Speciālisti jau labu laiku runā par Krievijas iebrukuma Ukrainā sekām uz ģeotelpiskās informācijas ieguves, konkrēti – satelītu navigācijas sistēmu (GNSS) – funkcionēšanu. Jau iepriekš izteikti brīdinājumi par GNSS signālu traucējumiem un viltojumiem, ko veic Krievijas militāristi, un kas varētu ietekmēt arī noteiktus apgabalus Latvijas teritorijā, tādējādi potenciāli traucējot arī mērnieku darbu.

Pēdējās dienās, kopš pirmo reizi arī pašā Krievijā, Maskavas apgabalā, konstatēts masveidīgs dronu uzbrukums, GNSS signālu traucējumi, kas jau iepriekš bija izplatīti “simtiem kilometru stratēģiski svarīgo pilsētu apkārtnē” (kā pērn decembrī informēja interneta žurnāls “Wired”, citējot igauņu drošības izlūkošanas kompānijas “SensusQ” programmu menedžeri Eriku Kanniki), pirmoreiz lielā koncentrācijā novēroti arī Pleskavas apgabalā un Latvijas austrumu robežas tuvumā, tai skaitā mūsu robežas pusē.

Kopumā palielināta GNSS traucējumu aktivitāte vērojama jau kopš pagājušā gada decembra sākuma (toreiz Ukraina veica pirmos dronu tāluzbrukumus Krievijas gaisa spēku bāzēm dziļi Krievijas teritorijā). Saskaņā ar uzņēmuma “Aurora Insight” no satelītiem iegūtajiem datiem, tieši tobrīd atsevišķās teritorijās sāka pastiprināties GPS signāla līmeņi, kas varētu liecināt par (bet, kā kompānija pati skaidro – ne obligāti nozīmē) traucējumu klātbūtni. No 11. decembra GPS pārrāvumi parādījās jau daudzviet Krievijas Eiropas daļā, tos konstatēja arī mājaslapa GPSJam.org, kas apkopo aviācijas ADS-B signālu datus (datus, kas norāda lidmašīnas atrašanās vietu). Šādā veidā Krievija cerot apturēt dronus, kas navigācijai paļaujas uz satelītiem.  

Dažādi GNSS signāla pārrāvumi kopš Krievijas iebrukuma Ukrainā sākuma konstatēti un publiski ziņoti vairākkārt. Jau pagājušā gada martā Eiropas Savienības Aviācijas drošības aģentūra publicēja brīdinājumu par navigācijas sistēmu traucēšanu vai signālu viltošanu Ukrainā un tai tuvajos reģionos. Līdzīgu paziņojumu pērnajā aprīlī izplatīja arī ASV Kosmosa spēku vadība. Iepriekšējos gados Krievijas manipulācijas ar GNSS signāliem konstatētas gan Sīrijā, gan arī pašā Krievijā, kas parasti notiekot gadījumos, kad uz konkrēto vietu devies Vladimirs Putins. 2018. gadā konstatēts gadījums, kad Kremļa tuvumā esošajos taksometros navigācija uzrādījusi to atrašanās vietu tūkstošiem kilometru attālumā. Tiek uzskatīts, ka Krievijas elektroniskā karadarbība un navigācijas traucējumi ir pamatā arī kara sākumā Ukrainai tik noderīgo turku dronu “Bayraktar” izzušanai no kaujas lauka arsenāla.    

Globālā GPS traucējumu karte lapā gpsjam.org, kas ņem vērā lidmašīnu reģistrētos datus, norāda, ka ne vien Krievijas rietumu daļā, bet pēdējās dienās arī Latvijas teritorijā konstatēti būtiski GNSS signāla traucējumi. Pārsvarā tie ir pašas austrumu pierobežas zonā un Latgalē, taču atsevišķos brīžos iesniedzas arī krietni dziļāk valsts teritorijā, piemēram, līdz pat Jēkabpils apkārtnei (sk. attēlu).   

Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūra Mernieks.lv informēja, ka pēdējās dienās gan neesot novērotas īpašas pārmaiņas GNSS signālu pārraidē. “Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūra veic nepārtrauktu GNSS signālu monitoringu LatPos bāzes stacijās, lai nodrošinātu servisa kvalitāti. Pēdējās dienās nav novēroti intensīvi GNSS signālu traucējumi. Atkārtoti izskatot GNSS signālus LatPos bāzes stacijās Latvijas austrumu daļā, Jūsu aizdomas par masīviem GNSS signālu traucējumiem neapstiprinās. Papildus skaidrojumus drošības apsvērumu dēļ nevaram sniegt,” informē LĢIA Ģeodēzijas departamenta pārstāvji.

Kā šāda atbilde sader ar GPSJam sniegtajiem datiem? Atrisinājums varētu būt meklējams tehniskās niansēs – atšķirībās starp zemes un lidojuma augstuma līmeni. Kā skaidro SIA “Geostar” valdes priekšsēdētājs, elektronikas inženieris Māris Knoks, ne visi GNSS signāla traucējumi, kurus konstatē lidmašīnās, varētu būt jūtami zemes līmenī. Līdz ar to, pat ja navigācijas traucējumi aviācijai konkrētajā reģionā tika konstatēti, mērniekus tie varēja arī neskart. “GNSS traucējumi var tikt radīti gan no satelītiem, gan no zemes. Par traucējumiem no satelītiem līdz šim gan neesmu dzirdējis, taču teorētiski arī tādi var pastāvēt. Taču traucējumiem no zemes ir sava īpatnība – radioviļņi GPS diapazonā pārvietojas tiešā virzienā, signālam pārāk neatstarojoties. Līdz ar to var būt situācija, ka šie traucējumi daudz plašākā teritorijā sasniedz augstu gaisā lidojošas lidmašīnas, bet nav jūtami vai ir mazāk jūtami mērniekiem uz Zemes,” skaidro M. Knoks.

Tiesa gan, tas nenozīmē, ka šim riskam varētu pieiet vieglprātīgi. Ja mērnieks ievēro, ka GNSS signāls kļuvis vājāks, grūtāk uztverams, uzrāda lielākas kļūdas – tajā laikā mērīt nedrīkst, uzsver M. Knoks. Nekādu īpašu tehnisku risinājumu, kā apiet šādas situācijas, neesot. “Vienīgais veids – atstāt stingros punktus, atgriezties un nokontrolēt tos kādā citā laikā, veikt kontroles attiecībā pret zināmiem punktiem, ja iespējams. Visa veida kontrole, kontrole, un vēlreiz – kontrole. Kā reizēm jokoju – ģeodēzija ir zinātne par atkārtotiem mērījumiem. Jo vairāk mērījumu, jo mazāka varbūtība kļūdīties. Jāveic vairāki mērījumi uz katra punkta – un, ja ir nesakritības, tad visi šajā laikā un vietā veiktie mērījumi ir jāatzīst par nederīgiem,” brīdina speciālists.

Savukārt LĢIA, konstatējot problēmas darbā LatPos tīklā, aicina mērniekus sūtiet ziņojumu uz Latpos@lgia.gov.lv vai zvanot uz telefona numuru (+371) 2783 3324, norādot lietotājvārdu; dienu un laiku, kad strādāts; korekcijas veidu; problēmas izpausmi (pieslēgšanās, inicializācija, koordinātu precizitāte). Tāpat, veicot reālā laika mērījumus, ieteicams ievērot šādus ieteikumus:

· Instrumenta iestatījumi – GNSS sistēmu uztveramība, satelītu redzamības maska (vēlama ap 15^o), datu uzkrāšanas biežums

· Instrumenta pozīcijas noteikšana (satelītu uztveršana)

· Interneta pieslēguma esamība (Stabila datu plūsma ap 3kb/s)

· Vēlamas datu korekcijas izvēle (SITE, NETW-MAX, NETW-IMAX, VIRTUAL-RS, SITE-BeiDOU, NETW-IMAX-BeiDOU, VRS-BeiDOU)

· Inicializācijas sasniegšana īsā laikā (fiksēta pozīcija)

· Mērīšana 5 reizes pa 5 sekundēm (mērījumu kontrole, uzsākot darbu un beidzot darbu)

