要約:
公開衛星ナビゲーション システムのテストで、ノルウェーの研究者らは約 40 分を費やして偽信号を徐々に強化し、最終的に実際に飛行している救助ヘリコプターの GPS システムにノルウェー海に向かって飛行していると「信じ込ませた」。同時に、別の小型航空機の衛星航法軌道も改ざんされ、現実には不可能な急旋回を行っていたことが判明した。
この実験は事故を引き起こすことを目的としたものではなく、全地球測位衛星システムが妨害を受けたり、なりすましされたりした場合に航空機やその他の重要なインフラに何が起こるかを研究することを目的としています。
このテストは、ノルウェーのアンドーヤ島で行われた 2024 年の Jammertest イベント中に実施されました。アンドーヤは北極圏の北約 300 キロメートルに位置します。ここは、ノルウェーが毎年大規模な衛星ナビゲーション耐干渉試験を開催する場所です。全地球測位衛星システム (GNSS) に依存するエンジニア、政府機関、企業がこの活動に参加し、人工信号妨害やスプーフィングによる実際の脅威に直面して、さまざまなデバイスの潜在的な弱点を見つけます。
その日の飛行試験では、ノルウェーの救助ヘリコプターと、欧州航空安全機関ユーロコントロールのパイロットが操縦する小型航空機が飛行しました。実際にはどちらの航空機も通常のルートをたどっていましたが、地上監視装置が受信したGNSS情報はまったく異なる状況を伝えていました。ヘリコプターは追跡画面上で常に高密度で重なり合う旋回を行っているように見え、小型航空機は一連の異常に鋭い飛行軌跡を示しています。実際には、これらのアクションを画面に表示されている方法で完了することはまったく不可能です。
この現象を引き起こしたのは、航空機が実際にルートを変更したことではなく、研究者が GNSS 受信装置に偽造信号を送信したことです。 GNSS には、アメリカの GPS、ヨーロッパの Galileo、ロシアの GLONASS、中国の Beidou などの衛星ナビゲーション システムが含まれます。その役割は、デバイスに「現在地」を伝えるだけでなく、非常に正確な時刻情報を提供することです。
これは、Jammertest テストの最も注目すべき側面でもあります。研究者らは、GPS 測位が偽装できるかどうかを検証するだけでなく、正確な時刻同期に依存する最新のインフラストラクチャに対する衛星ナビゲーション信号の干渉の影響も理解したいと考えています。
ノルウェー計量局で時間と周波数の測定を担当するチーフエンジニアであるハラルド・ハウグリン氏と彼のチームは、このテストで、徐々に増加する GPS スプーフィング手法を使用しました。通常の GPS 信号を非常に強力な偽信号で突然カバーするのではなく、約 40 分間かけて徐々に偽信号の強度を高め、受信デバイスが徐々に誤った情報を受け入れられるようにしました。
偽の信号が増大し続けると、地図上のテスト場所の位置がゆっくりと変化し始めます。画面上の位置マーカーは徐々に実際の位置から遠ざかり、最終的にはノルウェー海まで移動しました。プロセス全体が非常に遅いため、デバイスは異常が発生したことをすぐには認識しませんが、徐々に間違った位置データを受け入れます。
この種の「慢性的な欺瞞」は、単純な GPS 信号損失よりも正確に危険です。 GPS 信号が突然消えた場合、通常、システムはナビゲーション データが利用できないことを認識し、代替の測位システムまたはタイミング システムに切り替えます。しかし、受信デバイスがまだ正常で有効な衛星信号を受信していると考えている場合、誤ったデータを使用し続け、さらにこの誤った情報を他のシステムに渡す可能性があります。
研究者らは、GNSS タイミングが偽装された後の状況もテストしました。時間がどのように変化したかを確認するために、彼らは、乱れた GNSS 同期時計と、山の反対側にある光ファイバーを介して接続された乱れていない基準時計を比較しました。ナノ秒単位の精度で測定を行うことで、偽装された GNSS クロックが実際の時刻から徐々にずれていく様子を観察することができました。
