Krabička za třicet dolarů dokáže ohrozit mobilní sítě, rozvod elektřiny i transakce na burze. Všechny tyto technologie dnes využívají družicové signály, které lze snadno rušit.
Třicítka družic, které nám krouží nad hlavami, pronikla do našich životů mnohem víc, než si uvědomujeme. GPS, globální systém pro určování polohy, už zdaleka neslouží jen k navigaci automobilů, lodí a letadel. Pomáhá i vědcům, kteří pomocí přijímačů GPS mohli změřit, o kolik se posunul japonský ostrov Honšú po nedávném zemětřesení. Nebo policistům, kteří při pátrání po nezvěstné Aničce Janatkové vyzkoušeli novou technologii založenou právě na GPS, jež umožňuje sledovat pohyb policistů v terénu a kontrolovat, zda při hledání žádné místo nevynechali.
V posledních letech se na trhu objevují i přístroje zabudované třeba do náramkových hodinek, které přes satelit sledují pohyb vašich dětí. A mnohé firmy pomocí podobných krabiček monitorují pohyb služebních automobilů nebo kamionů převážejících jejich zboží, v některých zemích slouží GPS i k vybírání mýtného na silnicích a dálnicích.
Jak nedávno připomněl časopis New Scientist, naše civilizace je na systému GPS závislá natolik, že jeho výpadek může snadno způsobit chaos. V roce 2007 v americkém San Diegu na letišti na několik hodin vypadl systém pro sledování přistávajících letadel, záchranné službě přestaly fungovat pagery sloužící k přivolání lékařů, lidé na ulicích ztratili signál v mobilních telefonech a z bankomatů si nešlo vybrat peníze.
Až po třech dnech vyšlo najevo, co se stalo: v nedalekém přístavu probíhalo cvičení amerického námořnictva. Dvě lodě měly simulovat situaci, kdy jim přestane fungovat rádiové spojení. Vojáci použili rušičky, které ale zároveň rušily i signály z družic GPS...
Jak je možné, že to ovlivnilo i mobilní sítě a bankomaty? Signály z navigačních družic se dnes používají i v řadě dalších oblastí, kde neslouží k určování polohy, ale k získávání přesných časových signálů. Každá družice GPS je vybavena velice přesnými atomovými hodinami a neustále vysílá rádiové signály s údaji o přesném čase. Když váš přijímač získá takový údaj z nejméně čtyř družic, umožňuje mu to spočítat vaši polohu.
Čas jsou peníze Samotné časové údaje se ale dnes využívají v mnoha dalších oblastech. Mobilní operátoři jejich pomocí koordinují komunikaci telefonů s vysílači; některé bankomaty jsou s bankovním systémem propojeny bezdrátově, kódovaným signálem, který potřebuje časovou synchronizaci. GPS se používá i na burze, kde je přesného času zapotřebí ke kontrole, že byly všechny transakce provedeny v časovém limitu, aby se předešlo spekulacím. Přesného času využívají i rozvodny elektrického proudu, které pomocí signálů z GPS umožňují synchronizovat napájení rozvodné sítě. „Ve všech těchto aplikacích se GPS běžně používá i u nás – je to levný způsob, jak se dostat k velice přesným časovým signálům,“ říká Martin Šunkevič, vedoucí odboru Telekomunikací a navigace České kosmické kanceláře.
To ale pochopitelně znamená, že všechny tyto oblasti mohou být rušičkami ohroženy – a za vaším domem ani nemusí probíhat cvičení amerického námořnictva. Malé kapesní rušičky, původem většinou z Číny, si dnes můžete koupit na internetu za pár desítek dolarů – byť jejich používání není legální. I ony dokážou „překřičet“ signál z družic GPS v okruhu několika kilometrů.
