Präzision, die in der Praxis den Unterschied macht.
Seit 1991 steht ALLSAT für technische Kompetenz und persönliche Beratung in Vermessung, GNSS und Geo Monitoring. Zu unseren Kunden zählen Unternehmen und Institutionen aus Bauwesen, Infrastruktur, Industrie, Forschung und Wissenschaft.
Produktvertrieb, Ingenieurleistungen, eigene Hard- und Softwareentwicklung und technischer Support greifen bei ALLSAT ineinander. Unsere Spezialisten bringen ihr Wissen fachübergreifend ein, wenn Anforderungen komplex werden. Denn eine Lösung beginnt für uns nicht beim Produkt, sondern bei der Aufgabe. Genau deshalb bleiben wir auch dann ansprechbar, wenn die Technik längst im Einsatz ist.
ALLSAT realisiert anspruchsvolle Ingenieurleistungen in Vermessung, GNSS und Geo Monitoring. Dazu gehören Vermessungsprojekte, GNSS-Referenznetze und Gleismonitoring. Wir verbinden moderne geodätische Verfahren mit langjähriger Projekterfahrung. So entstehen präzise Ergebnisse, auf die sich unsere Kunden verlassen können. Sicherheit ist messbar.
Weltweit führende Hersteller wie Leica Geosystems und JAVAD GNSS vertrauen seit vielen Jahren auf ALLSAT als zuverlässigen und innovativen Vertriebspartner. Mit hochwertigen Vermessungs- und GNSS-Lösungen sowie persönlicher Beratung entwickeln wir passgenaue Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen. Denn unser Anspruch ist klar: Wir liefern Präzision.
ALLSAT entwickelt individuelle Hard- und Softwarelösungen für anspruchsvolle GNSS- und geodätische Anwendungen. Dafür verbinden wir technisches Know-how mit internationaler Projekterfahrung. So entstehen praxisorientierte Lösungen, die sich zuverlässig in bestehende Systeme und Arbeitsabläufe integrieren lassen. Dafür stehen wir seit 1991: die GNSSspezialisten.
Wir wollten nur mal „kurz“ in Sachsen neu errichtete Grundwassermessstellen einmessen (Höhe und Lage). Dazu haben wir uns bei ALLSAT das GPS-RTK-System JAVAD Triumph-3 ausgeliehen. Auf dem Firmenparkplatz bei uns in Hannover ausprobiert – alles top. Kaum in Sachsen angekommen, ging nichts mehr.
Dank der Hilfe (online und telefonisch) und der sehr professionellen Unterstützung von Herrn Zimmermann konnten wir die Messungen dann wie geplant durchführen und mussten nicht die 400 km einfache Wegstrecke unverrichteter Dinge zurückfahren. Vielen Dank für das Troubleshooting und die unkomplizierte Hilfe. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit.
Christian Kiesl
GEO-data, Dienstleistungsgesellschaft für Geologie, Hydrogeologie und Umweltanalytik mbH
Ich hatte Kontakt mit Herrn Christoph Brandau.
Hier gibt es nur eins zu sagen – SENSATIONELL –
Dankeschön für den Input!
Sirke Teubel
KMS Fernmeldebau GmbH
Auch in 2024 habe ich die Firma ALLSAT an einer beschränkten Ausschreibung für die Beschaffung eines Leica GS18T und Leica CS20LTE beteiligt. Die Submission hat ergeben, dass ALLSAT – wie schon bei vorherigen Ausschreibungen – das günstigste Angebot abgegeben hat. Auslieferung von und Einweisung in die neuen Geräte erfolgte wie immer termingerecht. Mein besonderer Dank gilt hier Herrn Roth.
Der Support für unsere Vermessungsgeräte funktioniert reibungslos und schnell.
Anfragen werden schnell und mit vermessungstechnischer Präzision beantwortet.
Frank Breninck
Stadt Hildesheim
Das System von Senceive ist eine Ergänzung unseres Angebotes, das kostengünstig, schnell umsetzbar und unkompliziert ist. Die Anschaffung hat sich schon in wenigen Monaten bezahlt gemacht. ALLSAT hat uns in allen bisherigen Anwendungen immer sofort und fachkundig unterstützt.
Stefan Schoch
Ingenieurbüro geoplan
Sehr hilfsbereit und nett.
Victor Milev
Hexagon Geosystems Services AG (Schweiz) - Niederlassung Deutschland
Auf unseren Schleppern im landwirtschaftlichen Bereich setzen wir seit über 10 Jahren ALLSAT Modems an zusammengestellten Lenksystemen ein.
Die Dinger laufen einfach.
Bei Fragen ist der Kontakt zu ALLSAT jederzeit sehr freundlich und kompetent
Vielen Dank, immer wieder gerne.
Bernd Keil
BKL Konstruktive Leistungen
Support, wie man ihn sich wünscht.
Axel Holländer
ÖbVI Axel Holländer
Liebes ALLSAT-Team,
Danke für die schnelle und kompetente Umsetzung dieses kleinen Monitoring-Systems.
Wir sind von den Senceive Sensoren einfach begeistert.
Die Verformungsergebnisse der zu überwachenden Behälteraußenwand sind schon beeindruckend.
Ich war im Kontakt mit dem Support und ich muss sagen: super freundlich, schnelle Antworten und sie wissen wovon sie reden.
