每天900次！全球航班遭遇GPS欺騙數量飆升，我們安全嗎？

文/李翊馨（實習生）、周毅，編輯 周遠方

據媒體8月12日報道，航空從業者組織Ops Group的最新報告顯示，過去幾個月針對GPS的欺騙現象急劇增加，對飛行安全的影響也越來越大。

數據顯示，今年一季度受GPS影響的航班數量每天平均為200架次，二季度驟升至每天約900架次——在部分時間裏，甚至有多達1350架航班遭遇GPS“欺騙”。

在衝突地區，GPS欺騙系統會向周圍空域廣播錯誤位置，混淆來襲的無人機或導彈，但也會干擾民航客機。

蘇黎世應用科技大學數據顯示，黎巴嫩貝魯特國際機場，俄羅斯的莫斯科和雅羅斯拉夫爾等地區，是近期GPS欺騙的多發地。據數據統計，2023年9月至今，伊拉克巴格達地區、埃及開羅地區，以色列地區、黑海地區，以及朝鮮邊境等區域，GPS欺騙高發。

Ops Group網站截圖

在英國網絡安全公司Pen Test Partners創始人肯·蒙羅(Ken Munro)看來，GPS欺騙帶來的干擾，不會直接導致飛機墜毀，只會帶來一些小小的混亂。不過，這可能會引發所謂的連鎖反應：“一些小事發生，一些小事又發生，然後一些嚴重的事情發生。”

在觀察者網航空航天撰稿人高天偉看來，“GPS欺騙”現象值得關注，但在中國這樣的和平地區，類似的GPS欺騙行為較少。目前不用過於擔心GPS欺騙對民航正常運作的影響。因為除了GPS之外，大多數現代客機都有各種傳感器用來確定其位置，即使有干擾，這些飛機依然可以飛行。

“民航在派遣航班之前，會評估航線風險。如果是之前報告GPS干擾嚴重的區域，航線選擇上首先會主動避開。再者，民航也不完全依賴於GPS。除了GPS之外，還有地面無線電、導航台導航以及飛機自己的慣性導航系統等，尤其是慣性導航系統，它是沒法被幹擾的。飛機在飛行過程中，會運用多套系統相互比對，如果發現某一套系統的偏差特別大，飛行員會相應的預案。即便是全球GPS都消失了，民航還是有很‘笨’的辦法來繼續飛行。”

不過，GPS干擾帶來的潛在隱患，仍不容掉以輕心。在國內新聞報道中，也常常會看到類似新聞。今年3月，中國民用航空中南地區空中交通管理局湖北分局反映稱，武漢空域多架民航客機出現GPS信號丟失情況，嚴重影響民航飛行安全。湖北省無線電監測中心執法“亮劍”，查處干擾民航GPS案件1起，查獲GPS信號屏蔽器11套。

民航工作者，民航業評論員張仲麟提醒，目前GPS干擾器存在着較小功率的干擾，就可以干擾較大範圍的特性——如果幹擾設備體積較小，它甚至能裝在車載平台上——如果在飛機降落的下滑道跑道端5公里範圍內，使用特製設備進行有目的的對空干擾，那麼將會影響極大影響航空運行，甚至造成嚴重的安全風險與惡劣的社會影響。

製造噪音、假冒衞星，GPS干擾器是怎麼工作的？

GPS是如何被幹擾的？這和它的工作原理有關。

“從原理上來説，GPS導航的原理是廣播時間，”，觀察者網航空航天撰稿人高天偉對觀察者網表示，每一顆衞星發送的信號基本有兩種內容：一類是位置信息，幾點幾分衞星在什麼位置（衞星軌道參數），即星曆；一類是時間信息，衞星會播發自己的時刻，它是由星載原子鐘產生的。

舉個例子，我們拿着手機站在地面上，距離每顆衞星的位置是不一樣的。每隔一秒鐘，衞星們會播放一次信息，那麼我們就會發現，每顆衞星播播報的信號到達我們的手機上是不一樣的：離我們近的衞星，發出的信號早收到一點，遠的就晚收到一點，在“三維空間”的基礎上加入時間，我們就在四維空間中得到了定位。

因此理論上，只要收到了4顆GPS衞星的信號，我們就可以“解方程”，算出現在的精確位置和時間。

GPS系統的時間到達差原理北斗衞星導航系統網站

高天偉表示，衞星本質上就是一個“廣播電台”。對衞星進行GPS干擾的話，目前有幾種不同的方式。

第一類是通過“噪音”干擾信號本身。衞星發射的很多信號，尤其是民用信號，它的頻率是公開的。在地面上建一個干擾機，干擾它的通訊，那麼信號可能就不夠清楚了——這就好像在人打電話，有人在旁邊敲鼓敲鑼一樣——地面干擾機不斷釋放信號，讓接收機沒法正常接收到GPS衞星的信號，這就可能造成導航性能下降等問題。

