Een stoorzendertje zo groot als een colablikje kan alle global positioning system-ontvangers op een luchthaven lamleggen. EWI-promovendi Gerard Offermans en Arthur Helwig komen met een steviger systeem: Eurofix.
Share
/strong>
Halleluja. Dat was het overheersende sentiment bij de eerste tests van het Amerikaanse global positioning system, eind jaren zeventig. Opeens kon de mens overal ter wereld, vierentwintig uur per dag, antwoord krijgen op de eeuwenoude vraag: waar ben ik?
Navigeren tot op een paar meter nauwkeurig, dat wapen geeft het Amerikaanse leger natuurlijk niet uit handen. Daarom werd voor andere gebruikers een ‘afwijking’ van honderd meter in het systeem ingebouwd. In Pentagonjargon: selective availability.
Offermans: ,,In conflictsituaties kunnen de Amerikanen het GPS-systeem lokaal verstoren. Dat is een enorm machtsmiddel.”
Europa houdt liever zelf de handen aan de knoppen en lanceerde daarom haar eigen ‘GPS-project’: Galileo, volgens optimistische schattingen in 2008 operationeel. Het is slechts één voorbeeld van het internationale spierballenspel rondom navigatietechnieken.
Met Amerika voorop richtte de wereld zich steeds meer op GPS-technieken. Inmiddels rolt er al bijna geen personenauto de fabriek uit zonder ingebouwde GPS-ontvanger voor het routenavigatiesysteem. Een goede ontwikkeling, menen Gerard Offermans en Arthur Helwig, want GPS is een superieur navigatiesysteem. Offermans: ,,Maar de kwetsbaarheid van GPS is te groot om er blind op te varen. Een GPS-satelliet cirkelt op twintigduizend kilometer boven de aarde en heeft een zendvermogen van slechts vijftig tot honderd watt. Met dit vermogen moet zo’n 37 procent van het aardoppervlak aangestraald worden. Daarom ligt het niveau tegen de tijd dat het signaal de aarde bereikt onder het niveau van de thermische ruis. Dan kun je wel bedenken hoe makkelijk het is een GPS-signaal te verstoren. Met een zendertje ter grootte van een dobbelsteen kan iemand in een straal van honderd meter GPS-navigatie onmogelijk maken.”
En dat terwijl de afhankelijkheid van GPS alleen maar groter wordt. Offermans: ,,GPS wordt ook gebruikt om klokken op aarde tot op tientallen nanoseconden te synchroniseren. Dit is belangrijk voor mobiele communicatie. Maar ook banken kunnen hier in de toekomst gebruik van gaan maken. Bij giraal verkeer kan fraude voorkomen worden door de tijdstippen van verzenden en ontvangen exact te weten. Het is daarom belangrijk om na te denken over de kwetsbaarheid van GPS in dit soort applicaties.”
Signaal
De promovendi omzeilen de kwetsbaarheid van satellietnavigatie met de hulp van een oude bekende: de zendmast. Omdat deze niet % zoals een satelliet – afhankelijk is van zonne-energie kan het een veel krachtiger signaal uitzenden. Eén die een zendpiraat dus ook veel moeilijker kan verstoren.
Offermans: ,,Het bereik van dit zogenaamde Loran-C-systeem is groot. Met de bestaande acht stations in landen als Noorwegen, Denemarken, Duitsland en Frankrijk, zou heel Europa kunnen navigeren. Het nadeel is de onnauwkeurigheid die wordt veroorzaakt doordat deze golven langs het aardoppervlak scheren. Een locatie kan tot op slechts 450 meter bepaald worden.”
Dit probleem losten Offermans en Helwig op door GPS-data te gebruiken om Loran-C-gegevens te kalibreren. Bovendien wordt het GPS-systeem betrouwbaarder door het extra datasignaal dat de twee promovendi aan de Loran-signalen meegaven. Offermans: ,,Zo hebben we een geïntegreerd systeem dat gebruik maakt van de nauwkeurigheid van GPS en de betrouwbaarheid van Loran-C.”
Offermans en Helwig reden met een bus vol computers en een zelfgemaakte ontvanger door Frankrijk om Eurofix te testen. Offermans: ,,Het werkte. De datacommunicatie was over afstanden van duizend kilometer betrouwbaar. En als we de GPS-ontvanger uitschakelden, wisten we onze locatie nog steeds tot op vijftig meter nauwkeurig.” Soortgelijke experimenten in de Verenigde Staten, Rusland en Zuid-Korea waren ook succesvol.
Offermans en Helwig schreven samen één proefschrift, een zeldzaamheid op de TU. Het duo gaat na de verdediging van afgelopen maandag direct verder met de ontwikkeling en verkoop van Eurofix voor het eigen bedrijf Reelektronika.
www.eurofix.tudelft.nl
Een stoorzendertje zo groot als een colablikje kan alle global positioning system-ontvangers op een luchthaven lamleggen. EWI-promovendi Gerard Offermans en Arthur Helwig komen met een steviger systeem: Eurofix.
