На качество сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) влияют: переотражение от различных препятствий, помехи от систем связи, эфирного телевиденья. В густонаселенных городах, где особенно много систем, требующих точную синхронизацию, не всегда получается установить антенну ГНСС высоко над зданиями, деревьями, рекламными щитами, строительными кранами, что вызывает значительное падение точности определения времени, что очень критично для современных систем связи. При “плохом” расположении антенны точность сигнала PPS может падать до 500 нс.
Мощность сигналов ГНСС очень низкая на поверхности земли – порядка минус 155 дБВт. Поэтому приемники очень подвержены воздействию радиопомех от различного оборудования, работающего даже в других диапазонах частот.
Так как ГНСС может играть ключевую роль в обеспечении работоспособности различных систем, необходимо обеспечивать анализ и хранение параметров навигационных сигналов для быстрой реакции на инциденты и для расследования. Например, если у вас периодически, по непонятным причинам “глючит” сеть базовых станций или вы тестируете алгоритмы автоматического ведения на полигоне и возникают непредсказуемые ошибки, необходимо иметь инструмент для контроля состояния навигационного поля.
Детектирование ГНСС спуфинга это одна из основных функций MaxNavi. Используется самый достоверный способ – анализ аномалий навигационного поля на базе показаний трехканального пробника – MaxNavi TimeGuard с тремя разнесенными антеннами. MaxNavi TimeGuard измеряет множество характеристик сигналов всех видимых спутников и отправляет на сервер – MaxMavi Server. На сервере применяются различные алгоритмы для поиска аномалий, в первую очередь нейронные сети. После обнаружения аномалии, происходит их классификация: джамминг или спуфинг преднамеренный/непреднамеренный.
При обнаружении атаки или помехи сервер посылает пробнику сообщения об аварии, и в зависимости от типа аварии могут выполниться следующие действия:
1. Датчик может блокировать ГНСС антенну, а сервер времени перейдет в режим удержания.
2. Датчик может передать команду не использовать одну из навигационных систем как источник синхронизации (в случае аварии только одной из навигационных систем).
3. Датчик может передать команду на сервер времени о том, что в качестве источника синхронизации надо использовать другой доверенный сервер.
Система мониторинга работает в режиме реального времени. Для обнаружения и блокировки атаки на сервер времени системе мониторинга необходимо 3-4 секунды.
Функции и ключевые особенности
· Три радиоканала для достоверного детектирования преднамеренных, синхронных спуфинговых атак с множеством передатчиков (Synchronous GNSS spoofing with multiple-TX).
· Анализатор спектра с полосой анализа 60 МГц для мониторинга и классификации радиопомех, а также для локализации источника помех методом TDOA.
· Измерения параметров сигналов ГНСС: Псевдодальность, невязки, фаза, SNR и т.д.
· Поддерживает ГНСС: GPS/QZSS L1 C/A, ГЛОНАСС L10F, BeiDou B1I, Galileo E1B/C, SBAS L1 C/A: WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN.
· Встроенная операционная система реального времени FreeRTOS гарантирует высокую надежность и 100-процентную устойчивость к кибератакам. Время старта MaxNavi Time Guard - 5 секунд после включения.
· Вход PPS для проверки работоспособности внешнего сервера времени и мониторинга системы синхронизации в целом. MaxNavi Time Guard измеряет сдвиг фазы между внутренним и внешним PPS. Вход PPS поддерживает сигналы с низким током.
· Опциональный блокатор спуфинга - MaxNavi GNSS Switch со встроенным генератором шума подавляет самые мощные радиосигналы.
· Механизм удалённого безопасного обновления ПО. Вы можете обновить прошивку всех подключенных пробников MaxNavi Time Guard с сервера за 40 секунд.
· Функции самодиагностики и отправки всех сообщений об ошибках на сервер.
· Выход PPS для синхронизации внешнего оборудования.
· Опциональный СВЧ делитель мощности - MaxNavi GNSS Splitter позволяет использовать одну антенну GNSS для двух приемников. MaxNavi GNSS Splitter поддерживает имитацию тока предусилителя антенны ГНСС.
· Форм-фактор: монтаж в 19-дюймовую стойку.
· Двойной модуль питания: 110 - 220 AC, 18 - 75 DC.
· Поддержка антенн ГНСС как со встроенным предусилителем, так и без.
· 4G модем и 100BASE-TX Ethernet для передачи данных на сервер MaxNavi Server.
· Веб-интерфейс для настройки параметров (HTTP или HTTPS).
