Sécurité technologie GPS vs stations de navigation au sol

[attitude]

Je lance un petit débat sur le forum concernant la sécurité des GPS.

Tous s'entendent que la technologie GPS est définitivement un grand avancement pour la navigation aéronautique. Or la très profitable industrie des mises-à-jour de données de navigation, cette technologie est devenue incontournable, voir pratiquement essentielle comme aide à la navigation, pour améliorer la sécurité et permettre des routes beaucoup plus directes.

Outre certains problèmes de fiabilité d'appareils ou de réception, qu'en est-il de la sécurité de la navigation avec cette technologie étant donné la disparission progressive des stations de navigations au sol, possiblement destinées au même avenir que LORAN-C?

Avec les technologies appropriées, il semble tout à fait possible de simuler les signaux de la constellation GPS afin de faire croire à l'équipage que l'appareil est à un endroit différent de l'endroit réel afin de le faire dévier de sa trajectoire. De simples brouilleurs d'ondes pourraient tout aussi facilement rendre tous les appareils dans une certaine zone totalement inutilisables.

https://youtu.be/ctw9ECgJ8L0" onclick="window.open(this.href);return false;

Le monde nautique semble beaucoup plus préoccupé par ces attaques. Cet article date déjà de 2013 mais décrit bien la problématique: http://www.digitaltrends.com/mobile/gps-spoofing/" onclick="window.open(this.href);return false;

Êtes-vous inquiet des limitations inhérentes à la technologie GPS et de la disparission potentielle des stations terrestres?

[Louis_greniier]

En quoi les stations au sol sont-elles moins vulnérables que les stations dans l'espace ?

On peut tout aisément simuler un faux VOR ou un NDB.

Louis

[Charles]

Les GPS d'aviation ont des fonctions de vérification de l'intégrité du signal GPS que n'ont pas la plupart des GPS maritimes ou terrestres (RAIM, FDE). Donc les chances sont que le pilote saura s'il y a un problème et pourra se rabattre sur d'autres systèmes de navigation.

[attitude]

En quoi les stations au sol sont-elles moins vulnérables que les stations dans l'espace ?

On peut tout aisément simuler un faux VOR ou un NDB.

Louis

Effectivement, encore plus facile avec des VOR.

Pour les NDB, facile à interférer mais plus difficile d'affecter les indications comme on voudrait.

Dans le cas des ILS, il y a d'ailleurs les TLS qui exploitent exactement ce principe pour optenir l'indication désirée sur les instruments à bord. Cette technologie peut d'ailleurs être très dangereuse s'il y a un second avion en approche puisqu'il obtiendrait les indications destinées au premier appareil.

Je me questionnne simplement s'il est vraiment souhaitable de délaisser ces technologies au sol pour une technologie uniquement basée sur une constellation de satellites qui n'est pas infaillible.

[attitude]

Les GPS d'aviation ont des fonctions de vérification de l'intégrité du signal GPS que n'ont pas la plupart des GPS maritimes ou terrestres (RAIM, FDE). Donc les chances sont que le pilote saura s'il y a un problème et pourra se rabattre sur d'autres systèmes de navigation.

Effectivement, certains GPS aviation ont des systèmes plus évolués de détection mais jusqu'à quel point ils pourraient détecter ce genre d'attaques si bien mis en place???

Une fois l'erreur détecté ou en cas de défaillance, se rabattre sur les autres systèmes de navigation... Pour les appareils plus équipés, il y a les systèmes inetiels pour aider, mais pour les plus petits, il me semble que ça se limite pas mal au Dead Reckoning et les radar vectors s'il n'y a plus de stations au sol.

[Louis_greniier]

Je me questionnne simplement s'il est vraiment souhaitable de délaisser ces technologies au sol pour une technologie uniquement basée sur une constellation de satellites qui n'est pas infaillible.

