Piloci USAF przetrwają w razie utraty GPS. Dzięki konkurencyjnym systemom [KOMENTARZ]

11 marca 2020, 14:12
U2-Cockpit_1
Fot. Andrew Buchanan, 9th Reconnaissance Wing Public Affairs via Wikipedia [Wikimedia Commons - domena publiczna]

Jak wynika z zapewnień przedstawicieli Departamentu Obrony USA, zakłócanie sygnału rodzimej nawigacji satelitarnej GPS nie będzie już stanowić poważnego problemu dla pilotów amerykańskich samolotów rozpoznawczych U-2. W powietrzu mają bowiem być przygotowani do korzystania z sygnału konkurencyjnych systemów: europejskiego, rosyjskiego, a nawet chińskiego. Wszystko dzięki elektronice umieszczonej w… naręcznych zegarkach.

Amerykańscy piloci mają dysponować możliwością korzystania z chińskich, rosyjskich oraz europejskich systemów satelitarnego pozycjonowania GNSS - stanowiących w misjach rozpoznawczych oraz szpiegowskich wsparcie lub wręcz możliwą alternatywę dla rodzimego GPS. Pisze o tym m.in. Liu Zhen z South China Morning Post, przywołując wystąpienie dowódcy USAF Air Combat Command, gen. Jamesa „Mike’a” Holmesa, który wypowiedział się o tej sprawie na konferencji w Waszyngtonie. Należy podkreślić, że chodzi tutaj konkretnie o grupę pilotów słynnych maszyn szpiegowsko-zwiadowczo-rozpoznawczych (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance – ISR), U-2 Dragon Lady.

Specjalne zegarki nawigacyjne dla pilotów samolotów szpiegowskich

Amerykańscy lotnicy w tym celu zostali wyposażeni w specjalne naręczne zegarki, umożliwiające korzystanie z sygnału chińskiej nawigacji satelitarnej Beidou, rosyjskiego systemu GLONASS oraz europejskiego Galileo. Tym samym, mogą kontynuować misje nawet w warunkach, w których nastąpiłoby ograniczenie dostępności do amerykańskiego GPS lub jakieś państwo próbowałoby to im zupełnie uniemożliwić. Jest to o tyle istotne, że wspomniane samoloty poruszają się w stratosferze, na pułapie blisko 24 tys. m, gdzie bardzo wskazane jest precyzyjne wsparcie nawigacyjne.

W komentarzu do sprawy portal DefenseOne.com podał, że amerykańskie siły powietrzne zakupiły jeszcze w 2018 roku 100 specjalistycznych zegarków Garmin D2 Charlie – jak podaje producent, smartwatche tego typu pozwalają na działanie w trybie nawigacji satelitarnej przez ponad 20 godzin i do 12 dni w konfiguracji klasycznego zegarka. Trzeba jednak zaznaczyć, że przywoływany wcześniej gen. Holmes nie wskazał w swojej cytowanej wypowiedzi konkretnego modelu, a doniesienie bazuje jedynie na skojarzeniu tego z faktem niedawnego zakupu D2 Charlie przez US Air Force.

Z kolei w chińskich mediach – z wiadomych względów – podkreśla się wybór nowej generacji systemu Beidou jako konkretnego punktu odniesienia dla tej wypowiedzi. Druga wersja tego systemu pozycjonowania, która weszła do użytku operacyjnego pod koniec 2018 roku, ma jeszcze w bieżącym roku osiągnąć pełną skalę rozbudowy. Pierwsza miała bardzo ograniczone terytorialnie znaczenie, gdyż obejmowała obszar samych Chin. Natomiast obecnie Pekin zamierza dalej wzbogacać konstelację satelitów należących do Beidou o kolejne egzemplarze, by do końca 2020 roku osiągnąć jego pełny wymiar.

Ostatecznie, system chiński ma być bardziej precyzyjny od wcześniejszej, drugiej generacji GPS – 10 cm względem 30 cm w przypadku amerykańskiego rozwiązania. Inną różnicą w stosunku do systemu rodem z USA ma być usługa przesyłania krótkich wiadomości tekstowych via Beidou, umożliwiająca masową komunikację pomiędzy osobami i grupami użytkowników. I chociaż Beidou był projektem mającym usamodzielnić Chińską Armię Ludowo-Wyzwoleńczą od GPS, to Pekin informuje jednak, że nie zamierza ograniczać dostępności do sygnału. Tak przynajmniej przedstawia się to w oficjalnej narracji.

