Globales Navigationssatellitensystem – Technologie und Bedrohungen

Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) sind zu einer unverzichtbaren Infrastruktur unserer modernen Gesellschaft geworden. Sie ermöglichen präzise Positionsbestimmung und Zeitsynchronisation für unzählige Anwendungen – von der Smartphone-Navigation bis zur Koordinierung kritischer Infrastrukturen.

GNSS-Experte Dr. Manfred Wittig

Dr. Manfred Wittig ist eine zentrale Figur im Bereich der Satellitenkommunikation und -navigation. Als Projektleiter bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) hat er maßgeblich zur Entwicklung europäischer Satelliten-Kommunikationssysteme und als Koordinator bei der Europäischen Union zur Entwicklung von Navigationssystemen (insbesondere EGNOS) beigetragen.

Portrait Dr. Manfred Wittig
Foto © Manfred Wittig

Dr. Wittig zeichnet sich durch seine jahrzehntelange Hingabe zur Raumfahrt aus und hat besonders als Leiter des Komitees für Satellitenkommunikation und -navigation bedeutende Arbeit geleistet. 2023 erhielt er den Distinguished Service Award der International Astronautical Federation (IAF) für seine herausragenden Beiträge zur Satellitenkommunikation. Seine Expertise erstreckt sich über verschiedene Aspekte der GNSS-Technologie, von technischen Entwicklungen bis hin zu regulatorischen Fragen. Als Gründer der MEW-Aerospace UG setzt er sein Fachwissen auch in der privaten Wirtschaft ein und trägt zur Weiterentwicklung der Raumfahrttechnologie bei.

Die wichtigsten GNSS-Systeme

Das Global Positioning System (GPS) der USA war das erste vollständig operative GNSS und besteht aus etwa 30 Satelliten. Es bietet weltweit Navigationsdienste mit einer Genauigkeit von wenigen Metern.

Galileo, das europäische Pendant, wurde entwickelt, um die Abhängigkeit von GPS zu reduzieren. Das System verspricht höhere Genauigkeit und bessere Verfügbarkeit, besonders in städtischen Gebieten und nördlichen Breitengraden.

GLONASS, Russlands Navigationssystem, bietet ähnliche Funktionalität wie GPS und wurde ursprünglich für militärische Zwecke entwickelt. Moderne Empfänger nutzen oft mehrere Systeme gleichzeitig für verbesserte Präzision.

Bedrohungen: Jamming und Spoofing

Die Verwundbarkeit von GNSS-Signalen stellt jedoch ein wachsendes Sicherheitsproblem dar. Jamming bezeichnet die absichtliche Störung oder Blockierung von Satellitensignalen durch starke Funksignale auf derselben Frequenz. Relativ einfache Störsender können GNSS-Empfang in einem Umkreis von mehreren Kilometern lahmlegen.

Noch gefährlicher ist Spoofing – das Senden gefälschter GNSS-Signale, die Empfänger täuschen und falsche Positionsdaten liefern. Angreifer können so Fahrzeuge, Schiffe oder Drohnen von ihrem geplanten Kurs abbringen, ohne dass die Nutzer die Manipulation bemerken.

Diese Bedrohungen haben bereits reale Auswirkungen gezeigt: Von gestörten Hafenoperationen bis hin zu Problemen in der Luftfahrt. Kritische Infrastrukturen entwickeln daher zunehmend Backup-Systeme und Erkennungsmechanismen, um sich vor GNSS-Angriffen zu schützen und die Resilienz unserer technologieabhängigen Gesellschaft zu gewährleisten.

EMCP VERTEX-TV konnte mit Dr. Manfred Wittig über diese Bedrohungen und mögliche Lösungsansätze sprechen:

2024 erschien seine Monografie GNSS – History, Principle, Solution, Performance, Deficiencies.
Lesen Sie exklusiv bei EMCP das Kapitel „Jamming and Spoofing“¹.