Ich hatte eine Fehlermeldung und habe mich an eine Person vom Support gewandt, welche nichts damit zu tun hatte, diese hatte mich aber dann sehr freundlich weitergeleitet.
Yannis Dams
Sicona
Großes Lob an die Mannschaft!. Support wie Vertrieb – bei allen Themen! Anfragen über Handy oder Email ist die kompetente Antwort schnell da.
Renaud Urli
Airbus Helicopters Deutschland Gmbh
Liebes ALLSAT Team,
ich möchte vielmals Danke für eure Unterstützung sagen.
Der Kollege Beckmann hat die Auslieferung und Einweisung heute sehr gut durchgeführt – hoch professionell mit dem nötigen Humor und Feingefühl für die Vorkenntnisse meines Kollegen. Wirklich super.
Vom ersten Kontakt über Vorstellung der Produktpalette und Lösungen sowie Vorführung, Übergabe und Inbetriebnahme des Vermessungssystems wurden wir stets sehr freundlich und sehr gut beraten.
Wir haben das Gefühlt, dass die Lösung unserer Fragestellung im Vordergrund steht.
vielen Dank für die super nette und kompetente Betreuung.
Es Hat Viel Spaß gemacht mit euch zu arbeiten.
Ich bin von dem RTC360 begeistert. Handhabung und Bearbeitung sind einfach aufgebaut. Trotzdem liefert das System hervorragende Daten.
Danke Danke Danke
Wir haben den Leica RTC360 Laserscanner jetzt beim ersten Projekt eingesetzt und sind restlos begeistert. Der Scanner eröffnet uns völlig neue Möglichkeiten. Auch Dinge im Bestand gegenüber dem Kunden zu visualisieren ist jetzt kein Problem mehr und macht vieles einfacher. Unser Feedback vom Kunden ist überragend. Vielen Dank an die ALLSAT für die sehr gute Beratung. Wir sind sehr zufrieden mit dem RTC360 und freuen uns Sie als Partner zu haben.
Seit vielen Jahren wird das BKG durch ALLSAT kundentechnisch betreut.
Meine Erfahrungen in den letzten Jahren waren immer wieder sehr positiv.
Egal mit welchem Mitarbeiter ich Kontakt hatte, ich konnte mich immer und auf kurzem Wege auf die Kompetenz und Hilfsbereitschaft verlassen.
Seit 20 Jahren unterstützt uns die ALLSAT GmbH mit ihren GPS und GNSS – Lösungen. In puncto Kompetenz und durch einen fachkundigen Support haben wir die ALLSAT GmbH als einen zuverlässigen Partner schätzen gelernt. Mit dem Erwerb des Leica GS16 RTK Rover und des Panasonic FZ G1 sind wir technisch auf dem neuesten Stand und sehr gut für unsere Vermessungen in den Kiesbetrieben ausgerüstet.
NewsGNSS Anti-Jamming an der Antenne: Wie Calian Störsignale bereits vor dem Empfänger reduziertGNSS-Störungen lassen sich nicht nur im Empfänger erkennen und reduzieren. Ein wichtiger Teil der Resilienz beginnt bereits dort, wo die Satellitensignale in das System gelangen: an der GNSS-Antenne. Eine GNSS Anti-Jamming Antenne kann Störsignale bereits an dieser Stelle reduzieren, bevor sie die weitere Signalverarbeitung beeinflussen.
Im ersten Teil unserer Reihe haben wir erklärt, was bei GNSS Jamming und Spoofing passiert. Im zweiten Teil ging es darum, wie sich auffällige GNSS-Signale direkt im Empfänger erkennen lassen. Jetzt betrachten wir die Antennenseite: Welche Störungen lassen sich bereits dort reduzieren, bevor sie die weitere Signalverarbeitung erreichen? Und wann ist welche Technik sinnvoll?
Calian verfolgt dafür unterschiedliche Ansätze. Je nach Störsituation kommen starke Filterung, spezielle Empfangscharakteristiken oder eine CRPA-Antenne zum Einsatz. Genau diese Unterschiede sind für die Praxis wichtig, denn Anti-Jamming ist kein universales Produktmerkmal und nicht jede Anwendung benötigt dieselbe Technik.
Warum eine GNSS Anti-Jamming Antenne sinnvoll sein kann
Die GNSS-Satelliten senden ihre Signale mit einer relativ geringen Leistung von 50 Watt. Nachdem die Signale ca. 20.000 km zurückgelegt haben, erreichen sie die Erdoberfläche mit sehr geringer Energie. In einer aktiven GNSS-Antenne werden deshalb zunächst die gewünschten Frequenzbereiche gefiltert und die empfangenen Signale anschließend über einen Low Noise Amplifier, kurz LNA, verstärkt.Danach gelangt das analoge Hochfrequenzsignal zum GNSS-Empfänger. Dort wird es weiterverarbeitet, digitalisiert und schließlich für Tracking und Positionsberechnung genutzt.
Genau deshalb kann es sinnvoll sein, Störungen möglichst früh zu reduzieren. Kommt bereits an der Antenne ein stark gestörtes Signal an und wird dieses weiter verstärkt, muss der Empfänger später versuchen, aus einer verrauschten Signalumgebung noch verwertbare Informationen zu gewinnen. Wird störende Energie dagegen schon auf Antennenseite abgeschwächt, steht dem Empfänger ein besser nutzbares Eingangssignal zur Verfügung.
