首次太空全景测绘:GPS干扰的真实规模远超预期

admin 2026-06-21 05:16:00 网络安全文章 来源:ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

文章总结: 一颗名为Pulsar-0的实验卫星首次从太空完成了对欧洲与中东地区GPS干扰的全域测绘,结果显示干扰规模远超预期,甚至在500公里高空的低轨卫星上也观测到严重的信号衰减。这一发现揭示了地面干扰设备的影响范围已触及低轨卫星,可能影响其定位、运行安全及规避碰撞等能力。XonaSpaceSystems公司正计划部署由300颗卫星组成的低轨导航星座,以提供更具韧性的PNT服务,其信号强度将提升百倍以抵御干扰。该项目已获得美国太空军等机构的多轮资助,并与洛克希德·马丁等国防巨头合作,旨在为美军及关键基础设施提供传统GPS之外的备份导航体系。 综合评分: 85 文章分类: 技术标准,解决方案,供应链安全,网络安全,数据安全


cover_image

首次太空全景测绘:GPS干扰的真实规模远超预期

原创

黑鸟 黑鸟

黑鸟

2026年6月20日 23:35 中国香港

在小说阅读器读本章

去阅读

一颗实验卫星首次完成了从太空视角对欧洲与中东地区 GPS 干扰的全域测绘,最终结果让项目团队颇感意外。此前人们大多关注地面设备受到的导航干扰,而这次观测证实,远在数百公里高空的低轨卫星同样会遭遇 PNT(定位导航授时)信号的严重衰减,这种干扰足以影响卫星的正常工作与运行安全。

完成这次测绘的是 Pulsar-0 卫星,它是美国加州 Xona Space Systems 公司打造的 Pulsar 导航星座的首发实验星。这颗卫星运行在距地面 500 公里的 LEO(低地球轨道),承担着技术验证任务,为该公司今年晚些时候部署 300 颗规模的低轨导航星座铺路。

(图来自satnews)

Pulsar 星座的核心定位,是提供比美国 GPS 以及其他 GNSS(全球导航卫星系统)更具韧性的 PNT 服务。同类全球导航系统还包括欧洲的 Galileo 与中国的 Beidou,它们分发的 PNT 信号支撑着现代社会大量关键基础设施运转,覆盖电网调度、金融交易与石油钻探等诸多领域。

传统 GNSS 卫星的轨道高度普遍在 19000 公里以上,抵达地面接收机的信号强度非常微弱,很容易被人为干扰。过去五年间,GNSS 压制式干扰 Jamming 与欺骗式干扰 Spoofing 几乎已经成为全球性问题,前者通过大功率噪声信号掩盖真实导航信号,让接收机无法正常捕获信号,后者则构造携带错误坐标的虚假信号覆盖真实信号,诱导接收机输出错误的位置与时间信息。

冲突区域更是导航干扰的高发地带。俄罗斯在其西部边境部署了干扰设备,官方称用于防范乌克兰无人机袭击,每月都有数万架飞越该区域的民航航班受到影响。中东地区的冲突各方也频繁使用干扰与欺骗手段,既用于偏转来袭的无人机,也用于隐藏海上违规船舶的位置。

Xona 计划中的低轨导航星座将采用同类导航信号体制,但信号强度会提升百倍,以此抵御这类人为干扰。作为技术验证的一部分,Pulsar-0 卫星同样搭载了 GPS 接收机,确保两套系统未来能够协同工作。去年发射升空数月后,团队首次开启这台接收机,就被欧洲与中东部分区域上空的信号衰减规模震惊。

Xona 联合创始人 Kaz Gunning 在接受Space采访时表示,飞越北美上空时 GPS 信号始终稳定清晰,但只要进入欧洲区域,就能明显察觉到异常。团队原本预计会观测到一定程度的干扰,但实际规模远远超出预期。

在受影响最严重的区域,卫星高度测得的 GPS 信号强度从常规的 40 分贝降至最低 10 分贝,衰减幅度超过 10 倍。

Gunning 同时指出,受观测轨道高度限制,这份测绘结果未必能完全对应地面用户受到的干扰强度。但数据清晰显示,在应用最广泛的低地球轨道上,GPS 信号的扰动从西侧的法国一直延伸到东侧的巴基斯坦边境,覆盖范围极广。

这一测量结果证实,地面干扰设备的作用范围足以触及低轨卫星,低轨卫星赖以同步运行时间、确定自身空间位置的 PNT 信号,并不能时刻保持可靠。

卫星飞越这些区域时会直接失去 GPS 定位能力,对于需要精准定位才能完成拍摄的成像卫星来说,这会造成直接影响。没有 GPS 信号,卫星无法完成高度确定与位置计算,甚至无法精准对准地面的遥测指令天线,整体运行都会受到干扰。即便是 Starlink 这类大型低轨星座,同样依赖 GPS 信号来规避与其他航天器的碰撞风险。

