Нові виклики для функціонування активних перманентних ГНСС-станцій під час бойових дій на прикладі України

Надіслано: Травень 09, 2024
1
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет «Львівська політехніка"
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Національний університет «Львівська політехніка"
5
Національний університет «Львівська політехніка"
6
Національний університет «Львівська політехніка"

У дослідженні наведено сучасний стан активних перманентних ГНСС-станцій та особливості їх роботи під час бойових дій на території України. Стабільна робота ГНСС-мереж на сьогодні є важливою не лише для робіт у сільському господарстві, геодезичних та землевпорядних роботах, а й для уточнення навігації чи топографії для військових цілей. Метою цієї роботи є аналіз впливу бойових дій на ГНСС-мережу України, враховуючи фактори тимчасової окупації окремих територій, перебої електроживлення через ракетні удари по енергетичній інфраструктурі та подавлення ГНСС-сигналу радіоелектронними методами в прифронтових регіонах. Інше завданням цього дослідження – висвітлити приклади некоректної роботи в RTK чи VRS режимі, враховуючи можливі помилки від радіоелектронного подавлення чи GPS-спуфінгу та надати практичні рекомендації для спостерігачів. У результаті роботи проведено аналіз змін кількості належно працюючих ГНСС-станцій за період з 2021 року до 2023 року на прикладі двох мереж GeoTerrace та System.NET, які разом досить повно охоплюють всі регіони України, окрім тимчасово окупованих росією територій. Виконано опрацювання добових 30-секундних RINEX-файлів перманентних ГНСС-станцій у програмному пакеті Bernese GNSS v.5.2 за три роки. Зафіксовано, що після початку повномасштабного вторгнення у лютому 2022 року та до весни цього ж року відбулося різке скорочення кількості належно працюючих активних ГНСС-станцій на близько 10 % від загальної кількості. Наукова новизна та практичне значення. У статті надано практичні рекомендації для користувачів – геодезистів та землевпорядників, які виконують ГНСС-виміри у RTK чи VRS режимах від перманентних станцій з метою оцінки спостережень на вплив радіоелектронного подавлення чи GPS-спуфінгу. Виконана оцінка мережі та щоденно обчислені координати ГНСС-станцій за період з 2021 року до 2023 року можуть бути використані для геодинамічних досліджень регіону у майбутньому.

  1. Іщенко М. В. (2009). Огляд мереж перманентних ГНСС-станцій. Вісник астрономічної школи. 6 (9), 114-117. URL: http://astro.nau.edu.ua/papers/AstSR_2009_Vol_6_Iss_1_P_114.pdf
  2. Новікова, О., Паламар, А., & Петьков, С. (2020, April). Операторська служба GNSS мереж України. In The 12 th International scientific and practical conference «IMPACT OF MODERNITY ON SCIENCE AND PRACTICE» (13-14 April, 2020). Edmonton, Canada 2020. 678 p. (p. 514). URL: https://isg-konf.com/wp-content/uploads/2020/04/XII-Conference-13-14-Edm...
  3. Савчук С. Практичні аспекти застосування нової референцної системи УСК2000. 17-та Міжнародна науково-практична конференція ГЕОФОРУМ- 2012. Львів-Яворів, Україна. С. 22 URL: http://zgt.com.ua
  4. Українська ГНСС мережа. Головна астрономічна обсерваторія НАН України. URL: http://gnss.mao.kiev.ua/?q=node/1 (дата звернення: 01.03.2024).
  5. Dach, R., Lutz, S., Walser, P., & Fridez, P. (2015). Bernese GNSS software version 5.2. https://doi.org/10.7892/boris.72297
  6. De Wilde, W., Sleewaegen, J. M., Bougard, B., Cuypers, G., Popugaev, A., Landmann, M., ... & Granados, G. S. (2018, September). Authentication by polarization: A powerful anti-spoofing method. In Proceedings of the 31st International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS+ 2018) (pp. 3643-3658) URL: http://spcomnav.uab.es/docs/conferences/FANTASTIC_GNSS18-0248.pdf
  7. EUREF Permanent GNSS Network. URL: https://epncb.oma.be/ (дата звернення: 01.03.2024).
  8. Goward, Dana A. (July 11, 2017). "Mass GPS Spoofing Attack in Black Sea?". The Maritime Executive. An apparent mass and blatant, GPS spoofing attack involving over 20 vessels in the Black Sea last month has navigation experts and maritime executives scratching their heads. URL; https://maritime-executive.com/editorials/mass-gps-spoofing-attack-in-bl...
  9. International GNSS Service. URL: https://igs.org/network-resources (дата звернення: 01.03.2024).
  10. Khoda, O. (2024). Propagation of the IGb14 Reference Frame on the Territory of Ukraine Based on Results of the Analysis of GNSS Observations for GPS Weeks 2106–2237. Kinematics and Physics of Celestial Bodies, 40(1), 47-53. https://doi.org/10.3103/S0884591324010057
  11. Khoda, O., & Ishchenko, M. (2021). Rapid daily processing of observation data at the Ukrainian permanent GNSS stations for monitoring of their stability. In International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2021» (Vol. 2021, No. 1, pp. 1-5). European Association of Geoscientists & Engineers. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215K3014
  12. Lundberg, E., & Michael, I. (2018). Novel Timing Antennas for Improved GNSS Resilience. In Proceedings of the 49th Annual Precise Time and Time Interval Systems and Applications Meeting  45-58. https://doi.org/10.33012/2018.15625
  13. Meng L, Yang L, Yang W, Zhang L. (2022) A Survey of GNSS Spoofing and Anti-Spoofing Technology. Remote Sensing. 14(19):4826. https://doi.org/10.3390/rs14194826
  14. Poisel, R. (2011). Modern communications jamming principles and techniques. Artech house. URL: https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/2024614
  15. Psiaki, M. L., & Humphreys, T. E. (2016). GNSS spoofing and detection. Proceedings of the IEEE104(6), 1258-1270. https://doi.org/10.1109/JPROC.2016.2526658.
  16. Skolnik, M. I. (1980). Introduction to radar systems (Vol. 3, pp. 81-92). New York: McGraw-hill. URL: https://soaneemrana.org/onewebmedia/INTRODUCATION%20TO%20RADAR%20SYSTEM%...(4).pdf
  17. Tretyak K., & Brusak I. (2022) Modern deformations of Earth crust of territory of Western Ukraine based on «GEOTERRACE» GNSS network data. Geodynamics, 32(1), 16-25. https://doi.org/10.23939/jgd2022.02.016
  18. Tretyak, K., Korliatovych, T., Brusak, I., (2021). Applying the statistical method of GNSS time series analysis for the detection of vertical displacements of Dnister HPP-1 dam. In International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2021». European Association of Geoscientists & Engineers. DOI: 10.3997/2214-4609.20215K3012
  19. Tretyak, K., Zayats, O., Hlotov V., Navodych M., & Brusak, I. (2022). Establishment of the automated system of geodetic monitoring for structures of Tereble-Ritska HPP. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 95(1), 13-21. https://doi.org/10.23939/istcgcap2021.93.027