Die Trennung zwischen Antennen und Empfänger Anti-Jamming Technologie ist damit eine wichtige strategische Entscheidung. Sie bestimmt, wie effektiv das System gegen Störungen geschützt ist.
Quelle: ALLSAT/Calian
Jamming ist nicht immer gleich
Auch das Störsignal selbst kann sehr unterschiedlich aussehen. Eine schmalbandige Störung betrifft nur einen begrenzten Frequenzbereich. Breitbandige Störungen können dagegen größere Teile eines GNSS-Bandes überlagern. Hinzu kommt die Unterscheidung zwischen In-Band- und Out-of-Band-Interference.
Bei einer In-Band-Störung befindet sich die Störenergie im gleichen Frequenzbereich wie das gewünschte GNSS-Signal. Bei einer Out-of-Band-Störung liegt sie außerhalb des eigentlichen Empfangsbandes. Solche Signale können trotzdem problematisch werden, wenn ihre Leistung hoch genug ist und die Empfangselektronik beeinflusst.
Nicht jede Störung muss außerdem absichtlich verursacht worden sein. Neben intentionalem Jamming können auch leistungsstarke Funksender in der Umgebung den GNSS-Empfang beeinträchtigen. Michael Schulz nennt dafür beispielsweise Richtfunkstrecken als mögliches Szenario.Für die Auswahl einer geeigneten Anti-Jamming-Technik ist deshalb entscheidend, mit welcher Art von Störung man es zu tun hat.
Quelle: ALLSAT/Calian
XF+ filtert Störsignale außerhalb der GNSS-Bänder
Die erste Ebene ist die Filterung. Calian bezeichnet seine erweiterte Filtertechnologie als eXtended Filtering Plus, kurz XF+. Sie unterdrückt Signale außerhalb der vorgesehenen GNSS-Frequenzbereiche sehr effektiv. Für die Calian CR8894SXF+ nennt Calian mehr als 80 dB Out-of-Band-Unterdrückung im Bereich von 400 bis 3000 MHz. Außerdem werden die oberen und unteren GNSS Frequenzbereiche getrennt geführt. Wird ein Bereich stark gestört, soll der andere dadurch weiterhin nutzbar bleiben können.
Der Vorteil dieser Technik liegt auf der Hand: Störenergie, die sich frequenzseitig vom gewünschten GNSS-Signal unterscheiden lässt, kann bereits vor der weiteren Verarbeitung stark reduziert werden.
Liegt die Störung allerdings direkt im genutzten GNSS-Band, kann ein Filter dieses Band nicht einfach vollständig sperren. Damit würden gleichzeitig die gewünschten Satellitensignale verloren gehen.An diesem Punkt wird die Richtung des Störers interessant.
Low Elevation Angle Nulling für bodennahe Störquellen
Viele terrestrische Störquellen befinden sich in vergleichsweise niedrigen Elevationswinkeln. Calian nutzt diese Eigenschaft mit seinem Stacked Helix Anti-Jamming-Antennen aus.
Die Calian AJ977XF arbeitet mit einem Low Elevation Angle Nulling Pattern. Signale aus niedrigen Elevationen werden dabei deutlich abgeschwächt. Calian nennt eine typische Dämpfung von 20 dB im Bereich von 0 bis ungefähr 15 Grad Elevation. Oberhalb von 20 Grad bleibt die Antennencharakteristik dagegen auf den Empfang der GNSS-Signale ausgerichtet.
Diese Lösung ist insbesondere dort interessant, wo Störer überwiegend bodennah auftreten. Das kann beispielsweise im maritimen Umfeld der Fall sein.
Im Gegensatz zu einer CRPA passt eine solche Antenne ihr Empfangsdiagramm jedoch nicht laufend an eine konkrete Störquelle an. Die räumliche Unterdrückung ist durch das Antennendesign vorgegeben.
Wie eine CRPA Störquellen räumlich ausblendet
Eine Controlled Reception Pattern Antenna, kurz CRPA, geht einen Schritt weiter. Sie verwendet mehrere Antennenelemente, die dieselbe Signalumgebung parallel empfangen. Bei der Calian CR8894SXF+ handelt es sich um eine Vier-Element-CRPA. Aus den parallelen Empfangsdaten kann ein Echtzeit-Hochleistungsprozessor ableiten, aus welcher Richtung eine Störquelle eintrifft.
Danach wird die Empfangssignal aktiv angepasst. In Richtung des erkannten Störers entsteht eine sogenannte Nullstelle. Dieses Verfahren wird als Null Steering bezeichnet.
Anschaulich bedeutet das: Die Antenne macht sich in Richtung des Jammers möglichst unempfindlich. GNSS-Signale aus anderen Richtungen sollen dagegen weiterhin empfangen werden können.
Calian beschreibt CRPA entsprechend als Technologie mit mehreren Antennenelementen und Real-Time Null Steering. Durch das dynamische Platzieren von Nullstellen im Empfangssignal werden Störsignale aus bestimmten Richtungen reduziert.
Der Unterschied zur reinen Frequenzfilterung ist wesentlich: XF+ unterscheidet vor allem nach Frequenz. Eine CRPA nutzt zusätzlich die räumliche Herkunft des Signals.
Gerade bei In-Band-Jamming ist das wichtig. Befinden sich Nutzsignal und Störsignal im gleichen Frequenzbereich, lässt sich die Störung nicht einfach über einen klassischen Frequenzfilter entfernen. Eine CRPA kann dann versuchen, die Störquelle gezielt aus ihrer Richtung heraus abzuschwächen.
