Почему в НАТО верят, что Россия «исказила сигнал спутников GPS»

Норвегия продолжает публиковать материалы, доказывающие – с ее точки зрения – намеренное искажение сигнала GPS рядом с ее границами. Высказывалось даже предположение, что российские комплексы РЭБ могли сбить с пути норвежский фрегат, который в результате и утонул. Можно ли технически вмешаться в работу спутников GPS и есть ли у России такие возможности?

14 марта 2019 года на встрече делегации российского Министерства обороны и представителей дипломатического корпуса Королевства Норвегия норвежская сторона заявила, что у Осло якобы имеются доказательства целенаправленного использования Россией средств радиоэлектронного подавления для глушения всех электронных сигналов на севере королевства. В последние дни норвежская сторона продолжает публиковать разнообразные доказательства своей точки зрения.

В министерстве обороны Норвегии утверждают, что Россия «глушила сигналы системы GPS во время учений НАТО». Ранее норвежские СМИ сообщали, что Россия якобы установила средства радиоэлектронного подавления «Красуха» вблизи границ с Норвегией и Финляндией, что негативно отразилось на приеме сигнала GPS. В частности, помехами в его приеме норвежская сторона объясняет происшествие с фрегатом УРО Helge Ingstad, который утром 8 ноября 2018 года из-за навигационной ошибки столкнулся с танкером Sola TS и затонул.

Впервые минобороны Норвегии выступило с утверждением, что РФ вмешивалась в работу GPS во время учений НАТО Trident Juncture, еще 13 ноября 2018 года, сразу после потери злополучного фрегата Helge Ingstad. Норвежское военное ведомство заявило, что «в период между 16 октября и 7 ноября наблюдалось глушение сигнала глобального спутникового позиционирования (GPS)» и что «за этим стоят российские силы на Кольском полуострове». 15 ноября того же года МИД Финляндии также опубликовал утверждение, что нарушение полезного сигнала GPS исходило с территории Российской Федерации.

А в целом сообщения о возможности глушения или даже искажения GPS-сигнала появились в западных СМИ еще в начале 2010-х годов. Тогда группа студентов из Университета Техаса во главе со своим преподавателем продемонстрировала возможность внесения искажений в работу системы GPS на морских судах. В качестве эксперимента они передали на антенны навигационной системы небольшой яхты фальшивый сигнал с наземной станции, который был принят электроникой за спутниковый.

Ничего удивительного в таком эксперименте не было. Одним из ключевых моментов функционирования GPS на начальном периоде ее развития являлся так называемый селективный доступ к системе, который был отменен решением президента США от 1 мая 2000 года. До этого момента небольшие искажения в позиционировании задавались самой GPS – передающие спутники управляемо создавали погрешность, которая искусственно вносилась в спутниковые сигналы для неточной работы и позиционирования обыкновенных гражданских приемников.

После отмены селективного доступа каждый любительский GPS-приемник смог определять свои координаты с точностью до нескольких метров, как и военные приемники (в то время как ранее его погрешность составляла десятки метров и делала его бесполезным для многих приложений, требующих точной навигации на местности). Однако сама «программная дыра» с селективным доступом в системе осталась, что и позволяло при желании осуществлять сознательное загрубление или даже полное искажение сигнала GPS.

Сегодня спутниковая группировка GPS вращается вокруг нашей планеты по круговым орбитам с одинаковой высотой и периодом обращения для всех запущенных спутников. Каждый спутник совершает два полных витка вокруг планеты за одни «абсолютные» звездные сутки – 23 часа 56 минут. Эти сутки чуть меньше солнечных и учитывают движение Земли по круговой орбите вокруг Солнца. Находящиеся в космосе 24 спутника обеспечивают полную работоспособность системы в любой точке земной поверхности, однако в условиях конкретной местности (горы, высокие здания, другие неровности рельефа) не всегда могут обеспечить хороший расчет позиции и уверенный прием сигнала.

По этой причине для улучшения точности и быстроты позиционирования, а также ради резерва общее количество спутников больше. Кроме того, при желании приемники GPS могут использовать разветвленную сеть наземных станций, которые также помогают в позиционировании при слабом спутниковом сигнале.