另一種方式是造“假衞星”。人們使用的大多都是公開的民用參數，那麼就可以通過佈置假髮射器的方式，模擬天空中衞星的信號，它的功率比真的衞星還要強。接收機一旦收到了這個信號，就會誤以為是衞星發過來的。比如在地面上的假信號上，輸入有偏差的信息，那麼接收機就會收到一個同樣有偏差的結果，導致GPS不可靠。

這也是為什麼在戰爭衝突地區，更容易出現導航精度下降的原因——遠離戰區，GPS干擾也會大大緩解。

民航工作者，民航業評論員張仲麟表示，目前GPS廣泛應用於航空飛行的方方面面，多種運行程序和告警系統依賴GPS提供的精確定位來進行，因此，GPS干擾對航空運行造成的影響也較為明顯。相比噪音干擾阻止接收器接收衞星GPS信號的阻塞式干擾（丟失GPS信號），欺騙式GPS干擾對航空飛行造成的威脅更為嚴重，干擾範圍也更大。

張仲麟解釋道，欺騙式GPS干擾，會讓GPS終端自認為接收到的是“正確”的信號，並由此計算出錯誤的座標。一旦GPS導航信息與飛機INS慣導系統差別極大，而飛機又採納了GPS座標信息的話，則會產生錯誤定位，並由此對多種依賴GPS的系統產生明顯影響。

以目前俄羅斯為例，由於俄烏衝突的原因，俄羅斯境內存在大範圍GPS干擾，對飛越俄羅斯境內的飛機產生一定的影響。如飛越聖彼得堡地區的飛機，由於錯誤的GPS信息，哪怕在萬米高空巡航階段，一分鐘內最多會觸發3-5次TAWS告警（地形感知與告警系統），極大干擾飛行員正常飛行。

張仲麟提到，由於目前機場的盲降系統及輔助降落系統也依賴GPS進行引導，若在惡劣天氣執行需要依賴精準定位的盲降或輔助降落程序時，發生GPS干擾或失效事件，將極大地干擾引導程序工作，導致飛機不得不冒着更高的風險降落，或為了安全起見執行復飛或選擇備降其他機場。這些都會影響正常的飛行。

和平地區，也有GPS欺騙式干擾風險

GPS欺騙式干擾，看上去只會出現在衝突地區。但在和平國度，它離普通人也並不遙遠。

廣西梧州市無線電監測中心，此前曾公佈過一起典型案例：

2021年3月底開始，該中心接報，部分航班在一條航線上GPS信號疑似受到干擾，飛機在監視終端屏幕上突然消失，或出現軌跡偏離航線現象。技術人員在航線受干擾區域查獲3輛安裝了GPS干擾器的私家車輛，問題仍未解決。

經過反覆排查後破案：原來是附近的一家養殖場，此前曾被無人機空中投放非洲豬瘟病毒，損失慘重。為此，他們安裝了GPS干擾器來，來避免“炒豬團”利用無人機投放非洲豬瘟病毒。沒想到影響到民用飛行器的正常飛行。

政府網站截圖

在張仲麟看來，我國作為世界第二大航空市場，平均每日約有兩萬班國內外航班在中國領空飛行，如果算上過境的國際航班，數量將更為龐大。如此龐大的民航飛行規模，離不開高效的管制和安全措施。因此，一旦機載GPS系統遇到干擾，將會對我國民航運行造成嚴重的影響。

“在2020年，全國多個管制單位接到機組報告，由於GPS受干擾導致多種系統告警，共涉及600餘班航班，造成航班復飛或進近終止33起、備降1起。”

張仲麟表示，目前發現的國內航空GPS干擾案例中，車載GPS干擾器、地磅防遙控干擾器、養豬場反無人機干擾器等，是產生航空GPS干擾的主要原因。這些GPS干擾，很多並非蓄意干擾。但由於GPS信號強度極低，較小功率的干擾源，也能對較大範圍的GPS信號產生干擾，進而影響到整個區域GPS信號的準確度。這個問題值得關注。

同樣值得關注的是，GPS干擾器不受監管的流通。

“此類常見干擾到GPS信號的干擾器，屬於無國家標準、無合格證的產品，其功率與干擾的頻段也不受監管，且平台對此並未採取措施，因此獲得成本極低”，張仲麟表示，GPS干擾器幾乎沒有使用門檻，但對干擾源的排查，往往又需要大量專業設備與人力投入，這又會帶來新的問題。