CRPA muss nicht automatisch die erste Wahl sein
Die technisch aufwendigste Lösung ist nicht in jedem Projekt notwendig. Wenn das Problem überwiegend durch starke Signale außerhalb der GNSS-Bänder verursacht wird, kann eine hochwertige Filterung bereits ausreichend sein. Treten Störer typischerweise aus niedrigen Elevationswinkeln auf, kann ein entsprechend ausgelegte Stacked Helix Antenne sinnvoll sein.
Eine CRPA wird vor allem dann interessant, wenn Störer innerhalb der GNSS-Bänder auftreten, ihre Richtung variieren kann oder eine besonders hohe GNSS-Verfügbarkeit gefordert ist.
Hinzu kommt, dass eine CRPA auch auf bewegten Plattformen eingesetzt werden kann. Im Gespräch nennt Michael Schulz unter anderem Anwendungen in Schifffahrt, Robotik, Maschinensteuerung, Landwirtschaft und mobilen Plattformen.
Für die Auswahl sollte deshalb nicht die Frage am Anfang stehen, welche Anti-Jamming-Antenne die leistungsfähigste ist. Wichtiger ist, welche Art von Störung zu erwarten ist, welche GNSS-Frequenzen benötigt werden und welche Folgen ein zeitweiser Verlust der Position hätte.
Eine CRPA lässt sich vergleichsweise einfach integrieren
Für bestehende GNSS-Systeme ist ein weiterer Punkt wichtig: Eine CRPA bedeutet nicht automatisch, dass auch der vorhandene GNSS-Empfänger ersetzt werden muss.Calian beschreibt für die CR8894SXF+ einen Standard-RF-Ausgang, der mit handelsüblichen GNSS-Empfängern kompatibel ist. Die Antenne übernimmt die Störunterdrückung und gibt anschließend das aufbereitete RF-Signal an den Empfänger weiter.
Auch im praktischen Einsatz ist die Integration vergleichsweise unkompliziert. Die Antenne kann über den GNSS-Empfänger versorgt werden und arbeitet anschließend selbstständig. Michael Schulz beschreibt die Integration deshalb als ähnlich einfach wie bei einer klassischen GNSS-Antenne.
Wenn zusätzlich Informationen über die Störung benötigt werden, kommt eine weitere Schnittstelle hinzu. Die CR8894SXF+ verfügt über RS232- und RS422-Schnittstellen und kann darüber Informationen zum Jamming-Status, zum betroffenen Band sowie zur Richtung des Störers ausgeben.
Damit kann eine solche Antenne mehr als nur störende Energie reduzieren. Sie liefert gleichzeitig zusätzliche Informationen über die aktuelle GNSS-Signalumgebung.
Warum die Ausrichtung der Antenne wichtig sein kann
Soll nicht nur erkannt werden, dass ein Jammer vorhanden ist, sondern auch aus welcher Richtung er kommt, muss die Orientierung der Antenne bekannt sein.
Michael Schulz weist darauf hin, dass eine stationäre CRPA sauber ausgerichtet werden muss, wenn die ausgegebene Richtungsinformation einen eindeutigen geografischen Bezug haben soll. Nur dann können Angaben zu Azimut und Elevation korrekt interpretiert werden.
Für reine Anti-Jamming-Anwendungen ist diese Zusatzinformation nicht zwingend notwendig. Sie wird aber interessant, sobald eine Störung genauer bewertet oder in eine weitergehende Systemlösung eingebunden werden soll. Informationen dazu liefert Ihnen unser ALLSAT Jamming Detection System.
Wo Anti-Jamming bereits heute besonders relevant ist
Sehr konkret ist das Thema im maritimen Umfeld. Schiffe, Hafenanlagen und Containerterminals gehören zu den Bereichen, in denen GNSS-Störungen bereits heute eine Rolle spielen. Michael Schulz berichtet aus Gesprächen und Projekten, dass das Thema dort längst nicht mehr theoretisch betrachtet wird.
Auch Calian führt Marine, Aerospace und kritische Infrastruktur als wichtige Einsatzfelder seiner resilienten GNSS-Technologien. Darüber hinaus gibt es weitere Anwendungen, bei denen die Verfügbarkeit von GNSS eine besondere Bedeutung hat: Referenzstationen, Timing-Anwendungen, mobile Plattformen, Maschinensteuerung oder automatisierte Systeme.
Für klassische Vermessungsaufgaben ist die Situation differenzierter. Ein fehlender Fix kann viele Ursachen haben. Wenn Korrekturdaten vorhanden sind und ein System korrekt konfiguriert ist, kann eine lokale Funkstörung trotzdem eine mögliche Ursache sein. Ohne zusätzliche Informationen über die Signalumgebung lässt sich das im Nachhinein allerdings häufig nicht eindeutig nachweisen.Gerade deshalb lohnt sich bei Anwendungen mit hohen Anforderungen an Verfügbarkeit und Verlässlichkeit ein genauer Blick auf die Antennentechnik.
Anti-Jamming hat Grenzen
Auch eine CRPA kann nicht garantieren, dass GNSS unter jeder denkbaren Störbedingung verfügbar bleibt. Für eine Positionsbestimmung müssen weiterhin ausreichend nutzbare Satellitensignale vorhanden sein. Stärke, Anzahl und räumliche Verteilung der Störer spielen ebenso eine Rolle wie die Einbausituation und die Anforderungen der Anwendung.
