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政府 GNSS 監測方案：GIDAS 如何保障執法與關鍵基礎設施訊號安全

捍衛國家基石：GNSS 監測如何保障政府應用、執法與頻譜管理的訊號安全

政府職能與 GNSS：為何訊號完整性至關重要？

從維護國家安全的國防、保障社會秩序的執法、管理空中航路的飛航，到維繫經濟命脈的能源網、通訊網與金融系統，現代政府的運作幾乎無處不依賴著全球導航衛星系統（GNSS） 所提供的定位、導航與授時（PNT） 服務，它是關鍵基礎設施穩定運行的隱形支柱，也是數位化轉型浪潮下的核心賦能技術。

然而，這種廣泛依賴也意味著巨大的脆弱性，GNSS 訊號從數萬公里外的太空傳來，本身就極其微弱，容易受到自然因素（如太陽活動、大氣干擾）的影響，更嚴峻的是，隨著技術門檻的降低，來自惡意行為者的蓄意干擾（Jamming） 與欺騙（Spoofing） 攻擊日益猖獗，這些網路攻擊行為不僅可能導致定位失準、時間同步失敗，更可能癱瘓關鍵服務、威脅公共安全，甚至影響國家安全，因此，確保 GNSS 訊號的完整性與可靠性，已成為各國政府必須嚴肅面對的課題。

GIDAS 核心技術：揭示干擾與欺騙的隱形威脅

面對日益複雜的 GNSS 威脅環境，主動式、智慧化的監測成為了不可或缺的防禦手段，OHB Austria 提供的 GIDAS（GNSS Interference Detection and Analysis System） 正是一套專為安全關鍵基礎設施設計的一站式解決方案。



GIDAS 系統提供從即時監控、檢測、分類、定位到數據分析與報告的完整解決方案，深入洞察 GNSS 干擾事件。
 

GIDAS 的核心目標是實現對 GNSS 訊號與服務的即時（real-time）自動監控，其運作原理涵蓋了多個層面：

  • 24/7 全天候監控：
    不間斷地掃描 GNSS 頻段，捕捉任何細微的變化。
  • 智慧檢測與分類：
    它整合了多種干擾（Jamming）和欺騙（Spoofing）檢測技術，不僅能發現異常，更能自動分類威脅類型（如寬頻干擾、窄頻干擾、脈衝干擾、連續波干擾 CWI，以及各種類型的欺騙攻擊）。
  • 精確定位（選配）：
    透過部署多個監測站，利用到達角（Angle of Arrival, AoA） 等技術，能夠對干擾源進行地理定位，為執法行動提供關鍵情報。
  • 深入分析與報告：
    其綜合數據分析平台允許操作人員深入了解干擾事件歷史，精確篩選數據並生成有價值的統計數據與報告。

GIDAS 特別針對欺騙攻擊設計了多層次的檢測模型，透過比對訊號強度 (CNR)、定位/速度/時間 (PVT) 一致性、衛星可見性、時鐘行為等多維度指標，有效識別精密複雜的欺騙訊號。



GIDAS 的欺騙檢測模型透過多維度指標交叉驗證，有效識別並告警 GNSS 欺騙攻擊。
 

GIDAS 解決方案詳解：滿足多元化的政府監管需求

為了適應不同政府單位的需求，GIDAS 提供了多種部署形式：

  • GIDAS Stationary：
    24/7 GNSS 監控解決方案。 GIDAS Stationary 為專業工程師與飛安人員提供高精度 GNSS 干擾與欺騙訊號監測技術，系統支援多星座、多頻段監控，透過 AoA、CNR、PVT 等技術，精確定位干擾源，實現 24/7 (7x24小時) 全天候關鍵基礎設施監測與威脅預警，是機場、港口、能源站等固定關鍵設施的理想選擇。