Chiński „GPS”, czyli Beidou rośnie w siłę

Chińskie media podkreślają również samą skalę implementacji Beidou w swoim państwie. Władze w Pekinie nakazały bowiem operatorom wszystkich autobusów pasażerskich, transportu kołowego oraz statków rybackich zainstalowanie sprzętu bazującego na Beidou. Wszystko po to, aby ich ruch mógł być stale monitorowany i śledzony w czasie rzeczywistym. South China Morning Post w swoim artykule na ten temat zauważa, że według najnowszych dostępnych danych, od 2017 roku terminale obsługujące Beidou zamontowano już w przypadku 22 milionów pojazdów i 50 000 jednostek pływających.

Jednocześnie chińskie źródło zwraca uwagę, że wykorzystanie obcego systemu przez amerykańskich pilotów nie oznacza, że będą podatni na śledzenie przez obce ośrodki monitorowania sygnału nawigacyjnego. Zdaniem Zhou Chenminga, cytowanego przez South China Morning Post analityka wojskowego z Pekinu, śledzenie w czasie rzeczywistym wymaga posiadania specjalnego transpondera - jak te używane w systemach AIS (automatycznym systemie identyfikacji) na statkach morskich. Prosty układ nadawczo-odbiorczy z zegarków elektronicznych, jego zdaniem, tego nie umożliwi.

W porównaniu do Beidou, słynny amerykański GPS jest technologią zarządzaną przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych (od grudnia 2019 roku pod bezpośrednią kontrolą US Space Force – szóstego rodzaju sił zbrojnych utworzonego przez administrację Donalda Trumpa). Pierwsza generacja rozpoczęła swoje funkcjonowanie już pod koniec lat siedemdziesiątych XX wieku, a obecnie rozmieszczane są już satelity całkowicie nowej, 3. generacji. Rdzeniem obecnego systemu jest sieć 31 satelitów zlokalizowanych na średniej orbicie okołoziemskiej (na wysokości 20.180 km) oraz instalacji naziemnych. Jego działanie dotyczy zarówno ogólnodostępnych usług nawigacyjnych, jak i bardziej precyzyjnego, szyfrowanego segmentu zarezerwowanego typowo dla sił zbrojnych.

Rosyjski GLONASS z kolei ma do dyspozycji 24 satelity i był już rozwijany w końcowym okresie ZSRR, zaś europejski system nawigacji satelitarnej Galileo uruchomiono (we wstępnej wersji) pod koniec 2016 roku i obecnie korzysta z 22 operacyjnie gotowych satelitów.

"Przypadkowa" ciekawostka technologiczna?

Na koniec warto się zastanowić, skąd taka „szczerość” po stronie amerykańskiego dowódcy? Można tutaj brać pod uwagę m.in. dążenie do zasygnalizowania Chinom czy też Rosji, że amerykańscy piloci nie są tak naprawdę uzależnieni od systemów bazujących na GPS. Komunikat dotyczy w tym przypadku szczebla operacyjnego, gdzie wskazuje się, że działanie ISR będzie kontynuowane bez względu na próby zakłócania usług nawigacyjnych.

Spekuluje się też, że poczynione doposażenie pilotów i skupianie na tym zewnętrznej uwagi może być pochodną dotychczas nieujawnionych wątków, jakie odnoszą się do sfery lotów szpiegowskich. Kontekstem jest tutaj potencjalnie to, że oba wspominane państwa, czyli Rosja i Chiny, dość mocno od lat interesują się domniemaną amerykańską zależnością od GPS w sferze wojskowej oraz wywiadowczej – zarówno, jeśli chodzi o fizyczne funkcjonowanie sieci satelitów poza Ziemią, jak też w obrębie ich zaplecza cyfrowego.

Dalej, Amerykanie zdają się też sygnalizować coś w rodzaju istnienia niepisanego status quo, a może nawet swoistego „kosmicznego MAD” (Mutually Assured Destruction, czyli mechanizmu gwarantowanego wzajemnego zniszczenia – od koncepcji stosowanej w toku zimnej wojny, odzwierciedlającej szachowanie się mocarstw groźbą użycia broni atomowej). W tym przypadku dotyczy to wszystkich systemów automatycznej nawigacji, których działanie można upośledzać także beż użycia broni antysatelitarnej (ASAT) – ze wskazaniem, że GPS i inne systemy są na równi wrażliwe.

Podobnie trzeba zauważyć, że wypowiedź amerykańskiego generała była użyteczna również dla strony chińskiej, która sama uwypukliła ją w międzynarodowej przestrzeni informacyjnej. Taki kontekst otwiera bowiem Pekinowi dodatkowe pole do promocji działania nowej generacji Beidou. Czynnik ekonomiczny (państwo ma ofertę dla innych, nie tylko w sferze zastosowań wojskowych) ma tym większe znaczenie na na rynkach, gdzie nieszczególnie ufa się Stanom Zjednoczonym. W aspekcie tym chodzi też jednakowo o czynnik polityczny (tylko mocarstwa dysponują własnymi systemami nawigacji satelitarnej).

