海上航行风险：GNSS干扰和欺骗
信德海事 倪忠祥

在现代航海中，全球导航卫星系统（GNSS）如全球定位系统（GPS）对船舶安全航行起着至关重要的作用，其定位、导航和授时（PNT）数据与船上其他导航和通信系统紧密集成。然而，近年来GNSS面临着日益增长的干扰和欺骗威胁。          

一、干扰和欺骗的定义及危害          

干扰（Jamming）          

干扰是指对GNSS信号的故意射频干扰（RFI）。当干扰设备的强度超过GNSS信号强度时，会扰乱信号，使接收器无法检测和处理真实信号，从而影响船舶导航。

欺骗（Spoofing）          

欺骗则是发送虚假GNSS信号欺骗接收器，使其计算错误的PNT数据。这不同于自动识别系统（AIS）欺骗，AIS欺骗主要针对船舶身份等信息。         

这些干扰和欺骗事件不断增加，对航海安全构成严重威胁。据美国海岸警卫队“导航中心”（NAVCEN）报告，地中海东部、黑海、红海、中国沿海水域和波斯湾等多地都出现海洋GPS信号中断情况，许多区域靠近地缘政治冲突地区。             

二、检测GNSS干扰或欺骗的方法：

→GPS接收器或其他依赖PNT数据的导航和通信系统上的位置丢失警报。

→与雷达相比，电子海图显示与信息系统（ECDIS）上显示的船舶航迹出现意外偏差。

→在电子海图显示与信息系统（ECDIS）上船舶位置突然跳跃或速度意外增加，即使GPS接收器的水平精度因子（HDOP）低于2。

→当船舶靠近陆地时，雷达覆盖图与电子海图显示与信息系统（ECDIS）不一致。

→定期交叉参考GNSS数据与雷达或目视验证时，绘制的船舶位置存在差异。

→当经过等深线时，测深仪深度与根据等高线预期的深度不一致。          

三、GNSS中断的安全影响

→在公海航行中，如果GNSS定位是唯一可用的方法，船舶将需要依靠航位推测（DR）位置或天文导航技术。

→突然的GNSS丢失会在所有依赖GNSSPNT数据的导航和通信系统上触发警报，这可能会分散驾驶台团队的注意力，特别是在高交通流量区域或受限水域。

→其他船舶的AIS位置可能会变得不准确，并且自己船舶的AIS位置可能会误导附近的船舶。

→如果船员没有经过适当的培训来处理这种情况，船舶航行的安全可能会受到严重影响。

四、检测到GNSS中断/干扰后应采取的行动

→将电子海图显示与信息系统（ECDIS）的位置（主要和次要）和速度输入更改为航位推测（DR）位置和计程仪速度。

→识别航行计划中的雷达显著目标。    

→如果靠近陆地，使用目视或雷达手段手动绘制船舶位置。

→使用雷达平行索引和在电子海图显示与信息系统（ECDIS）上叠加雷达等工具来监测靠近陆地的船舶位置。

→如果雷达速度输入不是计程仪速度，则确认并设置为计程仪速度。

→附近的其他船舶可能也会受到GNSS中断的影响，要谨慎航行，减少对其他船舶AIS信息的依赖。

→如果观察到目标船舶的AIS信息异常，则关闭电子海图显示与信息系统（ECDIS）上的AIS叠加。

→向船长报告情况，可能需要在驾驶台增加一名驾驶员提供协助。

→给遇到的任何船舶留出足够的空间。

→当接近以GPS中断而闻名的港口或区域时，考虑在白天到达。

→将任何海洋GPS信号中断报告给美国海岸警卫队导航中心（NAVCEN），网址为https://www.navcen.uscg.gov/report-a-problem，或者报告给北约，网址为https://shipping.nato.int/nsc/page10303-037。         

五、对船东和船员的建议          

船东和经营者应制定GNSS中断响应计划，作为安全管理系统一部分。船员要接受培训，识别GNSS中断并熟悉受影响的系统和设备，同时应进行GNSS故障演练，掌握相关操作步骤。          

总之，随着GNSS干扰和欺骗事件的增多，船舶在航行过程中必须提高警惕，船东和船员要充分了解相关知识和应对措施，以保障航海安全。

信息来源：BritanniaP&I