GIDAS Stationary 硬體設備，設計用於關鍵基礎設施的永久性 GNSS 監測站點。

GIDAS Stationary 在機場等關鍵基礎設施的應用，透過多點部署實現對 GNSS 環境的全方位監控與干擾定位。
 
  • GIDAS Rackmount：
    19" 機架式 GNSS 監控解決方案。 GIDAS Rackmount 透過 19" 2U 硬體實現即時 GNSS 干擾監測與數據分析，無需操作即可自動啟用，連續監測最多三頻段（預設 GPS L1 與 Galileo E1），處理速度小於 6 秒（TTA < 6s），非常適合整合至現有的政府監控中心或通訊機房。


GIDAS Rackmount 是一款 19 吋機架式 GNSS 監測解決方案，便於整合至現有控制中心。
 

  • GIDAS Portable：獨立式 GNSS 監控解決方案。 GIDAS Portable 是一款自主便攜的 GNSS 品質監控解決方案，整合多重干擾與欺騙監測技術，適合現場安裝與遠端操作，提供穩健的定位與授時服務品質洞察，是執法單位、頻譜監管機構進行現場調查或移動監測的有力工具。

GIDAS Portable 的便攜式硬體設計 (Pelican 箱)，方便執法人員或工程師進行現場快速部署。


GIDAS Portable 應用於路邊或交通樞紐等場景，進行臨時或移動式的 GNSS 環境監測與干擾源追蹤。

關鍵技術細節

對於負責部署與維護 GNSS 監測系統的工程師而言，GIDAS 的技術細節至關重要：

  • 多維度檢測引擎：
    整合功率譜密度分析、訊號一致性檢查、時間序列分析等多種演算法，提高檢測的準確性與可靠性。
  • 高精度到達角 (AoA) 定位：
    採用多天線陣列與相位干涉技術，實現對干擾源的快速、精確定位。
  • 靈活的資料介面：
    提供標準化的 API 與數據格式，方便與第三方分析平台或地理資訊系統（GIS） 進行整合。
  • 遠端配置與管理：
    支援透過安全的網路連接進行遠端監控、參數設定與軟體更新，降低維護成本。

應用場景：政府機構的 GNSS 監測實踐

GIDAS 解決方案可廣泛應用於多個政府部門：

  • 電信主管機關：
    公共基礎設施中的無線電通訊至關重要，GIDAS 可幫助監測無線電頻譜的純淨度，確保 5G/6G 等通訊網路所需的高精度時間同步不受干擾，維持通訊品質。
  • 執法單位：
    各國政府已意識到 GNSS 網路攻擊的威脅，並制定了相關法律，GIDAS 可作為執法工具，即時偵測非法的干擾/欺騙行為，並透過定位功能協助識別與追捕犯罪分子，保障公共與私人領域的安全。
  • 頻譜監管機構：
    GNSS 干擾會降低通訊網路的傳輸品質，頻譜監管機構需要監測並定位這些干擾源，特別是那些移動中的干擾源，GIDAS 的固定式與攜帶型方案組合能有效滿足此需求。

未來趨勢與挑戰

政府領域的 GNSS 監測面臨著持續的挑戰與發展：

  • 威脅演進：
    攻擊者不斷開發更複雜、更隱蔽的干擾與欺騙技術。
  • 多源融合：
    需要監測並整合多種 PNT 來源，建立更具韌性的國家級 PNT 體系。
  • 跨部門協作：
    不同政府部門之間需要建立數據共享與協同應對機制。
  • AI 的應用：
    利用 AI 提升威脅識別的智慧化與預測能力。

結論

GNSS 已成為現代政府履行其安全、司法與公共服務職能不可或缺的工具，但其脆弱性也構成了國家級的風險，主動、全面且智慧化的 GNSS 監測是應對這一挑戰的關鍵防線。

GIDAS 系統及其多樣化的解決方案，為政府機構提供了強大的工具，不僅能即時偵測並分析干擾與欺騙威脅，更能透過定位與數據分析提供執法依據與決策支援，透過部署如 GIDAS 這樣的先進監測系統，政府能夠有效提升關鍵基礎設施的韌性，保障公共安全，並捍衛國家在數位時代的 PNT 主權。

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