前些天看到“北斗，GPS被xx干掉，還能放心的用導(dǎo)航”，小編就在想這脆弱得像玻璃心小公舉一樣的系統(tǒng)怎么在過(guò)去幾十年中茍活下來(lái)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？再想想前端時(shí)間中國(guó)科學(xué)院光電研究院的徐穎研究員，和她在中國(guó)科學(xué)院SELF講壇的演講《來(lái)自星星的燈塔》就知道是什么情況了。根據(jù)以下科普知識(shí)，現(xiàn)對(duì)新聞中的幾處描述比較模糊的地方做個(gè)簡(jiǎn)單的解讀。
1.來(lái)自xxx的黑客小組在2015年最重大的成績(jī)之一就是成功模擬GPS信號(hào)，欺騙所有采用GPS模塊的設(shè)備。
事實(shí)上，GPS信號(hào)的ICD是一直公開(kāi)的，國(guó)內(nèi)外的模擬器（模擬器能模擬GPS的信號(hào)，主要用于設(shè)備測(cè)試調(diào)試用）都已經(jīng)是非常成熟產(chǎn)品了，這個(gè)對(duì)于所有做模擬器的公司來(lái)說(shuō)都是必備技能而已。
2.讓你的手機(jī)顯示你正處在任何位置。
對(duì)于靜止用戶來(lái)說(shuō)問(wèn)題不大，對(duì)于動(dòng)態(tài)用戶來(lái)說(shuō)，用戶是有既定的運(yùn)動(dòng)軌跡的啊，且不說(shuō)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(gè)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(xiě)得有些令人遐想。事實(shí)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(guò)測(cè)量時(shí)間來(lái)測(cè)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(guò)在于刀工、火候、作料等方面。
衛(wèi)星定位原理圖
首先，接收衛(wèi)星A信號(hào)，測(cè)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(cè)量衛(wèi)星B、衛(wèi)星C到用戶的距離，可再得到兩個(gè)球；最后，根據(jù)三球交匯原理，三個(gè)球上相交的那一點(diǎn)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(shí)鐘差），增加了一個(gè)未知數(shù)，就是四個(gè)未知數(shù)（三維位置加上鐘差），那就需要四顆衛(wèi)星的四個(gè)觀測(cè)量。
在這樣的情況下，xx公司所提到的“欺騙”，就是扔給你一個(gè)錯(cuò)誤的測(cè)量信息，讓你算出一個(gè)錯(cuò)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(cuò)誤信號(hào)，加大功率，讓導(dǎo)航終端最終鎖定到錯(cuò)誤信號(hào)上，從而得出錯(cuò)誤的導(dǎo)航定位結(jié)果。
4航所用的頻段是通過(guò)國(guó)際電聯(lián)認(rèn)證的，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的專用頻段
我們都知道導(dǎo)航信號(hào)是比較弱的，理論上來(lái)講，在功率上壓制導(dǎo)航信號(hào)確實(shí)是很容易做到的事情。最大的問(wèn)題在于，導(dǎo)航所用的頻段是通過(guò)國(guó)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(gè)人在這個(gè)頻段上發(fā)大功率信號(hào)造成對(duì)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(guó)際糾紛。如果導(dǎo)航信號(hào)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(hào)就徹底亂成一鍋粥了。
導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率分布圖
