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　　一周后。

　　“繼成功欺騙了所有民用GPS設(shè)備之后，團隊又盯上了北斗衛(wèi)星”，“讓你的手機顯示你處在任何位置”，“操縱你的汽車導(dǎo)航，把你引到錯誤且危險的地點”，“讓正在飛行的無人機強行降落”。
乍一看到這些描述，你想到的是什么？世界大戰(zhàn)爆發(fā)了？還是007又出新續(xù)集了？
都不是。這是XX公司在2015年發(fā)布的一款欺騙GPS模塊的設(shè)備，對北斗系統(tǒng)也同樣適用。在對外發(fā)布的信息中，他們著重強調(diào)了對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的欺騙能力，能任意修改定位結(jié)果，并據(jù)此進行錯誤的引導(dǎo)，簡單歸納總結(jié)起來可以概括為以下三句話：
1.我很牛，我可以隨意欺騙GPS。
2.我很牛，我還可以隨便欺騙北斗。
3.我很牛，我不但牛我還很便宜！
幾千塊錢成本的設(shè)備能讓耗資上百億的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都玩完兒？而且GPS、北斗無一幸免？那請問，這脆弱得像玻璃心小公舉一樣的系統(tǒng)怎么在過去幾十年中茍活下來并且在全球范圍內(nèi)推廣應(yīng)用的呢？是欺騙技術(shù)用盡洪荒之力突然爆發(fā)了小宇宙，還是另有隱情？GPS和北斗，是欺騙技術(shù)面前的難兄難弟，還是相愛相殺的GNSS俱樂部喋血雙雄？
讓我們一起進入今天的走進科學(xué)——導(dǎo)航系統(tǒng)談欺騙與干擾：寶寶委屈，但是寶寶想說。（哈哈哈，就不說北斗和GPS、GLONASS、Galileo的愛恨情仇，我們是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目破眨芙^八卦）
要回答清楚這個問題，首先我們要介紹一下衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的定位步驟，簡單概括起來如下：
第一步， 發(fā)射衛(wèi)星
第二步， 測量距離
第三步， 定位
以上步驟過于極簡主義風(fēng)格，部分吃瓜群眾表示心情是這樣

　　好吧好吧，我們來認(rèn)真嚴(yán)肅得描述一下衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的三球定位原理，假設(shè)發(fā)射了衛(wèi)星A、B、C在天上飛著。

發(fā)射的三顆衛(wèi)星

　　首先，接收衛(wèi)星A信號，測量衛(wèi)星A到用戶的距離，在已知衛(wèi)星A位置的情況下，可知用戶在以衛(wèi)星A為球心，距離L為半徑的球體上；
其次，同理測量衛(wèi)星B、衛(wèi)星C到用戶的距離，可再得到兩個球； 最后，根據(jù)三球交匯原理，三個球上相交的那一點就是用戶的位置了。如果考慮鐘差因素（鐘差，指用戶設(shè)備與衛(wèi)星之間的時鐘差），增加了一個未知數(shù)，就是四個未知數(shù)（三維位置加上鐘差），那就需要四顆衛(wèi)星的四個觀測量，這就是衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基本原理。還看不懂的群眾，請好好地喝汽水吃瓜子啃辣條吧，乖，別學(xué)理科了啊。
在這樣的情況下，xx公司所提到的“欺騙”，就是扔給你一個錯誤的測量信息，讓你算出一個錯誤的位置信息，基本手段就是發(fā)射與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同頻率的錯誤信號，加大功率，讓導(dǎo)航終端最終鎖定到錯誤信號上，從而得出錯誤的導(dǎo)航定位結(jié)果。
那么，這個會有什么問題呢？
我們都知道導(dǎo)航信號是比較弱的，理論上來講，在功率上壓制導(dǎo)航信號確實是很容易做到的事情。
最大的問題在于，導(dǎo)航所用的頻段是通過國際電聯(lián)認(rèn)證的，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的專用頻段，任何組織或個人在這個頻段上發(fā)大功率信號造成對衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的干擾，那都是違法的！小則造成局部混亂，大則引起國際糾紛。如果導(dǎo)航信號想發(fā)就發(fā)，那還要頻率協(xié)調(diào)干嘛？大家都各自亂發(fā)，空間信號就徹底亂成一鍋粥了。

