RJ100 Airborne Technology Demonstrator. Kredit: Crown Copyright.

Satelitní navigace se systémem GPS usnadnila život moderní civilizaci. Je velice užitečná, ale současně také, bohužel, velmi zranitelná. Rušení (jamming) GPS navigace je podobné jako rušení rádia nebo radaru. Stačí vysílat silný signál s určitými parametry, který přehluší signál GPS navigace. Výsledkem je, že GPS navigace není k dispozici.

Experiment na palubě letounu RJ100. Kredit: Crown Copyright.

Ještě nebezpečnější ale jsou útoky falešným signálem (spoofing). Spočívají ve vysílání falešného signálu, který přiměje GPS navigaci myslet si, že se nachází někde jinde. Když takový útok míří třeba na letoun či loď, může být smrtící. Posádka si totiž nemusí být vědoma toho, že je navigace vede jinam, než se zdá.

Ačkoliv to vypadá jako scénář pro bondovku, ve skutečnosti je to velmi častá, doslova běžná hrozba dnešní doby. Jak uvádí European Business Aircraft Association, jen v samotném roce 2022 bylo zaznamenáno neuvěřitelných 49 605 případů spoofingu. Obvykle šlo o případy v blízkosti „horkých oblastí,“ v nichž jsou aktivní zbraňové systémy pro elektronický boj.

Když je nějaký letoun či plavidlo pod spoofingovým útokem, následky mohou jít mnohem dál, než je samotná navigace. Útok zasahuje další procedury a postupy, které jsou navázané na navigaci, jako je určování spotřeby paliva, rychlosti či výšky. Nemluvě o tom, jaké jsou dopady na psychiku posádky.

Testovaný kvantový systém. Kredit: Crown Copyright.

Spoofingem jsou nejvíce ohrožené letouny, protože se pohybují rychle a zásahy do navigace mají značné dopady. Obranou proti takovým útokům mohou být záložní navigační systémy, které nevyužívají GPS signál. Problém je, že takové navigační systémy obvykle nemohou korigovat vznikající odchylky a chyby v navigaci se hromadí.

Ve Velké Británii nedávno proběhly jako první na světě testy pozoruhodného kvantového navigačního systému. Na jeho vývoji pracuje britská vládní agentura UK Research and Innovation se společnostmi Infleqtion, BAE Systems a QinetiQ. Systém využívá nástroje kvantové mechaniky při sledování jediného atomu v kryogenních podmínkách. Je vybavený atomovými hodinami a speciálním softwarem, co slouží k filtrování interferencí, s jehož pomocí dokáže poměrně dlouho držet krok s GPS navigací.

Testovaný systém, který nese název Positioning, Navigation, and Timing (PNT), by se měl v budoucnu stát součástí většího systému na ochranu komerčních letů proti spoofingovým útokům Quantum Inertial Navigation System (Q-INS). V současné době probíhají testy sestavy atomových hodin Tiqker a kvantového systému s ultrachladným atomem, která je instalovaná na palubě letounu RJ100 Airborne Technology Demonstrator.

Video: Atom Strapdown: Toward Integrated Quantum Inertial Navigation Systems

Literatura

New Atlas 16. 5. 2024.