除了人为的干扰与欺骗,剧烈的太阳风暴同样会对珍贵的 PNT 信号造成严重破坏。2024 年 5 月的 Gannon 超级太阳风暴就曾大幅扭曲导航信号,导致美国部分地区的精准农业设备连续数日无法正常作业。正因如此,技术领域一直在加紧研发备用方案,确保在 GNSS 失效时,依然能向有需求的用户传输 PNT 信号。

Xona 希望 Pulsar 星座建成投入使用后,能大幅缓解各类用户对传统导航卫星的依赖困境。按照 Gunning 的说法,依托低轨星座发射的高强度信号,现有干扰设备能影响的区域仅为当前的 5% 左右。

干扰的作用半径会大幅缩小,信号衰减的覆盖范围会下降,完全丢失信号锁定的区域半径也会同步缩减。

Xona 计划在今年 10 月发射首批 6 颗组网卫星,随后将逐步提升生产规模。该公司在今年 3 月完成了 1.7 亿美元的 C 轮融资,目标是 2027 年初开始提供基础服务。

Xona 通讯负责人 Max Eunice 向Space透露,今年年底就会有授时领域的早期客户通过间歇覆盖的方式开始使用 Pulsar 系统。随着后续发射任务推进,星座逐步组网完成,Pulsar 的能力会持续提升,为更多领域的客户解锁新的应用价值。

美国太空军与空军研究实验室(AFRL)是 Xona 最早的政府合作方,双方的合作从技术验证阶段就已启动。2023 年 8 月,Xona 获得 AFRL 授予的 120 万美元 Direct to Phase II SBIR 合同,用于验证低轨 PNT 架构与美国国家安全空间体系的整合能力,对接太空作战分析中心的战力设计需求。

2025 年 2 月,AFRL 通过 STAR-FISH 项目再授予 Xona465 万美元合同,测试 GPS 受扰与拒止环境下 Pulsar 系统的表现,覆盖无人机作战、自主地面车辆等军事场景,同时验证抗干扰、抗欺骗以及安全密钥分发能力。

2025 年 6 月,Xona 拿到太空军创新部门 SpaceWERX 颁发的 2000 万美元 STRATFI 战略资助,同时入选总额 4.4 亿美元的专项计划,成为八家核心入围企业之一。此外 Xona 还与卫星厂商 Astranis 组队,参与美国太空军的弹性全球定位系统(R-GPS)项目,该项目的目标是为美军打造传统 GPS 之外的备份导航体系,应对高对抗场景下的 GPS 全频段失效风险。

创始团队中的核心技术成员 Kaz Gunning,在加入 Xona 之前曾任职于博思艾伦汉密尔顿(Booz Allen Hamilton)。这家企业是美国情报与防务领域的顶级承包商,长期为 NSA(美国国家安全局)、CIA(中央情报局)以及国防部提供技术服务与系统集成,深度参与卫星情报、电子战以及导航安全相关的涉密项目,是美国情报体系最核心的第三方技术服务商之一。

投资方中的 Lockheed Martin Ventures,母公司洛克希德・马丁是美国 GPS 卫星的主承包商,同时也是 NRO(国家侦察局)间谍卫星的核心研制方,几乎垄断了美国军用与情报航天平台的核心供应链。该公司的战略投资通常会紧密贴合美军与情报机构的技术路线,其入局也侧面印证了 Xona 技术的国家安全价值。

PNT 能力本身就是现代情报与作战体系的底层支撑。低轨强信号导航的特性,天然适配美军 ISR(情报监视侦察)平台在高对抗环境下的作业需求,无论是侦察无人机、特种作战单位还是精确制导武器,都需要在 GPS 被干扰的环境下维持精准的定位与时间同步。

相关:

追踪并锁定来自太空的强力GNSS干扰源

美以空袭伊朗后,霍尔木兹海峡遭遇罕见GPS攻击潮


免责声明:

本文所载程序、技术方法仅面向合法合规的安全研究与教学场景,旨在提升网络安全防护能力,具有明确的技术研究属性。

任何单位或个人未经授权,将本文内容用于攻击、破坏等非法用途的,由此引发的全部法律责任、民事赔偿及连带责任,均由行为人独立承担,本站不承担任何连带责任。

本站内容均为技术交流与知识分享目的发布,若存在版权侵权或其他异议,请通过邮件联系处理,具体联系方式可点击页面上方的联系我

本文转载自:黑鸟 黑鸟 黑鸟《首次太空全景测绘:GPS干扰的真实规模远超预期》

评论:0   参与:  0