導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率分布圖

　　這就好像吃瓜群眾每天都出門倒垃圾，突然有一天有人對你說，你每天赤手空拳出門倒垃圾太危險了啊，我隨手拿把刀就捅死你了！
然并卵，吃瓜群眾也并不會因為這個就每天穿著盔甲出門倒垃圾啊，因為拿刀捅人是違法行為。
同樣的，有欺騙技術(shù)就有反欺騙技術(shù)，有干擾技術(shù)就有抗干擾技術(shù)，這才是真正值得PK的對手，這才是矛和盾的關(guān)系，一天到晚拿著刀欺負(fù)手無寸鐵的吃瓜群眾（無抗干擾反欺騙措施的民用接收機），這簡直是柿子挑軟的捏嘛。

　　事實上，基于衛(wèi)星導(dǎo)航的電子對抗叫做導(dǎo)航戰(zhàn)，主要目的有兩點：一是盡量讓對手無法使用導(dǎo)航系統(tǒng)，這叫做干擾；二是盡量保證自己能夠有效使用導(dǎo)航系統(tǒng)，這叫抗干擾。
根據(jù)目的性，干擾可以分為有意干擾和無意干擾。
無意干擾是指由于電磁環(huán)境復(fù)雜而受到的其它信號的干擾；有意干擾又稱為惡意干擾，是指以干擾衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為直接目的的干擾。新聞中所提到的正是此類，下面我們主要來講有意干擾。
在有意干擾中，按照干擾的手段不同又分為壓制干擾和欺騙干擾。壓制干擾技術(shù)主要通過發(fā)射大功率干擾信號，讓導(dǎo)航終端（比如手機啊、車載導(dǎo)航儀等）收不到導(dǎo)航信號，也無法顯示定位結(jié)果。
欺騙技術(shù)是指讓導(dǎo)航終端收到欺騙信號，顯示出一個錯誤的結(jié)果，比如加了家長微信的親們可以在發(fā)朋友圈的時候讓定位結(jié)果永遠(yuǎn)顯示在宿舍、圖書館、食堂，展現(xiàn)出三點一線的完美理想生活，為每個月增加生活費和零花錢奠定良好的基礎(chǔ)。
針對干擾和欺騙技術(shù)，也相應(yīng)的有眾多的抗干擾/反欺騙技術(shù)與之對抗，比如空時濾波技術(shù)、陣列天線技術(shù)、欺騙檢測、多系統(tǒng)RAIM技術(shù)等等，矛與盾孰輕孰重，這就需要進行詳細(xì)的深入技術(shù)研討了。
另外，對新聞中的幾處描述比較模糊的地方做個簡單的解讀。
1.來自xxx的黑客小組在2015年最重大的成績之一就是成功模擬GPS信號，欺騙所有采用GPS模塊的設(shè)備。
事實上，GPS信號的ICD是一直公開的，國內(nèi)外的模擬器（模擬器能模擬GPS的信號，主要用于設(shè)備測試調(diào)試用）都已經(jīng)是非常成熟產(chǎn)品了，這個對于所有做模擬器的公司來說都是必備技能而已。
2.讓你的手機顯示你正處在任何位置。
對于靜止用戶來說問題不大，對于動態(tài)用戶來說，用戶是有既定的運動軌跡的啊，且不說怎么使造假的數(shù)據(jù)與用戶的軌跡相吻合，怎么可能隨意設(shè)置位置呢，難道用戶當(dāng)真是好傻好天真，自己在往哪個方向走都不曉得么？
3.在原理上，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航和GPS高度重合，并且采用了同一頻段。
這段話寫得有些令人遐想。事實上，全世界的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的原理都是高度重合的，都是基于三球定位原理，都是通過測量時間來測量距離。這就好像全世界的回鍋肉原理都是一樣的，區(qū)別不過在于刀工、火候、作料等方面。
4.所謂重放攻擊，就是把北斗衛(wèi)星發(fā)射的信號用類似錄音機的設(shè)備“錄”下來，再放給接收設(shè)備聽。如果它聽懂了，并且相信了這個假的信號，說明欺　　騙成功了
如果沒看錯的話，這就是簡單的信號存儲再播發(fā)的功能，客觀的說技術(shù)含量相當(dāng)有限。
所以雖然新聞?wù)f的好像是黃金圣衣一樣牛逼閃閃的東西，其實只是淘寶的賣家秀，和買家秀的差距我相信你懂的。

　　So，everyone，回到標(biāo)題那個問題，你還敢用導(dǎo)航嗎？
我們當(dāng)然敢用導(dǎo)航，手無寸鐵的民用接收機有法律保護，重點的行業(yè)用/軍用接收機有各種抗干擾/反欺騙技術(shù)加持，為毛我們會不敢用導(dǎo)航？
感謝清華大學(xué)李洪副教授對本文的技術(shù)支持！