Wichtig ist außerdem die Abgrenzung zu Spoofing. Jamming und Spoofing sind unterschiedliche Störszenarien. Eine Anti-Jamming-Antenne ersetzt deshalb nicht automatisch Verfahren zur Spoofing-Erkennung auf Empfänger- oder Systemebene.
Das entspricht auch der Logik der bisherigen Beitragsreihe: Die Antenne kann einen wesentlichen Teil zur Störfestigkeit beitragen. Sie ist aber nur eine Ebene innerhalb einer professionellen GNSS-Lösung.
Im nächsten Teil unserer Reihe betrachten wir das Thema auf Systemebene: Wie lassen sich GNSS-Störungen nicht nur erkennen und reduzieren, sondern auch genauer einordnen und lokalisieren?
GNSS-Störungen in Ihrer Anwendung?
Nicht jede Störsituation erfordert dieselbe technische Lösung. Wenn Sie einschätzen möchten, welche Rolle Antenne, Filterung oder CRPA in Ihrer GNSS-Anwendung spielen können, sprechen Sie mit Michael Schulz. Gemeinsam lässt sich klären, welcher Ansatz für Ihre Signalumgebung und Ihre Anforderungen sinnvoll ist.
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Michael Schulz
Tel.: +49 511 30399-30
michael.schulz@allsat.de [...]
NewsGNSS Jamming und Spoofing erkennen: Was JAVAD direkt im Empfänger sichtbar machtEine präzise GNSS-Position ist nur dann verlässlich, wenn auch die zugrunde liegenden Signale verlässlich sind. Im ersten Teil unserer Serie haben wir betrachtet, was bei GNSS Jamming und Spoofing passiert und welche Folgen gestörte oder manipulierte Satellitensignale für professionelle Anwendungen haben können.
Jetzt geht es einen Schritt weiter: Wie lassen sich GNSS Jamming und Spoofing erkennen? Und welche Informationen kann ein GNSS-Empfänger dem Anwender liefern, wenn in der Signalumgebung etwas nicht stimmt?
JAVAD GNSS setzt dafür direkt im Empfänger an. Funktionen zur Jamming- und Spoofing-Erkennung analysieren die empfangenen Signale und können Auffälligkeiten sichtbar machen. Für professionelle Anwender ist dabei nicht nur entscheidend, dass eine Störung erkannt wird. Ebenso wichtig ist, welche Informationen darüber zur Verfügung stehen und wie anschließend mit auffälligen Signalen umgegangen werden kann.
Jamming und Spoofing direkt im Empfänger erkennen
Bei Jamming und Spoofing muss der Empfänger unterschiedliche Situationen bewerten. Beim Jamming wird der Empfang der schwachen GNSS-Signale durch ein Störsignal beeinträchtigt. Bei Spoofing können dagegen weiterhin Signale empfangen werden, die jedoch manipuliert oder nachgebildet sind.
Für die Spoofing-Erkennung analysiert JAVAD unter anderem die Signalstruktur und mögliche zusätzliche Korrelationspeaks. Werden bei einem Satellitensignal mehrere plausible, konsistente Peaks erkannt, kann der Empfänger dies als Hinweis auf Spoofing bewerten und das betroffene Signal entsprechend kennzeichnen.Für die Beurteilung einer Positionslösung steht damit mehr zur Verfügung als die berechnete Koordinate allein. Auch die Signale, aus denen sie entstanden ist, können betrachtet werden.
Was zeigt JAVAD NetView?
Für den Anwender werden solche Informationen unter anderem in JAVAD NetView sichtbar. Die Software ermöglicht einen detaillierten Blick auf den Signalstatus eines angeschlossenen GNSS-Empfängers.
In der Darstellung lassen sich verschiedene Satellitensysteme und die dazugehörigen Signale einzeln betrachten. Auffälligkeiten durch Jamming und Spoofing werden farblich gekennzeichnet. In der gezeigten NetView-Ansicht steht Orange für Spoofing, Gelb für Jamming und Rot für Signale, bei denen beide Zustände erkannt wurden.
NetView „Real TimeJAVAD NetView macht erkannte Jamming- und Spoofing-Zustände auf Signalebene sichtbar. Orange kennzeichnet Spoofing, Gelb Jamming und Rot eine Kombination beider Zustände.
Das ist in der Praxis interessanter als eine reine Meldung, dass mit der GNSS-Lösung etwas nicht stimmt. Der Anwender erhält einen genaueren Einblick in die Signalumgebung und kann Auffälligkeiten einzelnen Signalen zuordnen.
JAVAD entwickelt auch die Ausgabe dieser Informationen weiter. Neben der visuellen Darstellung in NetView sind Textausgaben vorgesehen, über die Informationen zu erkannten Ereignissen von nachgelagerten Systemen automatisiert verarbeitet werden können.
Jamming im Frequenzspektrum sichtbar machen
Noch detaillierter lässt sich die Signalumgebung über das Frequenzspektrum betrachten. Es zeigt vereinfacht gesagt, wie sich die empfangene Signalenergie über einen bestimmten Frequenzbereich verteilt.
Typisches Wideband-Spektrum im Vergleich mit einer durch Jamming beeinflussten Signalumgebung. Veränderungen im Frequenzspektrum machen den Einfluss einer Störquelle sichtbar.