この問題は航空業界をはるかに超えた影響を及ぼします。最新の通信ネットワーク、電力システム、輸送システム、金融市場、および多数の産業施設はすべて、高精度の時間を共有するために複数のデバイスを必要とします。 GNSS は、長い間、これらのシステムの統一時刻基準の重要な情報源として機能してきました。
たとえば、電力網内のさまざまなデバイスは正確に同期する必要があり、通信ネットワークは統一時刻に従ってデータ送信を調整する必要があり、金融システムは取引の正確な時刻記録に依存しています。 GNSS 信号が一時的に遮断される限り、一部のシステムはローカル クロック、原子時計、またはその他のバックアップ機能に依存して動作を維持できますが、どれだけ長く持続できるかはバックアップ システムの品質によって異なります。
本当の危険は、GNSS スプーフィングによって明らかな障害アラームがトリガーされない可能性があることです。単純な「信号損失」とは異なり、スプーフィング攻撃では、デバイスは一見通常の衛星データを受信し続けますが、このデータは攻撃者によって密かに変更されています。不正確な時刻または位置データが伝播し続けると、相互接続された複数のシステムに徐々に影響し、より大きな同期問題が発生する可能性があります。
近年、GNSS 干渉の重要性が大幅に高まっています。ロシアとウクライナの紛争が続く中、欧州の一部地域では衛星航行妨害事件が大幅に増加している。 2026年5月、英国空軍機がロシア国境付近でGPS干渉に遭遇した。 2025 年 9 月、スウェーデンの交通管理局は、地元地域では衛星ナビゲーションの干渉がほぼ毎日発生していると発表しました。専門家らはまた、2026年6月にロシアの衛星が宇宙から地上に干渉信号を発し、ヨーロッパの一部のGPSに一時的な影響を与えたと警告した。
航空業界は、まさにこの問題の最も明白な被害者です。航空機が誤った位置情報を取得すると、パイロットや航空管制官は異常をすぐに観察できますが、他の多くのインフラストラクチャでは、GNSS 信号の操作がすぐには明らかな障害として現れない場合があります。
Jammertest の目的は、これらの弱点を事前に発見することです。テストに参加する企業や機関は、実際の商業用および産業用機器を持ち込み、公共環境で人為的干渉や欺瞞を受け、テスト終了後に他の参加者と結果を共有します。この公開実験モデルは、通常より厳格な管理下にあり、公開実験データが少ない米軍が実施する関連実験とは異なります。
GNSS 干渉がますます常態化する傾向に直面しているため、ノルウェーやその他の国は、重要なインフラストラクチャにどの程度の冗長システムが必要なのかを再考しています。光ファイバータイミングネットワークと原子時計は重要なバックアップソリューションです。その中でも、欧州原子核研究センター (CERN) が開発した White Rabbit テクノロジーは、光ファイバー ネットワークを通じて、1 ナノ秒未満の精度でさまざまなデバイスに時間を配信できます。
ただし、これらのテクノロジーは GNSS を完全に置き換えることはできません。衛星ナビゲーション システムは、位置、ナビゲーション、時刻のサービスを同時に提供しますが、光ファイバー ネットワークや原子時計は、多くの場合、問題の一部しか解決しません。したがって、研究者らは、将来的に最も現実的な解決策は、GPS を完全に置き換えることができる単一の技術を見つけるのではなく、複数のシステムから構成される冗長システムを確立することであると考えています。
この実験で実証された本当のリスクは、ヘリコプターの GPS 地図に突然エラーが表示されることではなく、現代社会が依存しているインフラが、たとえ「すべてが正常に見える」場合でも、徐々に誤った情報を受け入れてしまう可能性があるということです。ノルウェーの研究者らは40分を費やして、ヘリコプターのナビゲーションシステムが海に向かって飛行していることを説得し、衛星ナビゲーションシステムが直面する最大の危険の1つは、衛星ナビゲーションシステムが信号を完全に失うことではなく、機能し続けて皆に間違った世界を知らせることである可能性があることを証明した。
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