油輪碰撞背後的幽靈訊號:GNSS 干擾如何成為全球航運的致命威經脅
午夜的異常轉向:當導航失靈時
2024 年 6 月 17 日午夜剛過,在連接波斯灣 (Persian Gulf) 與全球市場的關鍵水道——阿曼灣 (Gulf of Oman),一場災難悄然發生,載有約兩百萬桶原油、長達 335 公尺的油輪「前鷹號」(Front Eagle),突然做出一次急劇的右轉,直接撞上了長 274 公尺的油輪「艾達琳號」(Adalynn),撞擊引發了火災,儘管火勢迅速被撲滅,且船員均安全獲救,但這次事件卻在全球海事界投下了一枚震撼彈。
根據 MarineTraffic 的 AIS(船舶自動識別系統)軌跡重播,兩艘船在碰撞前都出現了異常的航向改變,彷彿被無形之手引向對方,官方報告將事故歸因於「導航失誤」,但一個潛在的關鍵因素卻不容忽視:事件發生時,該區域正遭受活躍的 GPS/GNSS 訊號干擾。
A collision between the crude oil #tankers Adalynn and Front Eagle occurred at 21.14 UTC on 16 June near the Khor Fakkan anchorage.
— MarineTraffic (@MarineTraffic) June 17, 2024
According to #MarineTraffic data, the Liberian-flagged Front Eagle was laden and headed for Zhoushan, China.
Adalynn, built in 2002, had just… pic.twitter.com/f2p8zXW9Xl
這並非孤例,就在一個月前,貨櫃船「MSC ANTONIA」號在吉達港 (Jeddah Port) 附近擱淺,海事AI專家與航運分析師同樣將矛頭指向了 GPS 干擾,從中東 (Middle East) 到全球各大繁忙航道,GNSS 訊號干擾與更具威脅性的「欺騙」(Spoofing)攻擊,正從一個理論上的風險,演變為對海上人命、昂貴貨物與脆弱海洋生態構成的真實威脅。

GIDAS Stationary 固定式監測系統在港口或沿岸等海事關鍵區域的部署示意,突顯 GNSS 訊號完整性對海運基礎設施的重要性。
看不見的威脅:GNSS 干擾與欺騙是什麼?
全球導航衛星系統(GNSS),包括 GPS、GLONASS、Galileo 與北斗,是現代海事產業的基石,從自動舵(被船員稱為 "Iron Mikes")、船舶自動識別系統(AIS)到船舶交通服務(VTS),幾乎所有關鍵導航與安全系統都依賴 GNSS 提供精準的定位、導航與授時(PNT)資訊。
然而,從太空傳送到地球的 GNSS 訊號極其微弱,容易受到影響:
- 干擾(Interference/Jamming):
指使用較強的射頻訊號,壓制或掩蓋微弱的 GNSS 訊號,導致接收器無法正常解碼,最終失去定位能力。這就像在寧靜的圖書館裡突然有人打開大功率的雜訊產生器,讓你無法聽清朋友的細語。 - 欺騙(Spoofing):
這是一種更精密、更危險的攻擊。攻擊者會產生偽造的 GNSS 訊號,誘使接收器計算出錯誤的位置與時間。船隻的導航系統會顯示自己位於一個完全錯誤的地點,卻對此毫不知情,進而可能駛向淺灘、礁石或其他船隻。
對於高度依賴自動化、船員精簡的現代商船隊而言,一個失準的 PNT 數據就可能導致災難性的後果。當 AIS 系統廣播出基於偽造位置的錯誤資訊時,整個區域的海上交通態勢圖都將被污染,不僅威脅自身安全,也對周遭所有船隻構成潛在危險。
雙重驗證:從實驗室到真實海洋的防禦對策
面對日益嚴峻的 GNSS 訊號威脅,海事產業需要建立一套從設計研發到實際運營的完整防禦體系。這套體系的核心,在於「模擬測試」與「即時監測」的雙重結合。
第一道防線:在實驗室中預演所有風險
對於導航設備製造商與船舶設計者而言,確保其產品在各種極端條件下的可靠性至關重要。然而,在真實海洋中測試所有可能的干擾場景、欺騙攻擊或惡劣海象,不僅成本高昂,且充滿不可控的風險。
這正是 GNSS 模擬器 發揮關鍵作用的地方。它能在受控的實驗室環境中,精確再現與海事相關的複雜電磁環境與航行場景:
- 模擬特定港口的進出港航道與周邊的複雜電磁環境。
- 重現惡劣海象(如巨浪引起的劇烈搖擺)下的訊號接收狀況。
- 生成可控的干擾與欺騙訊號,以測試接收機的抗干擾演算法與韌性。
- 驗證導航系統在失去 GNSS 訊號後,能否順利切換至慣性導航(INS)等備用系統。
OHB Digital Solutions 提供的 XPLORA 系列模擬器,為不同層級的海事應用開發提供了強大的測試工具,例如,XPLORA Pro 具備高達 1000 Hz 的即時模擬更新率與極低的延遲,使其能夠完美模擬高速船舶或在複雜航道中進行動態轉向時,導航系統所需的即時響應能力,確保從電子海圖顯示與資訊系統(ECDIS)到自動舵的每一個環節都經過最嚴苛的考驗。

