Mit Galileo und Beidou gibt es heute mehr GNSS-Systeme als früher, während es lange Zeit nur GPS und GLONASS gab. Die Positionsgenauigkeit hat sich aufgrund der größeren Anzahl von Satelliten verbessert. Da die Leistung des Signals, das die Erde erreicht, jedoch immer noch sehr gering ist, bleibt die Anfälligkeit für Störungen wie Spoofing und unbeabsichtigte Interferenzen bestehen und wird immer wichtiger, da die Zahl der Anwendungen, die vom korrekten Funktionieren des GNSS abhängen, weiter zunimmt. Spoofing ist die gefährlichste dieser Störungen, d. h. die absichtliche Übertragung eines gefälschten GNSS-Signals mit höherer Leistung als das authentische Signal, um die Kontrolle über den Empfänger zu erlangen und die Positions- und Zeitausgabe zu manipulieren. In dieser Arbeit wird der Stand der Technik des GNSS-Spoofing mit all den verschiedenen Arten von Spoofing-Angriffen, der Erkennung und Abschwächung vorgestellt. Eine ausführliche Literaturrecherche mit vielen aktuellen Veröffentlichungen ist ebenfalls enthalten, mit eigenen Kommentaren und Diskussionen. Verschiedene Spoofing-Experimente für unterschiedliche Szenarien und Spoofing-Typen werden gezeigt, und mehrere softwarebasierte Erkennungsparameter werden untersucht und verglichen. Over-the-Air-Angriffe werden in der Literatur aufgrund von Zulassungsbeschränkungen nur selten durchgeführt und untersucht, sind aber wichtig, da sie auch Outdoor-Effekte, wie z. B. Spoofing-Mehrwege, berücksichtigen. Daher wurde ein synchronisierter Angriff im Freien über die Luft durchgeführt und SQM- (Signal Quality Monitoring) sowie Trackingparameter analysiert. Obwohl in der Vergangenheit viele Ansätze zur Erkennung von Spoofing-Angriffen unter Verwendung von SQM-Metriken unternommen wurden, sind die Fehlerkennungsrate und die Falschalarmrate mit Standard-SQM-Metriken immer noch hoch, wie in dieser Arbeit gezeigt wird. Es werden zwei neue, verbesserte, softwarebasierte SQM-Detektionsmethoden für die offenen Signale von Galileo und GPS vorgestellt und mit den üblichen Standard-SQM-Metriken in Outdoor-Over-the-Air-Spoofing-Experimenten verglichen. Die Erkennungs- und Fehlalarmraten wurden deutlich verbessert. Eine neue SQM-Metrik wurde in einem GNSS-Softwareempfänger implementiert, und es wurde eine Methode zur Unterscheidung zwischen Spoofing und Mehrwegeffekten vorgeschlagen. Sie wurde auch erfolgreich in einem Over-the-Air-Spoofing-Experiment getestet, das auf einer Gegenprüfung der SQM- und Tracking-Parameterergebnisse für verschiedene Satellitensignale basiert. Wenn die SQM-Metrik eine Warnung für alle Satelliten gleichzeitig anzeigt, wird Spoofing als vorhanden eingestuft. Der auf vielen verschiedenen Tracking-Parametern und SQM-Methoden basierende Ansatz zur Erkennung von Spoofing wurde in einer umfangreichen Simulation für viele verschiedene Spoofing-Einstellungen getestet. In der Literatur werden in der Regel nur einige wenige Spoofer-Szenarien behandelt. Es wurde festgestellt, dass die beste Detektion darin besteht, alle vorgeschlagenen Anti-Spoofing-Parameter zusammen zu verwenden, da jeder von ihnen auf individuelle Weise gegen bestimmte Spoofing-Einstellungen wirkt. In der offenen Literatur wird meist nur ein Parameter vorgeschlagen und nicht die Kombination vieler Parameter miteinander. Darüber hinaus wurden GNSS-gestützte zellulare Netzwerke als eine spezielle GNSS-abhängige Anwendung untersucht. GNSS wird für ein präzises Nanosekunden-Timing verwendet, das zur Synchronisierung verschiedener Mobilfunkzellen erforderlich ist, um eine stabile und schnelle Datenübertragung zu gewährleisten. Eine einzelne LTE-Teststation wurde zu Demonstrationszwecken mit einer Technik namens Clock Drift Spoofing gefälscht. Dabei konnten Unterbrechungen in der Datenverbindung zwischen zwei Smartphones festgestellt werden.    «

Mit Galileo und Beidou gibt es heute mehr GNSS-Systeme als früher, während es lange Zeit nur GPS und GLONASS gab. Die Positionsgenauigkeit hat sich aufgrund der größeren Anzahl von Satelliten verbessert. Da die Leistung des Signals, das die Erde erreicht, jedoch immer noch sehr gering ist, bleibt die Anfälligkeit für Störungen wie Spoofing und unbeabsichtigte Interferenzen bestehen und wird immer wichtiger, da die Zahl der Anwendungen, die vom korrekten Funktionieren des GNSS abhängen, weiter zu...    »