Eine ungestörte Signalumgebung weist einen charakteristischen Verlauf auf. Wirkt eine Störquelle auf den relevanten Bereich ein, verändert sich dieses Bild. Im direkten Vergleich zwischen einem typischen Wideband-Spektrum und einem durch Jamming beeinflussten Spektrum werden solche Veränderungen sichtbar.
Für die technische Analyse liefert das Spektrum zusätzliche Informationen darüber, was in der unmittelbaren Signalumgebung des Empfängers passiert. NetView bereitet die Informationen dagegen so auf, dass auffällige Zustände konkreten GNSS-Signalen zugeordnet werden können.
Detection und Interference Rejection sind nicht dasselbe
Für die Einordnung der JAVAD-Funktionen ist eine Unterscheidung wichtig: Eine Störung zu erkennen bedeutet noch nicht, sie vollständig beseitigen zu können.
Jamming and Spoofing Detection dient zunächst dazu, Auffälligkeiten zu erkennen. Interference Rejection geht einen Schritt weiter und bezeichnet Verfahren, mit denen der Einfluss bestimmter Störsignale auf den GNSS-Empfang reduziert werden soll.
Bei JAVAD kommt unter anderem IBIR, In-Band Interference Rejection, zum Einsatz. „In-Band“ bedeutet, dass sich eine Störung innerhalb des Frequenzbereichs befindet, in dem auch das gewünschte GNSS-Nutzsignal liegt. Das stellt besondere Anforderungen an die Signalverarbeitung, weil Nutz- und Störsignal nicht einfach durch eine Trennung weit auseinanderliegender Frequenzbereiche voneinander separiert werden können.
Für den Anwender lässt sich der Unterschied einfacher zusammenfassen: Detection macht eine Auffälligkeit erkennbar. Interference Rejection soll den Einfluss bestimmter Interferenzen auf den Empfang reduzieren.
Was passiert mit auffälligen Signalen?
Besonders bei Spoofing stellt sich nach der Erkennung eine weitere Frage: Soll ein auffälliges Signal weiterhin für die Positionsberechnung verwendet werden?
JAVAD ermöglicht eine differenzierte Konfiguration der verwendeten GNSS-Daten. Einzelne Satelliten, Signale oder komplette Satellitensysteme können von der Positionsberechnung ausgeschlossen werden. Für als Spoofing erkannt bewertete Signale stehen zudem Funktionen zur Verfügung, über die ihr Einfluss auf die Positionsberechnung gesteuert werden kann.
Genau an diesem Punkt wird aus der reinen Erkennung eine Information, die für die weitere Bewertung der Positionslösung genutzt werden kann.
Ein vollständiger Schutz vor Spoofing lässt sich daraus allerdings nicht ableiten. Welche Reaktion sinnvoll ist, hängt von der Anwendung, der eingesetzten Hardware und der konkreten Störsituation ab.
Empfänger und Antenne als Gesamtsystem betrachten
Die Betrachtung endet nicht bei der Signalverarbeitung im Empfänger. Auch die Antenne kann dazu beitragen, den Einfluss unerwünschter Signale zu reduzieren.
J-Shield dient dem Schutz vor Störsignalen außerhalb der für GNSS vorgesehenen Frequenzbereiche (Out-of-Band Protection)
JAVAD bietet beispielsweise Antennenvarianten mit J-Shield an. Die hardwareseitige Ausführung dient unter anderem dazu, unerwünschte Signale außerhalb der vorgesehenen Frequenzbereiche stärker abzugrenzen beziehungsweise zu filtern. Anders als eine reine Softwarefunktion muss diese Ausstattung bereits bei der Auswahl der Antenne berücksichtigt werden.
Empfänger, Signalverarbeitung und Antenne gehören deshalb zusammen. Welche Kombination sinnvoll ist, hängt davon ab, in welcher Umgebung das GNSS-System arbeitet und welche Anforderungen an Verfügbarkeit und Verlässlichkeit bestehen.
Wo die Technik an ihre Grenzen kommt
Bei Begriffen wie Anti-Jamming oder Anti-Spoofing entsteht schnell der Eindruck, ein entsprechend ausgestattetes System könne Störungen grundsätzlich ausblenden. So einfach ist es nicht.
Wird ein Störsignal so stark, dass am Empfänger kein ausreichend nutzbares Satellitensignal mehr ankommt, kann auch eine leistungsfähige Signalverarbeitung keine verlässliche GNSS-Position daraus erzeugen.
In der Praxis geht es deshalb nicht um das Versprechen einer unter allen Bedingungen störungsfreien Position. Wichtig ist, Auffälligkeiten zu erkennen, ihre Auswirkungen beurteilen zu können und die verfügbaren Informationen sinnvoll in die Positionslösung beziehungsweise deren Bewertung einzubeziehen.
Diese Grenzen gehören aus unserer Erfahrung genauso zur technischen Beratung wie die Möglichkeiten der jeweiligen Lösung.
Welche JAVAD Empfänger unterstützen die Funktionen?
Die verfügbaren Funktionen hängen von der jeweiligen Empfängergeneration und der eingesetzten ASIC-Technologie ab. ASIC steht für Application-Specific Integrated Circuit, also einen integrierten Schaltkreis, der für bestimmte Aufgaben entwickelt wurde und im GNSS-Empfänger wesentliche Teile der Signalverarbeitung übernimmt.