· Поддержка управления внешними устройствами через интерфейсы: RS-232/RS-485/ RS-422/Telnet/SNMP. Встроенный язык сценариев - Lua. MaxNavi Time Guard может отправлять команды управления подключенному серверу времени согласно пользовательским сценариям на языке Lua. Это существенно облегчает интеграцию с существующей клиентской инфраструктурой.
Поддерживаемые навигационные системы (ГНСС):
|
· GPS/QZSS L1 C/A · ГЛОНАСС L10F · BeiDou B1 · SBAS L1 C/A: WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN · Galileo E1B/C |
Режимы слежения ГНСС: |
· GPS/Galileo/ГЛОНАСС · GPS/Galileo/BeiDou · ГЛОНАСС/BeiDou · GPS/ГЛОНАСС · GPS · ГЛОНАСС · Galileo · BeiDou |
ГНСС Радиоканалы: |
Три ГНСС радиоканала для гарантированного детектирования преднамеренных спуфинговых атак |
Рекомендованный горизонтальный разнос антенн ГНСС: |
0,25 – 5 м |
Детектируемые виды атак: |
Все типы джаминга С одним каналом – асинхронный спуфинг С двумя каналами – синхронный спуфинг С тремя каналами – синхронный спуфинг с несколькими передатчиками |
Конфигурация GP-Probe: |
С помощью встроенного WEB интерфейса С помощью сервера MaxNavi Server |
Экран: |
Статус MaxNavi Time Guard Настройки подключения к сети и серверу Статус ГНСС: кол-во видимых спутников, среднее отношение сигнал/шум (SNR) |
Светодиоды: |
Статус питания антенн ГНСС PPS |
Анализатор спектра |
|
АЦП: |
12 бит, 60 MSPS |
Частотный диапазон: |
1555 МГц – 1615 МГц |
Коэффициент шума: |
6 дБ, Max |
Динамический диапазон АРУ: |
122 дБ, коэффициент усиления от -31 до +91 дБ |
IIP3: |
-29 дБмВт, типовое значение (при максимальном коэф. усиления) |
IIP2: |
28 дБмВт, типовое значение (при максимальном коэф. усиления) |
Утечка сигнала опорного генератора: |
-120 дБмВт, типовое значение |
Вектор ошибки модуляции: |
-42 дБ, типовое значение |
Опорный генератор: |
OCXO, 50 ppb Фазовый шум: -154 дБ/Гц @ 10 кГц |
Уровень подавления внеполосных сигналов: |
65 дБ |
Измеряемые параметры: |
· Мощность в полосе (дБмВт/Гц) for GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou · Спектр мощности (дБмВт), 128 точек · Спектр мощности (дБмВт), 1024 точек · Спектрограмма длительностью 273 мкс, 128x509 точек
|
Передача данных: |
Анализатор спектра непрерывно оценивает уровень мощности входного сигнала и выбирает интервал длительностью 273 мкс с максимальной мощностью за секунду. Каждую секунду на сервер MaxNavi Server отправляются: · Мощность в полосе · Спектр мощности (дБмВт), 128 точек При детектировании инцидента: · Спектрограмма длительностью 273 мкс, 128x509 · Спектр мощности (дБмВт), 1024 точек |
Параметры корпуса |
|
Материал корпуса и защита: |
Алюминий, защита IP20 |
Размеры: |
Монтаж в 19-дюймовую стойку, 1U |
Вес: |
2,0 кг |
Условия работы и хранения |
|
Рабочая температура: |
От 0°C до +50°C |
Температура хранения: |
От -20°C до +85°C |
Влажность: |
0% – 95% относительной влажности без конденсации при +40°C |
Вибрация: |
10 – 55 Гц/0.07г, 55 – 500 Гц/1,0г |
Антенные входы ГНСС |
|
Разъем: |
SMA(F) |
Максимальный уровень входного сигнала: |
10 дБмВт |
Импеданс: |
50 Ω |
Напряжение питания антенны ГНСС: |
3,3 В постоянного тока |
Защита от электростатического разряда: |
15 кВ |
Вход PPS |
|
