NBAA posta artigo com título “GPS spoofing: should operators be concerned?” (Sinais falsificados de GPS: operadores devem se preocupar?), em 28.03.24

Em março, a NBAA (National Business Aviation Association – associação da aviação executiva americana) postou no seu portal um artigo com título “GPS spoofing: should operators be concerned?” (Sinais falsificados de GPS: operadores devem se preocupar?).

O artigo é iniciado com a observação que reportes de “falsificação” de sinais de satélites (spoofing) em sistema de navegação aérea (GNSS) têm recebido muita atenção ultimamente na comunidade da aviação executiva. Fabricantes e pilotos experientes compartilham atualizações do setor sobre esses “ataques eletrônicos” a bordo.

Uma série de incidentes reportados de “falsificação” de GNSS em certas regiões do espaço aéreo no ano passado enervou muitos operadores internacionais de aeronaves executivas.

A NBAA então levanta questão: Como as operadoras podem saber quando estão sendo “falsificadas” (ie, recebendo e sofrendo efeitos sinais “falsificados”, ou de sinais espúrios)  e até que ponto a indústria deve estar preocupada com esse problema?

Primeiro, é importante distinguir “falsificação” (spoofing) de sinais espúrios e perda de sinal de GNSS (jamming). Muitos operadores já experimentaram este último fenômeno, que envolve sobrecarregar os sinais relativamente fracos do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) com fluxos terrestres muito mais poderosos, bloqueando os dados recebidos pelos sistemas de navegação na cabine de comando.

A “falsificação” de GNSS, por outro lado, “é um ataque muito mais sofisticado”, disse Ben Mohr, diretor de produtos de navegação alternativos da Honeywell. “O invasor simula um sinal GNSS válido que seu receptor irá rastrear e pode colocar sua aeronave no local errado. Isso pode levar a algumas consequências realmente graves”.

Até à data, a maioria dos ataques de falsificação (spoofing attacks) reportados vieram do Oriente Médio – principalmente do Iraque, do Irão e de Israel – e nas proximidades do Azerbaijão e através da região do Mar Negro. No entanto, os operadores devem estar cientes do potencial de “falsificação” em qualquer região do mundo.

“Também vimos eventos de falsificação reportados em torno da Turquia, na parte oriental do Mediterrâneo, ao redor do Mar Báltico e em direção a Murmansk [a maior cidade russa ao norte do Círculo Polar Ártico], e na Finlândia”, acrescentou Jens Hennig, vice-presidente de operações da GAMA (General Aviation Manufacturers Association – Associação de Fabricantes de Aviação Geral). “Os operadores em regiões de conflito conhecido já devem ter processos em vigor que abordem o risco mais amplo de voar nessas áreas”, completou Henning.

Um ataque de “falsificação” de sinal de satélite também pode assumir diversas formas.

Um ataque “não coerente” ou assíncrono assemelha-se ao bloqueio da rede ao dominar sinais GNSS legítimos com um sinal falsificado mais forte que o receptor interpreta como o fluxo de sinal real.

“Isso é muito fácil de fazer com equipamentos disponíveis comercialmente”, disse Nat Iyengar, comandante de um Gulfstream G650 baseado em Hong Kong e vice-presidente do Comitê de Operadores Internacionais (COI) da NBAA. “Você pode até gravar o sinal de GPS [falsificado] enquanto dirige um carro” – e depois transmitir esse sinal para uma aeronave, confundindo rapidamente as tripulações da aeronave.

Numa outra forma, um ataque de falsificação “coerente” e síncrono imita mais de perto um sinal GNSS autêntico derivado da posição real da aeronave, permitindo que “malfeitores” alterem gradualmente o curso da aeronave. Isso torna essa falsificação mais difícil de detectar, mas também é mais difícil de ser executada por um falsificador.

Reconhecendo os Sinais
O reconhecimento imediato de uma situação potencial de falsificação de sinais de satélites (spoofing) é fundamental para mitigar o risco. Os sinais GNSS falsificados podem afetar não apenas as informações de posição da aeronave, mas também as indicações de velocidade e altitude com relação ao solo, bem como os relógios da aeronave. As informações de posição erradas também podem acionar os sistemas de alerta de terreno da aeronave e levar a outros comportamentos confusos de sistemas da aeronave.

“Vários sistemas em aeronaves mais novas usam GNSS de alguma forma”, acrescentou o cmte. Iyengar. “Isso pode ser qualquer coisa, desde cálculos para sistemas aprimorados de alerta de proximidade do solo (EGPWS) até mapas móveis para passageiros”, detalha o cmte. Iyengar.

Dependendo do conjunto de aviônicos da aeronave, os sistemas de visão sintética podem reverter para uma exibição convencional de horizonte artificial “azul sobre verde”, e a posição GPS indicada pode congelar ou mover-se lentamente. Avisos “Check GPS”, “FMS-GPS disagree” (discrepância entre FMS-navegador GNSS) ou similares podem ser anunciados e o relógio da aeronave pode exibir a hora incorreta. As tripulações também podem notar a aeronave virando para interceptar o curso por navegação GNSS falsificado.

