Ruské satelity Tundra ruší GPS

Signál GPS, podle něhož se orientuje telefon v kapse, je mimořádně slabý. Po cestě z oběžné dráhy dlouhé zhruba 20 000 kilometrů dorazí k přijímači slabší než tepelný šum hvězd a slunečního záření. Funguje jen proto, že přijímač přesně ví, co má v tomto šumu hledat. Když se ale na téměř stejné frekvenci ozve silnější vysílač, původní signál zmizí.

Od roku 2019 se to podle výzkumníků stalo v Evropě nejméně pětasedmdesátkrát, od Islandu po Itálii. Zdrojem rušení má být soustava ruských vojenských satelitů, které obíhají až 45 000 kilometrů nad Zemí.

Jak určit satelit podle jeho stínu

Tým Texaské univerzity vedený profesorem Toddem Humphreysem a studentem Zacharym Clementsem několik let sledoval náhlé propady kvality signálu GPS, které zaznamenávaly monitorovací stanice po celé Evropě. Pokaždé se navigační signál zhoršil zhruba desetinásobně, a to současně u přijímačů vzdálených od sebe tisíce kilometrů. Pozemní rušičky takový obrazec vytvořit nemohou, protože je omezuje zakřivení Země.

Stopa vedla k ruským satelitům Tundra, které jsou součástí systému včasného varování EKS/Kupol určeného k detekci startů balistických raket. Tyto družice létají po vysoce eliptických drahách: u nejvzdálenějšího bodu oběhu tráví celé hodiny a sledují Arktidu a severní Evropu. Jejich hlavním úkolem je zachytit záblesky raketových motorů. Přenos dat zpět na Zemi ale používá frekvenci 1 577,5 MHz, tedy jen 2,5 MHz od frekvence GPS L1 na 1 575 MHz. Při silném vysílači pak část energie zasahuje i pásmo GPS podobně, jako když příliš silná rozhlasová stanice přelézá do sousedního kanálu.

Zdroj se podařilo potvrdit metodou zvanou rozdíl časů příchodu signálu. Princip je podobný obrácené triangulaci: měří se přesný rozdíl v mikrosekundách mezi okamžikem, kdy rušivý impulz dorazí ke dvěma vzdáleným stanicím, například do Amsterdamu a Trondheimu, které od sebe dělí asi 1 500 kilometrů. Takový rozdíl vymezí v prostoru plochu, na níž se zdroj musí nacházet. Když se zkombinuje dost dvojic stanic, tyto plochy se protnou v jednom bodě. V něm se nacházel jediný satelit: Kosmos 2546, s odchylkou do 200 metrů. Španělská technologická firma GMV závěry nezávisle potvrdila srovnatelnými metodami.

Frekvence, která šetří jen GLONASS

Rušení zasahuje signály amerického GPS, evropského Galilea i čínského systému BeiDou, ruský GLONASS ale nechává nedotčený. Frekvence přenosu z družic je zřejmě nastavena tak, aby nepoškozovala vlastní ruský navigační systém, zatímco konkurenční systémy ovlivňuje. Zda jde o záměr, nebo o výhodnou technickou shodu, výzkumníci zatím neříkají. Americké letectvo rušení uznalo, ale veřejně nehodnotilo jeho úmysl.

Jednotlivé výpadky trvají méně než deset sekund a souvisejí s přeletem satelitu. Většina zařízení se z nich dostane tak, že se vrátí k poslední známé poloze. Nejcitelnější provozní dopad má problém v letectví. Dopravní letadla sice mají záložní systémy, například inerciální navigaci nebo pozemní rádiové majáky, ztráta GPS ale zvyšuje zátěž pilotů a snižuje přesnost moderních přiblížení, která jsou na satelitní navigaci závislá.

Evropská obrana má slepé místo

Hlavní evropské protiopatření, ověřovací systém Galilea OSNMA, fungující od července 2025, umožňuje přijímačům ověřit, že navigační zpráva skutečně pochází z pravé družice. Dobře se hodí proti spoofingu, tedy falešným signálům, které vysílá rozšiřující se síť 36 pozemních vysílačů v Kaliningradské oblasti. Proti rušení ale OSNMA nepomůže. Když silnější šum přehluší původní signál, není co ověřovat.

Větší problém je samotné zjišťování původu rušení. Evropské bezpečnostní instituce dosud pracovaly hlavně s představou, že hrozba přichází ze země. Rušení z kosmu se tak ukazuje jako doložené analytické slepé místo. V Evropě má vlastní schopnost sledovat rušení z oběžné dráhy jen Francie: její nanosatelit NESS, vypuštěný v roce 2023, nese přístroje určené k charakterizaci zdrojů rušení z kosmu. Německo plánuje vypustit vlastní monitorovací satelity na podzim 2026. Do té doby Evropa ve značné míře spoléhá na americké akademiky a data z pozemních stanic, aby určila hrozby přicházející z výšky 45 000 kilometrů.

Dlouhodobým řešením má být evropská navigační konstelace na nízké oběžné dráze, nazvaná Céleste, která by vysílala silnější a hůře rušitelné signály. Plně funkční ale nemá být dříve než v polovině třicátých let. Evropa tak mezitím ví, že její navigační signály někdo přehlušuje z kosmu. Jen zatím nemá dost vlastních nástrojů, aby z oběžné dráhy spolehlivě ukázala na zdroj.