Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) son un componente fundamental de miles de aplicaciones destinadas a consumidores, administraciones públicas y empresas, que abarcan desde la aviación hasta la navegación, pasando por el sellado temporal de transacciones. Esto convierte a los GNSS en un objetivo atractivo para los piratas informáticos, los Estados hostiles, el espionaje industrial y otros atacantes que desean interrumpir o alterar dichas aplicaciones mediante técnicas de interferencia y suplantación de identidad.
La buena noticia es que las antenas pueden desempeñar un papel clave a la hora de mitigar los ataques que implican la interferencia de las señales GNSS. A continuación explicamos cómo.
La unión hace la fuerza
Las interferencias en los sistemas GNSS son habituales en el ámbito bélico, pero muchos de los vectores de ataque y estrategias defensivas son igualmente aplicables tanto en tiempos de paz como en aplicaciones civiles. Por ejemplo, las señales GNSS son relativamente débiles cuando llegan a la Tierra. Las interferencias aprovechan esta debilidad con señales más potentes que las legítimas.
Existen dos tipos de interferencias en los sistemas GNSS:
- La interferencia fuera de banda utiliza una señal en un espectro adyacente que es lo suficientemente potente como para «invadir» la banda del GNSS. Esto provoca interferencias en la señal del GNSS, hasta el punto de que resulta inutilizable. La interferencia fuera de banda puede mitigarse con antenas activas que incorporen filtros, como las de ondas acústicas de superficie (SAW) o las cerámicas.
- El bloqueo en banda utiliza señales interferentes en la banda del GNSS y resulta más difícil de mitigar. Una de las pocas opciones son los sistemas de antenas con patrón de recepción controlado (CRPA), que utilizan múltiples elementos de antena para anular las señales interferentes, de modo que el receptor pueda centrarse en las señales GNSS legítimas. La eficacia de este filtrado espacial depende, en parte, de contar con suficientes elementos de antena para contrarrestar cada señal de interferencia. Por ejemplo, un sistema CRPA puede tener cuatro, ocho o 16 elementos de antena, en función de la magnitud prevista del ataque.
La CRPA destaca que la unión hace la fuerza. Otro ejemplo es el uso de un sistema de antenas compatible con múltiples bandas GNSS y múltiples constelaciones GNSS. Además del GPS, actualmente hay cuatro sistemas globales en funcionamiento:
- El sistema chino BeiDou (BDS o Compass), que comenzó como un sistema regional pero que ahora ofrece cobertura mundial completa con 35 satélites.
- El sistema GALILEO de la Agencia Espacial Europea, que alcanzó su pleno despliegue a escala mundial en 2018 con el lanzamiento de 24 satélites, además de seis de reserva. GALILEO es el único sistema de posicionamiento avanzado de alcance mundial totalmente civil.
- El Sistema de Satélites Quasi-Zenith (QZSS) de Japón, un sistema regional que presta servicio en Asia Oriental y Oceanía. Entró en pleno funcionamiento en 2018 con cuatro satélites.
- El IRNSS de la India, también conocido como NavIC, es un sistema regional centrado en la India y sus alrededores. Entró en pleno funcionamiento en 2018 con siete satélites.
Cada constelación cuenta con múltiples señales, cada una de las cuales opera en una frecuencia diferente. En condiciones normales, esta diversidad mejora la precisión al mitigar los errores ionosféricos. En función de los requisitos de la aplicación, estas señales pueden ofrecer alternativas cuando las señales GNSS principales sufren interferencias. (Para obtener más información sobre las opciones de frecuencia y constelaciones, consulta «Cómo orientarse en la sopa de letras L1, L2, L5, E5a, E5b y G2 de las constelaciones y señales GNSS») .
Una defensa multiconstelación requiere bien un receptor GNSS multibanda, bien un receptor GNSS externo que admita el modo de reserva. Cuando se combina con un CPRA, esto permite al sistema admitir todas las bandas de frecuencia simultáneamente y realizar la anulación independiente de haces en cada una de esas bandas. Por ejemplo, algunos sistemas sofisticados pueden anular de forma independiente diferentes bandas, como la L1 del GPS o la G1 del GLONASS. Como resultado, el sistema ahora puede defenderse de más dispositivos de interferencia, incluidos los ataques simultáneos tanto al GNSS primario como al secundario.
El diseño de CRPA es una tarea compleja. Taoglas ofrece una amplia gama de elementos de antena integrados que podrían utilizarse para simplificar esta tarea de diseño, ya de por sí complicada. Ponte en contacto con nosotros para obtener más información.