XPLORA Pro 高階 GNSS 模擬器,支援複雜海事場景下的高保真度即時模擬測試。
第二道防線:全天候守護真實世界的訊號生命線
僅在實驗室進行測試遠遠不夠,對於正在運營的港口、VTS 中心以及航行中的船舶,一套能夠 24/7 即時監測 GNSS 環境的系統,是保障作業安全與效率的「千里眼」與「順風耳」。
OHB 的 GIDAS(GNSS Interference Detection and Analysis System)干擾檢測與分析系統 正是為此而生,它不僅能偵測到干擾訊號的存在,更能對其進行分析、分類,甚至定位干擾源,為管理者提供決策依據。

HB GNSS 干擾檢測與分析系統 (GIDAS) 的一站式解決方案流程圖,展示其如何從訊號監控到數據分析,全面保障 GNSS 服務的可靠性。
GIDAS 系列提供了一系列客製化解決方案,以滿足不同海事場景的需求:
GIDAS 解決方案 |
型態 |
核心優勢與應用場景 |
固定式系統 |
專為 港口安全 與 VTS 中心等關鍵基礎設施設計,提供 24/7 全天候、全頻段的 GNSS 環境監測與預警。 |
|
19吋機架式 |
可無縫整合至現有的 VTS 中心、港口管理局的監控機房中,不佔用額外空間,便於集中管理與維護。 |
|
便攜式設備 |
適用於臨時性任務,如對特定航道、錨地或事故現場進行快速的電磁環境勘查與干擾源排查。 |
|
嵌入式模組 |
可直接整合到船載導航系統、AIS 設備或無人水面載具(USV)中,提供即時的船載訊號品質監測與告警能力。 |
這些監測系統能夠精準識別干擾訊號的頻率、功率與類型,甚至透過其先進的欺騙偵測演算法,識別出偽造的 GNSS 訊號。當偵測到異常時,系統可以立即向 VTS 管制員發出警報,提醒他們對特定區域的船舶位置資訊進行交叉驗證,從而有效避免因導航錯誤導致的碰撞或擱淺事故。

GIDAS 系統的欺騙攻擊偵測機制示意圖,突顯其在複雜電磁環境下識別與防禦欺騙訊號的能力。
未來航向:邁向更強固的 PNT 解決方案
阿曼灣 (Gulf of Oman) 的油輪碰撞事件,為全球海事產業敲響了警鐘。隨著地緣政治衝突加劇與技術門檻降低,惡意的 GNSS 干擾與欺騙事件只會越來越頻繁。未來的海上導航,必然朝向更整合、更智慧、更強固的方向發展。
- 多感測器融合:
將 GNSS 與慣性導航系統(INS)、雷達、測深儀、甚至視覺攝影機等多種感測器數據深度融合,建立冗餘機制,當 GNSS 受影響時,其他感測器能立刻補上,提供連續可靠的導航資訊。 - e-Navigation 與自主航行:
無論是實現船岸之間高效資訊交換的 e-Navigation,還是代表未來趨勢的自主航行船舶(Autonomous Vessels),都對 PNT 資訊的完整性、可靠性與安全性提出了前所未有的高要求。強大的監測與抗干擾能力是這一切的基礎。 - 替代 PNT 技術(APNT):
發展和部署如增強型羅蘭(eLoran)等陸基或其他天基備用授時與定位系統,以降低對 GNSS 的單一依賴,構建多層次的國家級 PNT 安全體系。
結論:為蔚藍航程築起信賴的基石
在廣闊無垠的海洋中,一個可靠的導航訊號是保障安全與效率的生命線。從實驗室裡使用 XPLORA 模擬器進行的嚴苛驗證,到港口與航道上由 GIDAS 監測系統提供的全天候守護,先進的測試與監測技術正在為全球海事用戶築起一道堅實的防護牆。
油輪碰撞的警報仍在耳邊,它提醒著我們,在享受 GNSS 帶來便利的同時,更需正視其脆弱性。唯有透過持續的技術創新與全面的防禦部署,才能確保每一次航行,都是在信賴的基石上,駛向更安全、更高效的智慧航運未來。