Endre søk
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Uncovering GNSS Interference with Aerial Mapping UAV
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Programvaruteknik och datorsystem, SCS. (Networked Systems Security Group)ORCID-id: 0000-0001-8919-0098
Wingtra AG, Zürich, Switzerland.
Wingtra AG, Zürich, Switzerland.
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Programvaruteknik och datorsystem, SCS. (Networked Systems Security Group)ORCID-id: 0000-0002-3267-5374
2024 (engelsk)Inngår i: Uncovering GNSS Interference with Aerial Mapping UAV, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) , 2024Konferansepaper, Publicerat paper (Fagfellevurdert)
Abstract [en]

Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers provide ubiquitous and precise position, navigation, and time (PNT) to a wide gamut of civilian and tactical infrastructures and devices. Due to the low GNSS received signal power, even low-power radiofrequency interference (RFI) sources are a serious threat to the GNSS integrity and availability. Nonetheless, RFI source localization is paramount yet hard, especially over large areas. Methods based on multi-rotor unmanned aerial vehicles (UAV) exist but are often limited by hovering time, and require specific antenna and detectors. In comparison, fixed-wing planes allow longer missions but are more complex to operate and deploy. A vertical take-off and landing (VTOL) UAV combines the positive aspects of both platforms: high maneuverability, and long mission time and, jointly with highly integrated control systems, simple operation and deployment. Building upon the flexibility allowed by such a platform, we propose a method that combines advanced flight dynamics with high-performance consumer receivers to detect interference over large areas, with minimal interaction with the operator. The proposed system can detect multiple interference sources and map their area of influence, gaining situational awareness of poor GNSS quality or denied environments. Furthermore, it can estimate the relative heading and position of the interference source within tens of meters. The proposed method is validated with real-life measurements, successfully mapping two interference-affected areas and exposing radio equipment causing involuntary in-band interference.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) , 2024.
HSV kategori
Forskningsprogram
Flyg- och rymdteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-346348DOI: 10.1109/AERO58975.2024.10521434ISI: 001229648405021Scopus ID: 2-s2.0-85193856727OAI: oai:DiVA.org:kth-346348DiVA, id: diva2:1857387
Konferanse
IEEE Aerospace Conference (AeroConf), Yellowstone Conference Center in Big Sky, Montana March 2-9, 2024
Forskningsfinansiär
Swedish Foundation for Strategic Research, RIT17-0005
Merknad

Part of ISBN 979-8-3503-0462-6

QC 20240515

Tilgjengelig fra: 2024-05-13 Laget: 2024-05-13 Sist oppdatert: 2025-03-17bibliografisk kontrollert
Inngår i avhandling
1. Data verification for GNSS systems and protection of GNSS services
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Data verification for GNSS systems and protection of GNSS services
2025 (engelsk)Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
Abstract [en]

 Global Navigation Satellite Systems (GNSS) provide ubiquitous precise localization and synchronization for a wide gamut of applications, spanning from location-based service to core industrial functionalities in communications and large infrastructure. Civilian use of GNSS relies on publicly available signals and infrastructure designed to operate at a high level of interoperability. Nevertheless, such systems proved to be vulnerable to voluntary and involuntary interference aiming to deny, modify, and falsify the GNSS-provided solution. This poses a significant threat to the robustness of satellite-based timing and localization. A decreasing entry threshold from the knowledge and tools accessibility perspective makes mounting such attacks feasible and effective even against low-value targets. In this work, this issue is targeted, with a practical approach, from three directions, by cross-checking the navigation solution with alternative providers of time, by localizing the interference source and characterizing it, and by relying on specific receiver dynamics to eliminate falsified signals. We discuss protection mechanisms targeting the consumer market based on available infrastructure or on sensing supported by sensors embedded in the GNSS-enabled platform itself. These efforts collectively aim to improve the robustness of consumer GNSS solutions, without modifying the GNSS receiver or the signal structure, to provide secure and reliable navigation and timing in an increasingly adversarial environment.

Abstract [sv]

Globala system för satellitnavigering (eng. global navigation satellite systems, GNSS) tillhandahåller allestädes närvarande precis platsbestämning och synkronisering för ett brett spann av tillämpningar, från platsbaserade tjänster till industriella kärnfunktioner i kommunikation och stora infrastrukturer. Civil användning av GNSS förlitar sig på allmänt tillgängliga signaler och infrastruktur som är designad att användas på en hög nivå av interoperabilitet. Dessa system har visat sig sårbara för störningar som söker att neka, modifiera och falsifiera GNSS-lösningar. Detta utgör ett allvarligt hot mot tillförlitligheten av satellitbaserad tids- och platsbestämning. En sänkning av tröskeln för tillgängligheten av kunskap och verktyg gör det möjligt och effektivt att inleda sådana attacker, även mot lågvärdesmål. I detta verk angrips problemet praktiskt via tre tillvägagångssätt: genom dubbelkontroll av navigationslösningen med alternativa internettidsleverantörer, genom lokalisering av störningskällan och karaktärisera den, och genom att förlita sig på specifik mottagardynamik för att eliminera falsifierade signaler. Vi diskuterar skyddsmekanismer ämnade för konsumentmarknaden baserat på tillgänglig infrastruktur eller m.h.a. mätningar från inbyggda sensorer i GNSS-plattformen i sig. Dessa ansträngningar söker att gemensamt förbättra tillförlitligheten hos konsument GNSS-lösningar, utan att modifiera GNSS-mottagaren eller signalstrukturen, för att erbjuda säker ochpålitlig navigation och tid i en alltmer fientlig miljö

sted, utgiver, år, opplag, sider
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2025. s. xxvi, 62
Serie
TRITA-EECS-AVL ; 2025:36
HSV kategori
Forskningsprogram
Informations- och kommunikationsteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-361272 (URN)978-91-8106-231-1 (ISBN)
Disputas
2025-04-15, https://kth-se.zoom.us/j/62121217840, Sal C, Kistagången 16, Stockholm, 14:00 (engelsk)
Opponent
Veileder
Merknad

QC 20250317

Tilgjengelig fra: 2025-03-17 Laget: 2025-03-17 Sist oppdatert: 2025-10-30bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

Aeroconf_MSGPP_24(5822 kB)527 nedlastinger
Filinformasjon
Fil FULLTEXT01.pdfFilstørrelse 5822 kBChecksum SHA-512
68abc3910741a2fa69814399d472531032b2064d1cc3e2de337fa6b01226c717fc9115e38ce573729b0f7aaf028af45e22bdb11822ad26a6a109c368b1441529
Type fulltextMimetype application/pdf

Andre lenker

Forlagets fulltekstScopus

Person

Spanghero, MarcoPapadimitratos, Panos

Søk i DiVA

Av forfatter/redaktør
Spanghero, MarcoPapadimitratos, Panos
Av organisasjonen

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 527 nedlastinger
Antall nedlastinger er summen av alle nedlastinger av alle fulltekster. Det kan for eksempel være tidligere versjoner som er ikke lenger tilgjengelige

doi
urn-nbn

Altmetric

doi
urn-nbn
Totalt: 582 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf