UnitasIV

UniTaS IV

 

Customer

DLR

Duration

2007-10-01 - 2010-08-31

Partners

Institute for flight guidance, Technical University Braunschweig

Projectleader at the Institute

Felix Kneißl




Die Beiträge zu UniTaS IV umfassen folgende vier Bereiche:

Integrität für kombinierte GPS / Galileo Positionslösung

Während das derzeitige GPS/SBAS mit horizontalen bzw. vertikalen protection levels arbeitet, um Nutzern eine Information über die Integrität der Positionslösung zu liefern, wird Galileo dem Nutzer Signalgenauigkeiten zur Verfügung stellen (Stichworte SISE, SISA, SISMA), mit denen er das Integritätsrisiko, vorgegeben oder selbst gewählt, berechnen kann. Auch die Nutzung von Mehrfrequenzmessungen spielen bei Galileo eine Rolle, während für GPS derzeit nur Integritätsdaten für L1 Messungen geliefert werden.
Es wird ein Meta-Konzept entwickelt, das die Integritätsinformationen beider Systeme zu einer überlegenen Lösung kombiniert.

RAIM für kombinierte GPS / Galileo Positionslösung

Neben den Integritätsinformationen, die von den GNSS-Betreibern bzw. von SBAS-Systemen zur Verfügung gestellt werden, werden im Rahmen des empfängerautonomen Integritätsmonitorings (RAIM) auch Einflüsse von lokalen Phänomenen (z.B. kleinräumige atmosphärische Störungen oder empfängerinterne Fehler) berücksichtigt.
Es wird ein Multi-GNSS RAIM-Algorithmus entwickelt, der sich zusätzlich noch Multiple Failure Ereignisse abfängt, mehrere fehlerhafte Pseudorange-Messungen, und auch unterschiedliche Definitionen von Systemzeiten oder Leistungsparametern berücksichtigt.

Detektion von „Evil Waveforms“ bei Galileo Signalen

„Evil Waveforms“ sind Störungen des Satellitensignals, die durch fehlerhaftes Erzeugen oder Aussenden des Signals vom Satelliten entstehen können. Obwohl eine derartige Störung bei GPS erst einmal aufgetreten ist, kann eine nicht erkannte „Evil Waveform“ einen massiven Einfluß auf die Positionslösung haben. Wie beim US LAAS sollen auch für die Galileo-Signale spezielle Detektionsverfahren entwickelt werden.
Es werden für die drei Threat Models, die zu einer Evil Waveform führen können, sogenannte Testmetriken entwickelt und ausgewählt, die jeweils im Hinblick auf die verwendeten Galileosignale, auf das verwendete RF Frontend und auf die verwendeten Korrelationstechniken, besonders geeignet sind, Evil Waveforms empfängerintern zu entdecken.

Authentifizierungsverfahren

Galileo wird auch erstmals zivilen Nutzer im Rahmen des Commercial Service authentifizierbare GNSS Signale zur Verfügung stellen. Die Verschlüsselung stellt unter anderem einen Gewinn für die Integrität des empfangenen Signals dar. Wenn es ein Angreifer (Spoofer) schafft, mithilfe eines verschlüsselten, gefälschten Signals die Navigationslösung des Nutzers zu beeinflussen, wird dieser Vorteil aber wieder zunichte gemacht.
Es werden spezielle Authentifizierungsverfahren für GBAS und SBAS entwickelt, um auch hier eine sichere Lösung zu erhalten. Zusätzlich wird untersucht, mit welchen Methoden ein Spoofer den Empfänger manipulieren könnte und ob diese Methoden durch spezielle Signalverarbeitungsmethoden durch den Empfänger entdeckt werden können.


Alle oben genannten entwickelten Methoden werden in einer GPS/Galileo-Monitoring Station implementiert, um die Nutzbarkeit der Algorithmen zu demonstieren.