GNSS信号を使用するUAVのジャミングおよびスプーフィングの防止

当社が解決する問題

無人航空機（UAV）は、常時継続的な運用を確保するために、GPS衛星信号に支障なくアクセスできる必要があります。測位とナビゲーションに必要な信号が一瞬でも途絶えると、危険な状況に陥る可能性があります。完全自律型UAVは、飛行補助装置、自動操縦装置、そしてGPS信号への依存度がさらに高まります。

信号電力が比較的弱い（-130 dBm）ため、GPS 信号は意図しないノイズや意図的な妨害送信機によって簡単に妨害される可能性があります。

さらに、民間人が利用できるGPS衛星信号には暗号化や認証制御がないため、簡単に偽造されてしまう可能性があります。悪意のある人物が、GPS信号に内在する脆弱性を悪用し、UAVに対して非常に高度なスプーフィング攻撃を仕掛けることが可能です。

航空宇宙エンジニアと UAV メーカーは、自律走行タクシー、農業、自然災害対応、捜索救助、重要なインフラ監視などのミッションクリティカルな機器の継続的な運用を確保するために、これらの衛星信号の脅威を検出し、防御する方法を必要としています。

なぜ重要なのか

無人航空機（UAV）に対するスプーフィング攻撃を使用されるデバイス（主にソフトウェア定義無線（SDR））は、市販化と低価格化により、より広く普及しています。SDRを用いてGPS信号を偽装する傾向が高まっているため、より強力で統合されたスプーフィング対策の必要性が高まっています。

無人航空機（UAV）がスプーフィングされると、潜在的に危険な事態を招きます。スプーフィング攻撃の種類や、UAVが誘導、航法、制御にGPSをどの程度利用しているかによって、UAVはコースから外れ、墜落したり、ハイジャックされたりする可能性もあります。

無人航空機（UAV）が測位、ナビゲーション、タイミングにGPSを依存するほど、スプーフィング信号操作に対して脆弱になります。これは特に、貨物輸送、タクシーサービス、農業、災害救助、リスク評価、重要インフラの監視など、幅広い商用用途で自律的に飛行するUAVに当てはまります。UAVシステムの他の側面（機体自体だけでなく) UAVの飛行を監視する地上局や指揮統制センター、ペイロードや搭載されているセンサー、さらにはデータリンクなども危険にさらされる可能性があります。

解決方法

オロリアは、UAVを妨害やスプーフィングの脅威から守るため、3層のセキュリティを提供します。これらの3層のセキュリティは、妨害対策用のアドオンデバイスから、信号ナビゲーションの脅威を検知するUAV搭載の組み込みソフトウェア、そして堅牢な測位・ナビゲーション・タイミングシステムまで多岐にわたります。3つのソリューションをそれぞれ詳しく見ていきましょう。

GPSdome アンチジャマー

GNSS信号の脅威に対する第一層の防御は、UAVに到達する前に妨害電波を撃退することです。GPSdomeアンチジャマーは、妨害電波がUAVに影響を及ぼすのを最初から防ぐ優れた方法です。GPSdomeはUAVの既存アンテナに接続され、さらにジャマーへの妨害信号の反射を目的とした第2アンテナが付属しています。GPSdomeをUAVシステムに組み込むことで、妨害電波発生時でも自律航行と運用の継続性を確保します。小型フォームファクタはモバイルアプリケーションやUAVアプリケーションに最適です。GPSdomeの保護機能により、あらゆるモバイル航空機は瞬時に堅牢性を高め、無線攻撃から保護されます。

ブロードシールド (BroadShield)

妨害電波やスプーフィングに対する第2の防御層は、ナビゲーション不能をリアルタイムで検知する機能です。BroadShieldは、UAVに組み込むことで、スプーフィング攻撃の発生を検知するのに役立つソフトウェアです。BroadShieldソフトウェアをインストールすることで、妨害電波やスプーフィングを検知できます。BroadShieldの特許取得済みアルゴリズムは、ユーザーインターフェースへ干渉を即座に報告し、干渉や偽の衛星信号の影響を軽減することもできます。

VersaPNT (バーサPNT)

第3層の防御は、スプーフィング攻撃によってUAVがコースを外れた場合に備えて、ナビゲーションとモーショントラッキングのバックアップソースを備えることです。UAVがGPSバックアップを必要とする重要なタスクを実行し、意図的または偶発的なGPS中断によるシステム障害のリスクを許容できない場合、VersaPNTは理想的なソリューションです。VersaPNTの主な3つの利点は次のとおりです。

耐障害性– 高性能の内部タイムベースと慣性センサーにより、潜在的なGNSS信号の損失に対応。

設定可能– 複数のUAVおよび機体プラットフォームに設定可能。

堅牢– MIL-STD-810Gサイズ、重量、電力が小さく、UAV システムへのシームレスな統合を可能にします。

選ばれる理由

  • UAVへの容易な統合 – VersaPNT、GPSdomeアンチジャマー、BroadShieldの3層の信号保護は、モバイルアプリケーションに対応するように設計されているため、UAVに簡単に組み込むことができます。
    VersaPNTはUAVに搭載でき、スプーフィング検出ソフトウェアBroadshieldが追加の保護機能としてVersaPNTに組み込まれています。また、GPSdomeはUAVの既存アンテナに取り付けることができ、特別なエンジニアリングは不要です。
  • 耐障害性– GPSが一時的に失われた場合でもナビゲーションと測位に使用できる、安全で堅牢なタイミング・システムを追加することで、UAVの耐障害性が向上します。
  • 低SWAP– アンチジャム・アンテナとアドオン・デバイスは手のひらより小さく、重さは150グラム以下。
  • 頑丈性– アンチジャムアンテナとアドオンは、過酷な環境（IP67規格）に対応するよう設計されています。
  • Field-Proven – BroadShield detection algorithms, plus the inertial sensors on board the VersaPNT have been rigorously tested for over 10 years.