航空機のGPS Jamming

具体的にどのような脅迫があったのか不明ですが，
カイロ空港において航空機をターゲットにした
GPS Jammingの可能性がNOTAMで警告されています．

A0183/16 NOTAMN
Q) HECC/QGAXX/I/NBO/A/000/999/3007N03125E010
A) HECA B) 1605240810 C) 1608230800 EST
E) DUE TO GPS JAMMING WI RADIUS 10NM CENTRE CAIRO ARP 300641N0312450E,
RNAV (GNSS) APCH SHOULD NOT BE PLANNED AT CAIRO INTL AP.

EgyptAir Flight 804の事故の直後ということもあり，
嫌なニュースです．

Mirror: Fresh terror fears as hackers trying to disable planes at Cairo Airport

HITBSecConf 2016

Qihoo360のUnicorn TeamによるGPS NTP serverへの攻撃に関する講演．

Yuwei Zheng and Haoqi Shan: Time is on my side

プレゼンテーションのスライドはこちら．

QuBit Conference 2016

QuBit Conference 2016で，gps-sdr-simを使ったGPS信号のハッキングについて
講演があったようです．

Tomas Rosa: GPS Hacking - From Beautiful Equations To Serious Threats

プレゼンテーションのスライドはここからダウンロードできます．

マルチパスのシミュレーション

bladeGPSでGPS信号シミュレータを長時間動かし続けることが
できるようになったので，次のステップとして任意のマルチパスを
生成できるようにしてみます．

これは，従来の直達波に対して，反射などによる時間遅延を模擬した
コード遅延を加えたレンジのを生成するチャンネルを，マルチパスの
数だけ加えることになります．

まずは試験的に，各直達波に対して，1つのマルチパスを加える
ことにしました．正しくマルチパスが生成されているかどうかを確認
するために，意図的に直達波とマルチパスの搬送波は同位相とし，
信号強度も同じにしています．つまり，2つの同じ相関波形が，
時間遅延分だけ離れて観測できることになります．

受信側には，もう1台，別のbladeRFを準備して，シミュレータから
送信された信号をサンプリングし，I/Qデータをファイルに保存します．

OSQZSS: bladeRFで再挑戦

シミュレータ側の帯域は2.5MHzしかありませんが，相関波形の形状が
判りやすいように，受信側のサンプリン周波数は16MHzにしています．

　（クリックで拡大）

コード遅延は，PRN番号の早い順に50mづつ加算しています．
遅延が小さなマルチパスは，直達波と同位相で加算される
ことになり，相関値が2倍になります．

　（クリックで拡大）

時間遅延が増え，2つの相関波形が離れて行くと，それに応じて
相関値も線形的に減少します．そして，1チップ分（300m）離れると，
一方の相関波形の頂点にもう一方の相関波形が重ならなくなり，
相関値はそれ以上小さくなりません．

それが，上図ではPRN21にあたります．このときの相関波形は，
理想的には台形になります．

　（クリックで拡大）

マルチパスが直達波から1チップ以上離れると，相関値のピークが
2つ観測されるようになります．

　（クリックで拡大）

それらが次第に離れて行く様子も確認できました．

　（クリックで拡大）

同じはずの直達波とマルチパスの信号強度に，多少差がありますが，
ほぼ意図した通りの理想的なマルチパスの生成が確認できました．
マルチパスの時間遅延や搬送波の位相差が一定ということは
実環境ではありえませんので，より現実的なマルチパスモデルを
組み込んで行きたいと思います．

シミュレータが生成する信号の数は，単純に倍になっていますが，
CPUの処理能力にはまだまだ余裕があります．直達波ごとの
マルチパスも，複数生成できそうです．

さて，マルチパスのシミュレーションで，直達波をライブのGPS信号，
マルチパスをspoofing信号と仮定すれば，spooferによるGPS信号の
乗っ取りも模擬できることになります．

電波法により，spoofing信号を屋外で送信し，ライブのGPS信号と
同時に受信させることは難しいので，シミュレータによる模擬的な
環境で，各種受信機のspoofing耐性を評価したいなと妄想中．

NEO-M8Tのケース

CSG Shopのu-blox NEO-M8T受信機が増えてきた．



屋外で実験することも多くなり，基板むき出しで使うのがちょっと不安．

誰か3Dプリンタでつくれるケースを公開してくれないかなと，ねだってみる．