現代戰爭防守弱點:GPS 系統

A+A-

The 

如今無論你身在何方,只要智能手機在手,便可用全球定位系統(GPS)確定位置。GPS 成了很多人的生活必需品,但美國營運的系統絕非堅不可摧,近年就發生過廣泛地區 GPS 訊號中斷,相信是軍事干擾所致,中俄兩國亦自行研發定位技術,試圖動搖 GPS 地位。國防專家 Elisabeth Braw 警告,戰爭一旦爆發,GPS 系統定必首當其衝,可擾亂航運秩序及軍事部署,我們必須為此做好萬全準備。

售價 10 美元的訊號干擾器

Elisabeth Braw 現職皇家聯合研究所助理研究員,專責現代威懾戰略(Modern Deterrence)研究計劃。她在「外交政策」雜誌撰文指出,首次 GPS 訊號干擾事故,發生於去年 9 月俄羅斯 Zapad 2017 軍事演習期間,地點鄰近波羅的海三國;今年 10 月,北約在挪威舉行 Trident Juncture 2018 軍演期間再現故障,挪威至芬蘭北部無法接收 GPS 訊號。

挪威航空公司 Widerøe 報告指,客機飛越北部地區時沒有 GPS 訊號,機師要改以人手導航,芬蘭航空部門同時發出警告。挪威國防部長 Frank Bakke-Jensen 直斥,GPS 訊號故障是人為造成,「是俄羅斯不尊重北部民航系統的問題」;俄羅斯外長 Maria Zakharova 則反駁,指控挪威借此轉移視線,以掩飾軍演期間的沉船醜聞。

從技術而論,要攔截 GPS 訊號其實相當輕易,法國南特(Nantes)機場去年亦發生類似事故,竟然是由於乘客在登機前,忘記關掉車上的非法 GPS 干擾器。機場當然沒有因此癱瘓,航空公司有後備系統,機師亦有人手導航的能力,但事件一再暴露系統的兒戲,即使沒有軍事級別儀器,普通平民亦有能力觸發混亂。

簡單而言,干擾器是向接收裝置發放大量垃圾訊號,從而擾亂真實確切的訊號。現時網購干擾器價錢不過 10 美元(約 78 港元),插入汽車的點煙器,即可干擾數米以內的任何 GPS 接收裝置。雖則大部分買家都並非存心害人,或者只是為了整蠱自己的老闆,但其影響所及,往往超乎想像。

太空數據協會(Space Data Association)主席 Mark Dickinson 表示:「干擾不算很困難,雖然太空儀器通常都得到妥善保護,但干擾手段足以攔截附近的商用 GPS 訊號。」

擾亂日常秩序的戰術

俄羅斯軍用訊號干擾器 R-330Zh Zhitel。 圖片來源:Wikimedia Commons

現時全球通行的 GPS 系統,實際上由美國國防部所有及營運,開放予全球民用。當今絕大部分智能手機都可以接收 GPS 訊號,每 10 位用家,便有 9 位使用支援 GPS 的應用程式。與此相對,俄羅斯自行營運衛星導航系統 GLONASS、中國有北斗衛星導航系統、歐盟則使用 Galileo 定位系統。

美國政府為 GPS 系統設立的獨立顧問機構 National Space-Based Positioning, Navigation, and Timing(PNT),在今年 5 月發表報告指控,除了軍演期間干擾 GPS 系統,俄羅斯還多次在地中海東部進行干擾測試,或者與俄羅斯支援敍利亞巴沙爾(Bashar al-Assad)政府的行動有關。芬蘭國際事務研究所高級研究員 Charly Salonius-Pasternak 坦言,即使大家都明白,一旦進入戰爭任何東西都會被摧毀,有需要這種情況做好演練,但甚少有國家如俄羅斯般明目張膽。

一旦進入戰爭時期,擾亂 GPS 系統所構成的風險,當然遠不只無法為汽車導航般簡單。軍方將會大受打擊,不得不依賴較原始的定位工具,軍艦無法依循更準確航線航行,空軍可能無法即時確定地面友軍的位置。

打擊還遠不止於軍方。承擔全球 80% 貨運貿易的貨船,可能頓時陷入混亂,有相撞或觸礁風險,屆時所有飛機都必須轉為人手升降導航;擾亂民間的生活秩序,甚至中斷食物、藥物、燃料供應,干擾新聞資訊、互聯網服務。這已經是「混合戰爭(Hybrid Warfare)」的關鍵環節,不費一兵一卒,便大大削弱敵方實力。

要堵塞 GPS 系統帶來的國防漏洞,除了開發「反干擾技術」以外,研究新型防干擾導航系統,似乎亦迫在眉睫。今年 11 月初,英國倫敦帝國學院(Imperial College London)低溫物質中心(The Centre for Cold Matter)的科學家,便展示全球首個防篡改導航系統,俗稱量子加速計(Quantum Accelerometer),技術由英國國防部投資。

然而,量子加速計要推廣至民用市場,恐怕是言之尚早,其研發目的暫時僅用在核潛艇上。在可見將來,我們還是不得不依賴脆弱的 GPS 系統,以維繫城市及全球交通秩序。