Koniec końców, Chiny same mają sporo do powiedzenia w zakresie bazowania na amerykańskim GPS, a uzależnienie to przezwyciężono przecież dopiero niedawno. Fakt ten, jak i aktualny amerykański przykład zwrotu w stronę zamiennego stosowania konkurencyjnych GNSS (nawet jeśli tylko w pomocniczym charakterze) można odczytywać jako potwierdzenie coraz większej świadomości potrzeby dywersyfikacji tego typu rozwiązań. Prawdziwie w tę stronę zdaje się jednak zwracać tylko amerykańsko-europejska współpraca, bazująca na szerokiej interoperacyjności między systemami GPS i Galileo. I jest to kluczowy obecnie przykład dosłownego - strukturalnego, a nie tylko doraźnego - łączenia potencjałów osobnych GNSS na użytek rządowy.

KomentarzeLiczba komentarzy: 27
Eytu
sobota, 29 sierpnia 2020, 16:30

Lepiej niech powrócą do sekstantu. Jeżeli GPS można zakłócić, to inne systemy też. Mając bardzo dokładny zegar pokładowy ( stale aktualizowany czas) , elektroniczny sekstant wraz ze sztucznym horyzontem można dość dokładnie określić długość i szerokość geograficzną. Problemem będzie lot na małej wysokości w pochmurne dni. Ale "you too" lata raczej ponad chmurami.

stalowowolanin
sobota, 14 marca 2020, 08:54

zegarek z nawigacją nadaje się na spacer po parku [takim bez wysokich drzew] na dyskotekę, jako gadżet biżuteria dla podróżujących samolotem itp. no ale jest na pewno kompletnie bezużyteczny dla pilota samolotu odrzutowego,,,

Histeryk
piątek, 13 marca 2020, 17:45

Ciekawe, czy do każdego systemu jest osobny zegarek? Wyglądaliby jak ruskie wracające po II wojnie światowej.

Klex
piątek, 13 marca 2020, 14:36

Samoloty bazują na własnym systemie inercyjnym opartym o żyroskopy, GPS nie jest im potrzebny do nawigacji, zakłócenie bądź brak sygnału nie zrobi im krzywdy

Fanklub Daviena
sobota, 14 marca 2020, 10:20

INS "znafco" ma w najlepszych przypadkach dokładność 1,5%, czyli po 100km ma 1,5km "dokładności" pozycji "znafco". To wystarczy, by odnaleźć drogę na lotnisko, zastąpić krótkie luki w transmisji GPS, ale w żadnym wypadku nie wystarczy do namierzenia pozycji wrogiego radaru czy zgrupowania czołgów z dokładnością umożliwiającą przekazanie koordynatów do ich zniszczenia. Ponadto GPS jest przede wszystkim (ci co się znają na nawigacji wiedzą, że od tysięcy lat wiadomo, że podstawą wyznaczania pozycji jest ZEGAR i dopiero wynalezienie dokładnych zegarów umożliwiło np. wyznaczanie długości geograficznej) wzorcem czasu ze swoich zegarów atomowych. I ten wzorzec czasu jest używany w amerykańskiej kryptografii z kluczem asymetrycznym (również po kablach i światłowodach!), w radarach i radiostacjach z Frequency-hopping, w selektywnych (czyli bez zagłuszania własnych środków) systemach WRE itp. I to wszystko się sypie gdy Rosjanie zagłuszają GPS, "znafco" i żaden naręczny zegarek ani korzystanie z rosyjskiego glonass czy europejskiego galileo na to nie poradzi.

Davien
wtorek, 17 marca 2020, 11:26

No popatrz funku, a taki Trident Ii D5 trafia z dokładnoscią do 90m na samym INS po przeleceniu kilkunastu tysiecy km wiec dawno sie tak z twoich"rewelacji" nie usmiałem:) A radary namierza sie głowicami pasywnymi kierujacymi sie na emisje radaru, no ale jak widac w rosji dalej zacofanie na maksa:)

Grzegorz Brzęczyszczykiewicz
niedziela, 15 marca 2020, 20:31

Pewnie ci sami generałowie z Pentagonu co przekazują rewelacje Davienowi tobie też przekazali te dane o dokładności i inne bajki.