Halleluja. Dat was het overheersende sentiment bij de eerste tests van het Amerikaanse global positioning system, eind jaren zeventig. Opeens kon de mens overal ter wereld, vierentwintig uur per dag, antwoord krijgen op de eeuwenoude vraag: waar ben ik?
Navigeren tot op een paar meter nauwkeurig, dat wapen geeft het Amerikaanse leger natuurlijk niet uit handen. Daarom werd voor andere gebruikers een ‘afwijking’ van honderd meter in het systeem ingebouwd. In Pentagonjargon: selective availability.
Offermans: ,,In conflictsituaties kunnen de Amerikanen het GPS-systeem lokaal verstoren. Dat is een enorm machtsmiddel.”
Europa houdt liever zelf de handen aan de knoppen en lanceerde daarom haar eigen ‘GPS-project’: Galileo, volgens optimistische schattingen in 2008 operationeel. Het is slechts één voorbeeld van het internationale spierballenspel rondom navigatietechnieken.
Met Amerika voorop richtte de wereld zich steeds meer op GPS-technieken. Inmiddels rolt er al bijna geen personenauto de fabriek uit zonder ingebouwde GPS-ontvanger voor het routenavigatiesysteem. Een goede ontwikkeling, menen Gerard Offermans en Arthur Helwig, want GPS is een superieur navigatiesysteem. Offermans: ,,Maar de kwetsbaarheid van GPS is te groot om er blind op te varen. Een GPS-satelliet cirkelt op twintigduizend kilometer boven de aarde en heeft een zendvermogen van slechts vijftig tot honderd watt. Met dit vermogen moet zo’n 37 procent van het aardoppervlak aangestraald worden. Daarom ligt het niveau tegen de tijd dat het signaal de aarde bereikt onder het niveau van de thermische ruis. Dan kun je wel bedenken hoe makkelijk het is een GPS-signaal te verstoren. Met een zendertje ter grootte van een dobbelsteen kan iemand in een straal van honderd meter GPS-navigatie onmogelijk maken.”
En dat terwijl de afhankelijkheid van GPS alleen maar groter wordt. Offermans: ,,GPS wordt ook gebruikt om klokken op aarde tot op tientallen nanoseconden te synchroniseren. Dit is belangrijk voor mobiele communicatie. Maar ook banken kunnen hier in de toekomst gebruik van gaan maken. Bij giraal verkeer kan fraude voorkomen worden door de tijdstippen van verzenden en ontvangen exact te weten. Het is daarom belangrijk om na te denken over de kwetsbaarheid van GPS in dit soort applicaties.”
Signaal
De promovendi omzeilen de kwetsbaarheid van satellietnavigatie met de hulp van een oude bekende: de zendmast. Omdat deze niet % zoals een satelliet – afhankelijk is van zonne-energie kan het een veel krachtiger signaal uitzenden. Eén die een zendpiraat dus ook veel moeilijker kan verstoren.
Offermans: ,,Het bereik van dit zogenaamde Loran-C-systeem is groot. Met de bestaande acht stations in landen als Noorwegen, Denemarken, Duitsland en Frankrijk, zou heel Europa kunnen navigeren. Het nadeel is de onnauwkeurigheid die wordt veroorzaakt doordat deze golven langs het aardoppervlak scheren. Een locatie kan tot op slechts 450 meter bepaald worden.”
Dit probleem losten Offermans en Helwig op door GPS-data te gebruiken om Loran-C-gegevens te kalibreren. Bovendien wordt het GPS-systeem betrouwbaarder door het extra datasignaal dat de twee promovendi aan de Loran-signalen meegaven. Offermans: ,,Zo hebben we een geïntegreerd systeem dat gebruik maakt van de nauwkeurigheid van GPS en de betrouwbaarheid van Loran-C.”
Offermans en Helwig reden met een bus vol computers en een zelfgemaakte ontvanger door Frankrijk om Eurofix te testen. Offermans: ,,Het werkte. De datacommunicatie was over afstanden van duizend kilometer betrouwbaar. En als we de GPS-ontvanger uitschakelden, wisten we onze locatie nog steeds tot op vijftig meter nauwkeurig.” Soortgelijke experimenten in de Verenigde Staten, Rusland en Zuid-Korea waren ook succesvol.
Offermans en Helwig schreven samen één proefschrift, een zeldzaamheid op de TU. Het duo gaat na de verdediging van afgelopen maandag direct verder met de ontwikkeling en verkoop van Eurofix voor het eigen bedrijf Reelektronika.
www.eurofix.tudelft.nl
Comments are closed.