Proč by je někdo používal? Třeba jen tak pro zábavu nebo kvůli zisku. „Nepoctivé řidiče může lákat představa, že utají svoji polohu – ať kvůli placení mýtného, nebo třeba proto, že se vydali se služebním vozem mimo plánovanou trasu,“ nastiňuje možnosti zneužití rušiček Martin Šunkevič.
New Scientist připomíná případ z loňského roku, kdy na mezinárodním letišti Newark Liberty v New Jersey testovali využití GPS pro automatické přistávání letadel. Jednou či dvakrát denně systém vypověděl službu a nikdo nevěděl proč. Až po několika měsících se přišlo na to, že nedaleko projíždí řidič s malou rušičkou, díky níž se vyhnul placení mýta na dálnici.
Vedle rušiček ale existují i sofistikovanější zařízení, tzv. spoofers. Vysílají falešný signál, který imituje signál družic. Váš přijímač tím pádem spočítá chybnou polohu. Zatím jsou taková zařízení velká a drahá, ale teoreticky by mohla napomoci například rybářským lodím sledovaným přes GPS, aby lhaly o své poloze a vydaly se lovit do zakázaných vod nebo by mohly svést nepřátelskou loď na scestí. S tím ale armáda počítá. „Vojenské přijímače GPS mají funkci anti-spoofing, která by to měla potlačit. I když máme představu, jak se to udělá, přesný postup neznáme – je utajovaný,“ říká profesor František Vejražka z katedry radioelektroniky Fakulty elektrotechnické ČVUT, který se navigačními systémy zabývá.
Příliš slabý signál A jak se dá bránit klasickým rušičkám? „Problém je v tom, že signál z družic je velice slabý. Je to podobné jako reflektor auta svítící na třetinu zeměkoule ze vzdálenosti 20 tisíc kilometrů,“ David Last, bývalý předseda britského Královského ústavu pro navigaci, na nedávné konferenci v Národní fyzikální laboratoři v anglickém Teddingtonu, která se touto problematikou zabývala. Aplikacím, které potřebují jen časový signál, by pomohlo, kdyby se podařilo zlevnit výrobu přesných atomových hodin natolik, aby už nemusely využívat signál z družic.
Pokud jde o navigaci, plánovaný evropský systém Galileo na tom s rušením nebude o nic lépe než GPS. Jistou alternativou satelitní navigace je pozemní systém eLORAN. Také on funguje na podobném principu, ale vysílače rádiových signálů nejsou na oběžné dráze, nýbrž na zemi, mají delší vlnovou délku a silnější signál.
„Systém LORAN se používá už desítky let především v námořní dopravě, ale s příchodem GPS se hodně diskutuje o jeho zrušení,“ připomíná Martin Šunkevič. Zdá se ale, že má pořád své místo, nyní proto vzniká jeho vylepšená (anglicky enhanced) verze eLORAN. Možnostmi jejího zdokonalení se zabývá i tým profesora Františka Vejražky. „Signál systému eLORAN lze také rušit, ale obtížněji než družicovou navigaci. Hlavní problém je, že není globální, třebaže jeho dosah je veliký, řádově do tisíce kilometrů,“ říká profesor František Vejražka.
Další možností je využití tzv. inerciálních měřicích jednotek (IMU), které dokážou sledovat váš pohyb z výchozího bodu. Směr jízdy zjišťují pomocí gyroskopů a zrychlení pomocí akcelerometrů. Tyto přístroje jsou ale zatím drahé a s rostoucí vzdáleností u nich narůstá chyba. Potřebují proto záchytné body, které jejich polohu upřesní. K tomu se dnes používá opět GPS. „Systémy IMU mají svůj význam tam, kde chybí pokrytí GPS, například v tunelu nebo v husté a vysoké městské zástavbě. Satelitní navigaci ale plně nahradit nemohou,“ předpokládá Martin Šunkevič.
Technologické řešení, které by učinilo GPS odolné proti rušičkám pravděpodobně v dohledné době nepřijde. Jedinou obranou tak nejspíš zůstanou přísné postihy za jejich používání.