Разъем: |
SMA(F) |
Импеданс: |
50 Ом, совместим с уровнями ТТЛ |
Уровень логической “1” на нагрузке 50 Ом: |
Минимальный – 1,3 В. Максимальный – 5,5 В. |
Выход PPS |
|
Разъем: |
SMA(F) |
Импеданс: |
ТТЛ на нагрузке 50 Ом |
Точность фазы (в условиях “чистого неба”): |
< ±20 нс СКО, типовое значение |
Порты |
|
Сетевой интерфейс: |
10/100BASE-T RJ45, защита от электростатического разряда 15 кВ |
Интерфейс RS-232: |
Порт для управления внешним оборудованием. Защита от электростатического разряда 15 кВ. Оптическая изоляция 2.5KV. |
Интерфейс RS-485/RS-422: |
Порт для управления внешним оборудованием. Защита от электростатического разряда 15 кВ. |
Релейный выход |
|
Тип реле: |
1 Form C (SPDT); NO-C-NC |
Материал контактов: |
Серебряный сплав с золотым напылением |
Коммутируемая мощность: |
60 Вт, 125 VA |
Коммутируемое напряжение DC: |
220 V |
Коммутируемое напряжение AC: |
250 VAC |
Коммутируемый ток: |
2 A |
Переходное сопротивление контактов: |
75 мОм |
Порт подключения MaxNavi GNSS Switch |
|
Интерфейс: |
RS-485 |
Скорость передачи данных: |
9600 bps |
Питание GP-Blockers: |
5 VDC; 0,5 A |
Максимальное количество подключенных MaxNavi GNSS Switch: |
4 |
Питание |
|
AC: |
100 - 240 VAC, 50/60 Гц Разъем IEC 60320 C14 |
DC: |
18 – 75 В постоянного тока |
Потребляемая мощность: |
< 20 Вт |
Протоколы передачи данных |
|
MaxNavi Server: |
HTTPS |
Обновление прошивки: |
HTTPS |
Ethernet: |
IPv4, DHCP (RFC 2131) |
3G/4G модем |
|
Технологии передачи данных: |
· LTE CAT4. Канал Uplink до 50 Мбит/с. Канал Downlink до 150 Мбит/с. · HSPA+. Канал Uplink до 5.76 Мбит/с. Канал Downlink до 42 Мбит/с. · UMTS. Каналы Uplink и Downlink до 384 кбит/с. · EDGE. Каналы Uplink и Downlink до 236.8 кбит/с. · GPRS. Каналы Uplink и Downlink до 85.6 кбит/с. |
Полосы радиочастот: |
· EH – для регионов: EMEA/СНГ/Корея/Тайланд o LTE-TDD B38/B40/B41 o LTE-FDDB1/B3/B5/B7/B8/B20 o UMTS/HSPA+ B1/B5/B8 o GSM/GPRS/EDGEB3/B8 · AH – для региона Северная Америка o LTE-FDDB2/B4/B12 o UMTS/HSPA+ B2/B5 · SA – для регионов: Австралия/Новая Зеландия/Южная Америка o LTE-TDDB40 o LTE-FDDB1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B28 o UMTS/HSPA+ B1/B2/B5/B8 o GSM/GPRS/EDGE850/900/1800/1900MHz · JC – для региона Япония o LTE-FDDB1/B3/B8/B18/B19/B26 · WO – without built-in modem |
(U)SIM: |
Mini-SIM (2FF) ISO/IEC 7810:2003, ID-000 Standard 3V/1.8V user card interface. Защита от электростатического разряда 15 кВ |
Антенные разъемы: |
Main, Aux. SMA (f) |
Соответствие нормативных документам |
|
ЭМС:
|
EN 61000-3-2: 2014 EN 61000-3-3: 2013 EN 55022 EN 55024 ETSI EN 301 489-1 |
Радио: |
EN 301 511 EN 301 908 ETSI EN 301 489-52 ETSI EN 301 489-19 |
Безопасность: |
EN 60950-1: 2006+A2: 2013 |
RoHS: |
EN 50581: 2012 |
Комплект поставки |
|
MaxNavi Time Guard: |
1 шт., включая крепления для установки в стойку |
Антенна ГНСС: |
3 шт. Поддерживают: BeiDou, Galileo, GLONASS, GPS Магнитное основание. |
Антенна 3G/4G: |
2 шт. Полосы радиочастот: 700 МГц, 800 МГц, 850 МГц, 900 МГц, 1.8 ГГц, 1.9 ГГц, 2.1 ГГц, 2.3 ГГц, 2.5 ГГц, 2.6 ГГц |
Руководство по эксплуатации: |
1 шт. |
Кабель питания: |
1 шт. Кабель питания IEC длиной 1,7 м. |
Кабель Ethernet: |
1 шт. Длина 3 м. |