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。

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：

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。

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