Nach den uns vorliegenden technischen Informationen unterstützen JAVAD-Empfänger auf Basis der T3- und T2-ASIC-Generationen Jamming and Spoofing Detection. Die Möglichkeiten zur Interference Rejection unterscheiden sich wiederum je nach Empfänger und ASIC-Generation.
Wie sich diese Fähigkeiten in einer weitergehenden Systemlösung nutzen lassen, zeigt das ALLSAT Jamming Detection System (AJDS). Dort werden Informationen verschiedener Komponenten zusammengeführt, um GNSS-Störungen nicht nur zu erkennen, sondern auch Störquellen zu lokalisieren. JAVAD GNSS-Referenzempfänger sind dabei Bestandteil der Systemarchitektur.
Bei der Auswahl eines professionellen GNSS-Empfängers lohnt sich deshalb der Blick über klassische Kriterien wie Genauigkeit, RTK-Fähigkeit oder die unterstützten Satellitensysteme hinaus. Soll auch der Umgang mit einer gestörten Signalumgebung berücksichtigt werden, spielen Empfängergeneration, Signalverarbeitung und Antennenkonzept eine Rolle.
Mehr wissen als nur die Position
Jamming- und Spoofing-Erkennung verhindert nicht jede denkbare Störung. Sie liefert aber zusätzliche Informationen darüber, unter welchen Signalbedingungen eine GNSS-Position entsteht.
Für professionelle Anwender erweitert sich damit die Betrachtung. Neben der Frage „Wie genau ist meine Position?“ wird eine zweite wichtig: „Was weiß ich über die Signale, aus denen diese Position berechnet wurde?“
Welche Funktionen auf Empfänger- und Antennenseite dafür sinnvoll sind und ob weitere Maßnahmen erforderlich werden, lässt sich nicht pauschal beantworten. Entscheidend sind die Anwendung, die Signalumgebung sowie die Anforderungen an Verfügbarkeit und Verlässlichkeit.
Sie möchten wissen, welche Möglichkeiten zur Jamming- und Spoofing-Erkennung für Ihre GNSS-Anwendung sinnvoll sind? Sprechen Sie mit uns. Wir beraten Sie gerne zu einer passenden Lösung.
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Enno Hennecke
Tel.:+49 511 30399-38
enno.hennecke@allsat.de [...]
NewsGNSS Jamming und Spoofing: Was passiert, wenn Satellitensignale gestört oder manipuliert werden?GNSS ist für viele professionelle Anwendungen längst ein selbstverständlicher Bestandteil der technischen Infrastruktur. GNSS Jamming und Spoofing rücken deshalb zunehmend in den Fokus, wenn es um die Verfügbarkeit und Verlässlichkeit dieser Systeme geht. Vermessung, Referenzstationen, Maschinen, Navigationslösungen und autonome Systeme nutzen Satellitensignale für Positionierung, Navigation oder eine präzise Zeitbasis. Damit wächst zugleich die Abhängigkeit von verlässlichen GNSS-Daten. Denn eine präzise berechnete Position hilft nur dann, wenn der Anwender ihr auch vertrauen kann.
„GNSS-Anwendungen basieren im Kern darauf, dass ich mich auf die Daten verlassen kann. Wenn ich verlässliche Daten benötige, muss ich mich deshalb auch damit beschäftigen, was diese Daten oder die Position stören kann“, sagt Igor Bruss, Geschäftsführer der ALLSAT.
Aus unserer Erfahrung gehört deshalb bei professionellen GNSS-Anwendungen heute mehr zur Systembetrachtung als die nominelle Genauigkeit. Auch die Verfügbarkeit und Verlässlichkeit der Positionslösung sowie der Umgang mit Störungen spielen eine Rolle. Zwei Begriffe tauchen in diesem Zusammenhang immer häufiger auf: Jamming und Spoofing.
Was ist GNSS Jamming?
Beim Jamming wird der Empfang von GNSS-Signalen durch Funkstörungen beeinträchtigt. Vereinfacht gesagt überlagert ein Störsignal die sehr schwachen Signale, die ein Empfänger von den Navigationssatelliten erhält. Dadurch kann die Qualität der Positionierung abnehmen, einzelne Signale können nicht mehr zuverlässig verarbeitet werden oder eine GNSS-basierte Positionsbestimmung fällt zeitweise vollständig aus.
Was zunächst technisch klingt, wird in der Anwendung schnell konkret. Wer Vermessungsdaten erhebt oder Punkte für ein Bauvorhaben absteckt, muss sich auf die ermittelte Position verlassen können. Ist GNSS Bestandteil einer automatisierten oder integrierten Lösung, werden diese Informationen möglicherweise unmittelbar von weiteren Systemen verarbeitet.
Jamming ist deshalb nicht ausschließlich ein Thema für besonders sicherheitskritische Anwendungen. Entscheidend ist vielmehr, welche Rolle GNSS innerhalb des jeweiligen Prozesses spielt und welche Folgen ein Ausfall hätte.
Was ist GNSS Spoofing?
Spoofing unterscheidet sich grundlegend vom Jamming. Statt den Empfang lediglich zu stören, werden gefälschte beziehungsweise nachgebildete GNSS-Signale ausgesendet, um den Empfänger zu täuschen. Dadurch können fehlerhafte Positions-, Navigations- oder Zeitinformationen entstehen.