GNSS_dzisiaj
czwartek, 12 marca 2020, 13:15

dzis w kazdym punkcie Polski widoczne jest 5-6 satelitow GPS, 4-5 Galileo, 4-5 Beidou, 5-6 Glonass. Systemy te dzialaja na roznych czestotliwosciach i czesciowo w oparciu o inne zasady. Do okreslenia pozycji potrzebne sa 4 satelity. Zaklocanie ich wszystkich naraz, jest mozliwe, ale stanowiloby wrogi zkt w stosunku do wlasciciela. W zasadzie zaden z wlascicieli nie jest w stanie ograniczyc nieprzyjacielowi dokladnosci pozycjonowania przez uniemozliwienie korzystania ze swojego systemu. Trzeba wylaczyc wszystkie 4. A to oznaczna, ze bron precyzyjna zyskuje na odpornosci na zaklocenia i niezawodnosci w wielu sytuacjach.

Fanklub Daviena
czwartek, 12 marca 2020, 18:33

Oczywiście, że można zakłócić wszystkie naraz - po to Galileo i Glonass są robione na częstotliwościach bliskich amerykańskiemu GPS (o co USA dostawało furii!) by USA nie mogło zakłócać Glonass i Galileo bez zakłócania GPS. Bez problemu można wybiórczo i na określonych obszarach fałszować wskazania własne, lub własne cywilne, czyli np. zakłócać GPS i fałszować swoje wskazania cywilne, by takie U-2 nie mogło korzystać (wbrew propagandzie z artykułu) z obcych satelitów. Można też zakłócać GPS czy Galileo bez zakłócania GLONASS bo satelity glonass mają 500W mocy nadawczej a GPS starsze mają 35W a najnowsze 50W... Ponadto w razie wojny między mocarstwami satelity nawigacyjne zostaną zniszczone najdalej po kilku godzinach. Nikt sobie na to nie pozwoli by jakieś drony czy tanie pociski samosterujące jak JASSM mu latały i go bombardowały korzystając z GPS (a bez GPS JASSM ma tylko INS, czyli min. 1,5% odchyłki, czyli po 100km już błęd 1,5km, po 300km 3x większy...) - dlatego JASSM ma się nijak do Tomahawków, jest "tomahawkiem dla ubogich" i lepiej było kupić europejskie znacznie lepsze od JASSM Taurusy KEPD 350, które obok INS, GPS, mają też nawigację wg optycznego rozpoznania punktów terenowych. No ale nie były amerykańskie więc są w Polin be... Hiszpania za 40 szt. + integracja z F-18 zapłaciła 63 mln USD. A ile wyniosło Polin zakupienie JASSM?).

Matias
czwartek, 12 marca 2020, 21:33

Systemy nawigacyjne INS/GPS nie posluguja sie nawigacja GPS, lecz bezwladnosciowa, w ktorej GPS sluzy jedynie do resetu systemu bezwladnosciowego. Pociski INS/GPS to nie Twoj telefon komorkowy, zas dokladnosc trafienia JASSM zapewniana jest nie przez GPS, lecz przez system naprowadzania terminalnego oparty na naprowadzaniu przez sensor podczerwieni z automatycznym rozpoznawaniem celow.

CdM
piątek, 13 marca 2020, 14:50

"GPS sluzy jedynie do resetu systemu bezwladnosciowego". Mógłbyś podkręcić precyzję wypowiedzi? Bo jesli ów reset byłby np. tylko na starcie, to niewiele to wnosi - precyzja INS na dalekie dystanse jest taka sobie. A jesli zachodzą częste/cykliczne korekty w trakcie lotu (aby INS działał autonomicznie wyłącznie po utracie sygnału GPS lub detekcji jego zafałszowania), no to dochodzimy do punktu wyjścia, tzn. bez GPS na znacznej większości trasy, również finalna precyzja taka sobie.

Fanklub Daviena
sobota, 14 marca 2020, 10:24

Jest nawet gorzej: gdy zamiast zagłuszania robi się spoofing sygnałów GPS fałszujący pozycję, to do INS podsuwane są zafałszowane korekty... Dlatego USA wypędziło rosyjskie stacje korekcyjne dla Glonass z terytorium USA (umożliwiałyby wykrywanie i korekcję spoofingu Glonass w wykonaniu USA) i odwetowo oczywiście Putin wypędził amerykańskie stacje korekcyjne dla GPS z terytorium Rosji... :)

chateaux
sobota, 14 marca 2020, 02:43

Reset ins odbywa sie cyklicznie w miare narastania normalnegonprzy kazdym systemie bezwladnosciowym bledu, wzrastajacego wraz ze w rostem pokonanej odleglosci. Dlatego tez miedzy innymi, kazdy system kierowania roznymi pociskami, wyposazony jest w inny od bezwladnosciowego systemem naprowadzania terminslnego. Telewizyjnym, podczerwonym, radarowym, itp.