開惡劣天氣條件的雷達系統也可能故障。哈特表示,這些問題的結合「正在損害飛機上的安全」。來自愛沙尼亞 Diamond Sky Aviation 公司的飛行員阿圖爾·羅迪奧諾夫 (Artur Rodionov) 報告稱,飛行距離相差超過 1,600 公里。 「從立陶宛到北海的跳躍」是他所見過的現實與螢幕上顯示的位置之間最大的一次跳躍。

系統故障影響全球導航

針對這些事件,羅季奧諾夫的公司開發了處理訊號欺騙的協議。其中一項措施包括飛行員在飛越已知存在幹擾的區域時關閉 GPS。這使得飛行員能夠監控飛機訊號是否被欺騙。此操作可防止其餘導航設備受到影響。羅迪奧諾夫表示,訊號欺騙可能會導致問題,尤其是對於缺乏經驗的飛行員而言。當飛機出現其他問題(例如機械故障或設備故障)時,這也是一種風險。 “毫無疑問,這意味著額外的工作量”,飛行員總結道。

國際電信聯盟 (UN) 表示,各國出於安全或國防目的乾擾 GPS 並不違法。然而,廣播訊號監管機構對這種做法的廣泛使用表示「深切關注」。這種擔憂是因為濫用會威脅飛機安全。歐洲空中航行安全機構 Eurocontrol 確保飛機「採取適當的緩解措施」。此類措施旨在確保在訊號欺騙期間保持安全。他們說,空中導航技術和地面交通管制可以引導飛機。

飛機製造商正在與航空供應商合作開發針對訊號欺騙的技術解決方案。然而,歐洲空中安全組織認識到,有證據表明內部存在更大的擔憂。英國廣播公司(BBC)獲得了一份被認定為「不適合一般觀眾」的簡報。在這份文件中,有一個警告信號欺騙「破壞了當前駕駛艙安全原則」。產業專家表示,尋找解決方案更加迫切。 “航空公司迫切需要改进,”美国德克萨斯大学航空航天工程教授托德·汉弗莱斯 (Todd Humphreys) 表示。 「我們要做的是開發更具彈性的新技術,」他補充道。

尋找訊號幹擾解決方案

該問題的可能解決方案包括改進現有系統和開發新技術。對安全關鍵設備實施這些變更可能需要相當長的時間。形勢緊迫,需要製造商、監管機構和航空公司之間協調努力。

    正在研究的解決方案包括:

  • 更新飛機軟體以更有效地過濾幹擾。
  • 使用定向天線,使設備可以忽略來自地面的虛假訊號。
  • 開發與 GPS 結合使用的全新導航系統,提供冗餘和彈性。

漢弗萊斯警告說,受影響的不僅僅是商業航空運輸。航運、汽車導航甚至手機地圖應用程式都容易受到攻擊。 「這與海上交通、道路上行駛的人有關,」他解釋道。這位教授總結:「未來無論何時爆發衝突,我們都可以預見GPS將成為第一批受害者之一」。防止此類幹擾對於全球安全至關重要。