Damit entsteht eine besondere Herausforderung: Bei einem vollständigen GNSS-Ausfall ist für den Anwender offensichtlich, dass aktuell keine Position zur Verfügung steht. Bei Spoofing kann dagegen weiterhin eine zunächst plausibel erscheinende Information ausgegeben werden, obwohl sie nicht der tatsächlichen Situation entspricht.
Betrifft GNSS Jamming und Spoofing nur besonders kritische Anwendungen?
GNSS-Störungen werden öffentlich häufig im Zusammenhang mit Konfliktregionen, Luftfahrt, Schifffahrt oder militärischen Anwendungen wahrgenommen. In den vergangenen Jahren haben Berichte über Jamming- und Spoofing-Ereignisse insbesondere rund um Konfliktzonen und andere sensible Regionen deutlich zugenommen.Daraus sollte jedoch nicht der Schluss entstehen, dass das Thema für andere professionelle GNSS-Anwender grundsätzlich irrelevant ist.„Was man noch nicht erlebt hat oder nicht kennt, ist erst einmal weit weg. Genau deshalb muss Aufklärungsarbeit stattfinden“, beschreibt Igor Bruss eine Erfahrung, die auch in der Beratung immer wieder eine Rolle spielt.Die entscheidende Frage ist weniger, ob ein Unternehmen bereits selbst eine GNSS-Störung erlebt hat. Viel wichtiger ist, welche Konsequenzen eine fehlende oder falsche GNSS-Information in der eigenen Anwendung hätte.
Bei einer Vermessung geht es um verlässliche Koordinaten. Bei einer Referenzstation können Daten für zahlreiche weitere Anwender bereitgestellt werden. In automatisierten Anwendungen fließen Positionsinformationen möglicherweise direkt in Steuerungsprozesse ein. In Luftfahrt, Marine oder sicherheitsrelevanten Anwendungen wiederum ist GNSS häufig Bestandteil komplexer Navigations- und Gesamtsysteme.Welche Maßnahmen sinnvoll sind, hängt deshalb immer von der konkreten Anwendung und den möglichen Folgen einer Störung ab.
Wie kann man sich gegen Jamming und Spoofing schützen?
Es gibt nicht die eine Anti-Jamming- oder Anti-Spoofing-Lösung für jede Anwendung. Technische Maßnahmen können an unterschiedlichen Stellen ansetzen. Je nach System kommen beispielsweise geeignete Antennen- und Filtertechnologien, Funktionen im GNSS-Empfänger, Verfahren zur Erkennung von Interferenzen oder die Kombination mit weiteren Sensoren infrage.
Bei Spoofing spielt zusätzlich die Authentifizierung von Navigationsinformationen eine zunehmende Rolle. Galileo bietet mit OSNMA, der Open Service Navigation Message Authentication, beispielsweise die Möglichkeit, die Authentizität von Navigationsdaten zu überprüfen. Solche Verfahren können bestimmte Spoofing-Risiken reduzieren, ersetzen aber kein ganzheitliches Schutzkonzept.
Für die Praxis beginnt die Auswahl deshalb nicht beim Produkt, sondern bei der Anwendung: Welche Daten werden benötigt? Wie kritisch ist ihre Verfügbarkeit? Was geschieht bei einem Ausfall? Und welche Folgen hätte eine unbemerkte falsche Position?„Man muss keinen Anti-Jammer oder Anti-Spoofer selbst entwickeln. Dafür gibt es Lösungen. Wir müssen gemeinsam prüfen, was für das jeweilige Projekt die richtige Lösung ist“, sagt Igor Bruss.
Präzision und Vertrauen gehören zusammen
GNSS-Systeme werden häufig anhand ihrer erreichbaren Positionsgenauigkeit beurteilt. Für professionelle Anwendungen bleibt das ein entscheidendes Kriterium. Die Genauigkeit unter idealen Bedingungen beschreibt jedoch nicht jede Situation im praktischen Einsatz.
Störungen, Abschattungen, Mehrwegeffekte und andere Einflüsse gehören zur Realität. Jamming und Spoofing erweitern diese Betrachtung um die Frage, wie ein System mit gezielten oder unbeabsichtigten Störungen umgeht.
Für die Auswahl und Planung einer professionellen GNSS-Lösung sollte deshalb nicht nur gefragt werden, welche Genauigkeit ein System erreichen kann. Ebenso wichtig ist, wie belastbar und nachvollziehbar die daraus resultierende Positionslösung für die jeweilige Anwendung ist.
Genau hier liegt aus unserer Sicht der richtige Ausgangspunkt für die weitere technische Betrachtung: nicht pauschal möglichst viel Schutztechnik einzusetzen, sondern zunächst die tatsächliche Abhängigkeit von GNSS und das konkrete Risiko zu verstehen.
Wir betrachten, wie GNSS-Empfänger Jamming und Spoofing erkennen können, welche Möglichkeiten JAVAD GNSS auf Empfängerseite bietet und wie GNSS-Antennen beziehungsweise Anti-Jamming-Technologien von Calian bereits an der Antenne ansetzen.
Sie möchten wissen, wie sich Ihre GNSS-Anwendung gegenüber Jamming und Spoofing absichern lässt? Sprechen Sie mit uns. Wir beraten Sie gerne zu einer passenden Lösung für Ihre Anwendung.
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Komplexe Anforderungen lassen sich selten mit einer Standardlösung beantworten. Deshalb bringen wir bei ALLSAT die passenden Fachbereiche zusammen. Erzählen Sie uns, was Sie vorhaben.
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