Физика процесса

Для дальнейшего понимания задачи внесения помехи в работу системы GPS необходимо различить глушение и искажение сигнала GPS. Банальное глушение сигнала практически бесполезно, так как пользовательский терминал копит данные со спутников в своей памяти и, как следствие, получает интегральную, долговременную «картинку» своего местоположения. При отсутствии устойчивого сигнала GPS приемник просто выпадает из позиционирования, сигнализируя о недоступности навигационных сигналов. В случае же искажения сигнала оконечный терминал формально получает мощный и ясный сигнал, только вот спутниковая триангуляция выстраивается в совершенно неправильном виде.

Проблема в том, чтобы подменить спутниковые сигналы максимально незаметным для потребителя способом.

В обычном гражданском терминале это сделать несложно – он имеет простую, «подслеповатую» ненаправленную антенну, для которой легко создать практически полный набор фальшивых сигналов. Но военные приемники предпочитают более сложные, направленные антенны. Они позволяют не просто принять сигнал, но и вычислить его пространственное происхождение – и тем самым отличить наземную станцию помех от реального спутника.

Такие системы с несколькими направленными антеннами были испытаны военными США еще в 2013 году. Тогда Пентагон опубликовал данные о том, что на авиационной базе ВМС США в Мэриленде были проведены успешные испытания помехоустойчивой системы спутниковой навигации для БПЛА. Конструкторам удалось добиться приема сигнала GPS даже в условиях создания активных искажающих помех направленным излучением с наземных станций.

При этом готовность системы к работе в условиях активных помех является сегодня «альфа и омега» любого защищенного режима (к которому относится и глобальное позиционирование в военных приложениях). Задействование процесса пространственного определения источника сигнала критично в силу того, что уровень помех с помощью других способов можно понизить лишь на 10–15 децибел, в то время как помехи, создаваемые современными средствами военной радиоэлектронной борьбы (РЭБ), в том числе и упомянутая российская «Красуха», легко превышают уровень GPS-сигналов со спутников на целых 60 децибел – или же в миллион раз по мощности сигнала.

Прямого способа борьбы с активной помехой просто не существует – радикально усилить слабый сигнал со спутников нереально.

Так что, фрегат таки мы потопили?

Конечно же, любые военные учения – это отнюдь не военный парад. Ровно наоборот – это проверка всех протоколов и систем, относящихся к национальной обороне, в условиях, максимально приближенных к боевым.

Как следствие, учения НАТО Trident Juncture, во время которых был потерян фрегат Helge Ingstad, как минимум должны были учитывать тот факт, что рядом с районом их проведения расположена Россия. В конце концов, именно российские вооруженные силы неоднократно назывались тем самым «вероятным противником» блока НАТО. Более того – сценарий учений предусматривал «совместное отражение союзниками по блоку внешней военной агрессии в рамках статьи 5 устава НАТО о коллективной обороне» в восточных районах территории и акватории Норвегии, Швеции и Финляндии.

Как следствие, военным НАТО необходимо было учитывать, что российские средства РЭБ могут быть включены на российской суверенной территории – в том числе и с целью недопущения проведения радиоэлектронной разведки под видом «оборонительных» учений. При этом, как уже было сказано, принципиально задача работы системы GPS в условиях мощной активной помехи уже решена. Что же в таком случае НАТО этим не воспользовалось?

К настоящему времени вся хронология и логика действий экипажа фрегата Helge Ingstad изложена в официальном отчете о происшествии.

Навигационная ошибка GPS отнюдь не значится в качестве главного фактора, приведшего к столкновению с танкером.

Произошедшее в условиях чистого неба и идеальной прямой видимости столкновение фрегата с танкером было вызвано не ложными сигналами GPS, а банальным головотяпством команды фрегата. Команда неоднократно игнорировала предупреждения соответствующих систем, предупреждавших о неизбежности столкновения.

А если кто-то из навигационных офицеров Helge Ingstad и пользовался GPS в ночь 8 ноября 2018 года, то он явно делал это слишком непрофессионально, никак не сверяя данные GPS-приемника с реальной навигационной обстановкой. Ведь, в конце концов, фрегат столкнулся не с берегом, а с танкером – да еще и следуя по обычному судовому ходу.

Не исключено, что Россию еще не раз будут стараться обвинить в сознательном потоплении Helge Ingstad или, более того, в «GPS-терроре» сопредельных территорий Норвегии, Швеции и Финляндии. Однако Россия полностью пребывает в своем праве. Как блок НАТО имеет право проводить учения в своих территориальных водах или в открытом море возле берегов России – так и Россия имеет право включать средства РЭБ на своей территории.

А военные блока НАТО уже пусть думают, как это учитывать во время своих маневров.