· Iegūto mērījumu izkliede un noteikto koordinātu precizitāte līdz 5 cm

GNSS traucējumi var būt divu veidu – signāla pārrāvumi, kad signāls no satelīta nemaz nepienāk (tā vietā ir slāpējošs troksnis), vai arī signāla viltošana, kad signāls pienāk, taču ir sagrozīts – iegūtās koordinātas ir nepareizas. Krievija elektroniskās karadarbības tehnoloģijas esot attīstījusi augstā līmenī. “Jau pirms desmit gadiem bija informācija, ka viņiem izdevies izpētīt GNSS algoritmus un būt gataviem šādu manipulāciju veikšanai. Tam pamatā ir ļoti sarežģīta matemātika. Lai to viltotu, ir vispirms jāģenerē ļoti precīzi signāli nākotnes mirklim, tad tie jāsagroza un jāsūta reālajā laikā, kad signālam jāpienāk. Pretējā gadījumā GNSS uztvērējs viltojumu atšifrēs un “izmetīs miskastē”,” skaidro M. Knoks. Arī signāla traucēšana nebūt nav vienkāršs pasākums. “Mums derīgais GNSS signāls parastos apstākļos tiek modulēts ar noteiktu troksni, un, zinot šī trokšņa parametrus, uztvērējs to izņem ārā, lai iegūtu derīgo signālu. Ja tīši ģenerē citu troksni, tam jābūt ļoti spēcīgam – tik spēcīgam, lai tas neļautu no jau eksistējošā, parastā trokšņa izgūt vajadzīgo signālu. Tas nav nemaz tik vienkārši – ir vajadzīgs jaudīgs traucētājs un tam jādarbojas īstajā diapazonā. Parasti tiek izmantotas nevis viena, bet vairākas antenas, kas veido signālu interferenci, un tad šauros koridoros – 20 līdz 50 kilometru platumā – iespējams veidot traucējuma zonu,” stāsta eksperts.       

Vai runa ir par GNSS traucējumiem kopumā vai vairāk tieši par ASV (“Navstar” jeb GPS) satelītu navigācijas sistēmu traucēšanu un viltošanu? Varbūt iespējams vienkārši izmantot citu GNSS sistēmu – pirmkārt, Eiropas Savienības “Galileo”, kā arī Ķīnas “Beidou” (Krievijas “Glonass” šajos apstākļos, iespējams, nebūtu uzticamākā izvēle) sūtītos koordinātu datus? M. Knoks gan norāda, ka šādām cerībām īsti neesot pamata – GNSS sistēmu savstarpējās integrācijas dēļ.

“Lai mērījums GNSS vispār varētu sākties, ir jāsarēķina „absolūtais laiks“ jebkurā no sistēmām un, to izmantojot, tiek pierēķinātas citas sistēmas, ņemot vērā nobīdes, kas pastāv starp sistēmām. Dati no dažādām sistēmām var tikt uzskatīti par lietojamiem, ja tiek uztverts minimālais skaits satelītu konkrētajā sistēmā – tas ir 3-4 satelīti. Normāliem uztvērējiem ir iebūvēts matemātiskais mehānisms, kas, konstatējot lielas kļūdas kādā no sistēmām, automātiski atslēdz satelītus, ja ienestā kļūda ir pārāk liela. Pamatojoties uz minēto, varu apgalvot, ka Krievija traucē (gan vilto, gan slāpē) visas sistēmas, jo traucēt tikai vienu sistēmu ir bezjēdzīgi. Tāpat arī viltot tikai vienas sistēmas signālus būtu nelietderīgi,” atklāj M. Knoks.

Krievijas un Ukrainas kara situācijā nevajadzētu aizmirst arī par tradicionālo GNSS signālu traucējumu avotu, viņš piebilst. “Atgādināšu, ka papildus Krievijas radītajiem traucējumiem, mēs esam Saules ģeomagnētiskās aktivitātes maksimuma periodā un ļoti bieži kvalitatīvu mērījumu izdarīšana nav iespējama. Atcerēsimies paziņojumus  par intensīvu ziemeļblāzmu Latvijā!” – atgādina M. Knoks.