“A falsificação é algo novo, mas os operadores em regiões de conflito conhecido já devem ter processos em vigor que abordem o risco mais amplo de voar nessas áreas”, disse Jens Henning, vp de operações da GAMA.

“Os sinais de GNNS falsificados superam (sobrepõem-se) os sinais de GNSS normais da constelação de satélites, então você obterá um conjunto consistente de sinais de GNSS que serão afetados”, acrescentou Simon Innocent, diretor de ofertas de navegação comercial da Honeywell. “Todos os parâmetros adquiridos pelo receptor GPS da aeronave serão afetados de maneira consistente”, explicou Innocent.

“A altitude exibida pode ser a altitude na qual [o falsificador] registrou o sinal falso” para um ataque não coerente, acrescentou Iyengar. “As indicações de velocidade no ar podem ler a velocidade do carro ou caminhão usado para registrar o sinal falsificado, e o carimbo de data/hora será para o período em que o foi registrado”, explicou o cmte. Ivengar.

Ao contrário de alguns relatórios iniciais, o sistema de referência inercial (IRS – Inertial Reference System) da aeronave e outras fontes de navegação não devem ser afetados, proporcionando às tripulações de vôo importantes recursos para restaurar o curso correto da aeronave.

A confusão resultou do uso de modos de navegação “híbridos” que integram dados de navegador GNSSS com o IRS para posicionar a aeronave com mais precisão.

“Há um claro fluxo descendente da dependência do GNSS, que em alguns casos pode nem existir, para o uso do sistema IRS para aumentar seu posicionamento”, acrescentou Hennig. “As tripulações também podem ter estações DME e VOR DME disponíveis e – no pior dos casos – funções básicas de navegação estimada (dead reckoning)”, apontou Henning.

“O sistema de gerenciamento de vôo (FMS) normalmente é afetado porque usa navegador GNSSS ou IRS híbrido”, disse Innocent. “A boa notícia é que há muitos sinais disponíveis na cabine de comando para entender o que está acontecendo … incluindo mensagens do sistema de alerta da tripulação (CAS – Crew Alerting System). As cabines de comando geralmente têm telas para comparar a posição das aeronaves entre diferentes fontes, e as tripulações serão alertadas quando houver uma discrepância-divergência”, completou Innocent.

Recomendação de cuidado
Embora a falsificação de sinais de satélites para navegação aérea tenha provado, até agora, ser mais um incômodo relativo do que um sério problema de segurança, os operadores precisam estar cientes dos riscos.

Em fevereiro de 2024, a FAA emitiu seu Alerta de Segurança para Operadores (SAFO) sobre ataques de falsificação de sinais GPS. A EASA publicou um documento semelhante – em um Boletim de Informações de Segurança (SIB) – no ano passado.

Reconhecendo a possível perda de consciência situacional durante um ataque de falsificação de sinais, a SAFO “recomenda que as tripulações de vôo coloquem ênfase adicional no monitoramento de perto do desempenho do equipamento da aeronave em busca de quaisquer discrepâncias ou anomalias, informando prontamente órgão ATC sobre qualquer degradação aparente do sistema GPS/GNSS e estando preparadas para operar sem sistemas de navegação GPS/GNSS”. A FAA também criou um grupo de trabalho com operadores e fabricantes para explorar ainda mais as mitigações.

Do lado de fabricantes, o objetivo final é ter backups robustos disponíveis para a aeronave utilizar quando houver suspeita de um sinal de satélite (GNSS) incorreto. Como exemplo, o sistema de navegação assistida por visão da Honeywell usa uma câmera infravermelha voltada para baixo para comparar imagens em tempo real com o mapeamento de satélite para fornecer uma atualização de posição absoluta sobre a terra e detectar desvios mais rapidamente.

“Nosso objetivo quando começamos [este sistema] era fornecer continuidade de operações mesmo em um ambiente sem GNSS”, observou Innocent.

“Não existe solução mágica para substituir o GNSS. É uma tecnologia fantástica e será necessária uma combinação de diferentes sensores para fornecer o mesmo tipo de capacidade que o GPS oferece”, disse Bem Mohr, diretor de ofertas para produtos de Navegação Alternativa da Honeywell.

Receptores GNSS reforçados são outra opção, disse Mohr. “Existem sistemas projetados especificamente para proteger contra interferências ou falsificações que acredito que acabarão sendo parte da solução”, acrescentou Mohr. “Uma terceira solução possível pode ser fontes de navegação alternativas que utilizem um sensor completamente diferente” dos sistemas atuais”, Mohr completou.

Embora essas soluções “estejam focadas principalmente em usuários militares no momento”, disse Mohr, “nós as vemos migrando também para o espaço comercial”.

Entretanto, o cmte. Iyengar reiterou a cautela para as tripulações de vôo. “A falsificação de GPS pode não ter provado ser tão importante até agora como se temia inicialmente”, disse Iyengar, “mas as tripulações devem ser aconselhadas a ficar longe desse espaço aéreo, se possível”. [EL] – c/ fonte