专栏名称: 红衣大叔周鸿祎
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美国军舰为何变成“碰碰船”,什么神奇力量错乱了乾坤?

红衣大叔周鸿祎  · 公众号  · 科技自媒体  · 2017-09-01 10:42

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目前,全球军舰和商船都使用GPS来确定自己与其他船只的位置。“GPS欺骗”行为会导致GPS跟踪器错误识别船只的位置,使得船只弄错方位,导致撞船事故发生。


GPS安全性并不是一个新话题


”GPS欺骗“已经不是一个新鲜话题,最著名的例子要算2011年伊朗劫持美国无人机。2011年12月4日,美国的一架RQ-170无人机,在伊朗领空飞行。伊朗军方并没有击落它,而是使用了某种GPS欺骗的方法使这架飞机乖乖地降落在伊朗东北部。这架完好的无人机为伊朗军方提供了一个极好的研究标本,他们从中获取了不少技术和军事机密。



GPS系统的基本原理是怎样的呢?


GPS卫星星座由24颗卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上,即每个轨道面上有4颗卫星。卫星的分布经过了巧妙的设计,这种布局的目的是保证在全球任何地点、任何时刻至少可以观测到4颗卫星。为什么一定要4颗卫星呢?GPS定位是通过测距来实现的。GPS接收机要测量每颗卫星到它之间的距离,距离等于光速乘以时间,这就构成一个方程式。卫星的位置是已知的,接收机的空间三维位置是未知的,时间也是未知的,所以一共有4个未知数。因此我们需要4个方程,才能解出4个未知数。


那么,为什么GPS接收机能够被欺骗?


GPS卫星通过不断的广播信号,告诉接收机自己在什么位置。这是一个单向的广播信号,而且经过了太空到地面这么远的传播,信号已经变得非常非常弱。此时,如果有一个GPS模拟器,在接收机旁边,假装成卫星,那么这个模拟器的信号很容易盖过真正的GPS信号。简单来说,接收机只能听到那个嗓门大的!







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