GPS干扰与欺骗解析，卫星导航是如何被攻击的

GPS干扰与欺骗利用的是一个简单的弱点，卫星信号从约20,200 km外传来，功率极低，一台廉价发射机就能在几十公里范围内将其淹没或伪造。这一曾经小众的电子战问题，如今已在波罗的海、黑海和中东上空成为常态，每天都影响着客机、船舶和无人机。

什么是GPS干扰

GPS以及更广义的卫星导航系统家族GNSS，依靠的是时间测量。每颗卫星广播自身位置和精确时间，接收机根据至少四颗卫星信号的时延计算自己所在位置。这些信号到达地面时极其微弱，常被比作从轨道上看到的一只灯泡，而且位于几个众所周知的频率上，包括1575.42 MHz的L1频点。

干扰就是在这些频率上发射噪声。接收机若无法从噪声中分辨出卫星信号，就会失去定位，要么停止报告位置，要么退回到精度较低的传感器。干扰机从网上非法出售、作用几百米的袖珍设备，到可在大范围内阻断导航的车载和卡车载军用系统不等。俄罗斯国家媒体和制造商称Pole-21和Zhitel等俄制系统具备大范围压制能力，这些数字未经独立核实。

GPS干扰与欺骗的区别

欺骗是更阴险的攻击，因为它可以悄无声息。接受伪造信号的接收机可能让飞机或船舶显示在另一条航线上，或将无人机感知到的位置缓慢偏移，以至于一切看起来都没有异常。相比之下，干扰是显而易见的，因此军队将其用作粗放的拒止手段，而把欺骗留给定向效果。两者都属于我们在ECM与ECCM电子战解析中介绍的更大领域。

GPS干扰正在哪里发生

波罗的海地区是最常被提及的热点。自2022年乌克兰战争爆发以来，飞行员和航空当局持续报告加里宁格勒周边以及芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛和波兰上空的干扰。2024年，Finnair在基于GPS的进近程序多次失效后，一度暂停飞往爱沙尼亚塔尔图的航班，这一现实干扰使该问题进入了航空公司的视野。

其他据报道的干扰集中区包括黑海（2017年约20艘船报告的位置竟落在一座内陆机场）、东地中海和海湾地区。在乌克兰战争中，干扰已是日常现象，依赖卫星导航的无人机被迫适应，有的改用惯性或地形匹配系统飞行，有的则使用完全不受无线电干扰影响的光纤链路，详见我们的光纤FPV无人机指南。关于干扰规模的报道数据来自航空公司、航班追踪平台和各国监管机构，统计方法各不相同。

军队如何防护GPS干扰

现代精确制导武器通常将其中几种手段结合使用。一枚导弹可以在信号干净时使用GPS，在受扰时使用惯性制导，在接近目标时使用景象匹配导引头。要深入了解这些备份方案，参见我们关于军队如何在没有GPS的情况下导航的解析。美国还在部署广播更强信号的新一代GPS III卫星，不过地面控制段和接收机升级仍然滞后。

GPS干扰对民航和船舶危险吗

它是安全隐患，而非必然的灾难。客机装有惯性基准系统和地基导航设备，飞行员也受过在卫星数据丢失时转用常规导航的训练。风险在替代手段薄弱的地区、繁忙的进近走廊，以及欺骗信号迷惑那些信任卫星定位的系统时上升。船舶暴露程度更高，因为其电子海图系统严重依赖GNSS，错误的位置可能在狭窄水域造成搁浅或碰撞。

GPS干扰常见问题

GPS干扰和欺骗有什么区别？

干扰是阻断卫星信号使接收机失去定位，而欺骗是发送伪造信号使接收机报告错误的位置或时间。

GPS干扰合法吗？

在大多数国家，平民操作干扰机是非法的。国家在战争中使用军事干扰，但当其影响民航时普遍受到谴责。

GPS干扰机的作用距离有多远？

小型手持设备影响几百米，而大功率军用系统视地形和功率可在几十公里甚至更远的范围内干扰信号。

GPS能从太空被干扰吗？

干扰通常产生于地面、海上或飞机。卫星本身并不会在信号源头被干扰。

GPS被干扰时用什么替代？

惯性导航、地形匹配、替代卫星星座和地基系统，通常组合使用。