Le problème dans ta question c'est que tu accoles le mot "pas infaillible" avec les satellites. Ça donne une sous-entendu que les technologies au sol sont infaillibles, elles. Alors que ce n'est pas le cas comme tu le soulèves.

Mëme le titre du sujet, "GPS vs le sol", sous-entend une différence à propos de la sécurité de l'un par rapport à l'autre. Le problème que tu soulèves est plutot le danger de se faire hacker nos systèmes de navigation. Qu'ils soient au sol, ou dans l'espace, c'est faisable. Quand à moi, je trouve plus facile de mettre hors service un VOR qui couvre 100 milles, qu'une couverture GPS dont ça prendrait au sol plusieurs unités de brouillage pour couvrir telle distance.

Vive le iphone avec service GPS A , lui il peut faire sa géolocalisation en rajoutant les données des antennes cellulaires. Ça fait pas mal d'ondes à brouiller autant en cellulaires qu'en GPS pour perdre une géolocalisation.

Comme tu dis, il reste les inertiels. Et nous ne sommes tous équippés avec notre DG. Et il reste aussi la boussole et la montre. Ça prendrait un maudit gros électro-aimant pour fourrer notre boussole. Une autre bébelle non-inventée pour courber l'espace temps de notre montre. Et une troisième pour courber l'espace inertiel de notre DG.

Tu décolles, tu prend ton cap corrigé avec ton GPS, ton temps d'arrivé avec ta montre. Tu suis ton cap au DG corrigé à la boussole. Si ton GPS veut te faire aller 90 degrés ailleurs, il y a de bonnes chances qu'on est en pleine guerre des étoiles.

Louis

[nuage]

Une image au lieu de 1000 mots.

[attitude]

Une image au lieu de 1000 mots.

En effet, c’est une bonne solution intéressante, mais elle revient un peu à celle-ci…



En général, la redondance est un aspect clé en aviation. Au fond, à quoi sert d’avoir un double magnéto?

[attitude]

Le problème dans ta question c'est que tu accoles le mot "pas infaillible" avec les satellites. Ça donne une sous-entendu que les technologies au sol sont infaillibles, elles. Alors que ce n'est pas le cas comme tu le soulèves.

En effet, le sujet peut laisser cette impression alors que mon but est de susciter la discussion autour du point que nos GPS sont loin d’être infaillibles et je me demande si je suis le seul à me questionner sur la pertinence de maintenir les stations terrestres…

En fait, cette réflexion est issue des sondages que j’ai vu quant à la pertinence des systèmes au sol puisque le GPS devient de plus en plus l’unique source pour la navigation. De faire un passage complet vers le GPS me semble tout de même téméraire vu la facilité à le neutraliser. En conjonction avec Glonass et/ou Galileo, on pourrait obtenir une certaine redondance, mais jusqu’à quel point. Effectivement, le cellulaire peut venir renforcer le positionnement GPS, mais je ne crois pas que ce soit utilisé par les GPS aviation.

Outre les perturbations de signaux mentionnées, cette technologie demeure susceptible aux humeurs de l'Oncle Sam qui a la capacité de mettre la switch off un de ces jours entre deux parties de golf...

Comme tu dis, il reste les inertiels. Et nous ne sommes tous équippés avec notre DG. Et il reste aussi la boussole et la montre. Ça prendrait un maudit gros électro-aimant pour fourrer notre boussole. Une autre bébelle non-inventée pour courber l'espace temps de notre montre. Et une troisième pour courber l'espace inertiel de notre DG.

Je pensais davantage aux INS ou GPS/INS (EGI) pouvant servir à la navigation qu’aux instruments gyroscopiques de base... Par contre, ces derniers ne sont pas très communs dans les petits appareils.

Boussole/DG et la montre, on parle alors de Dead-Reckoning. J'ai toujours eu l'impression qu'il y a un lien entre cette appellation et le fameux triangle des Bermudes... J’ai aussi l’impression que nos talents de navigateur s’amenuisent rapidement dès notre licence en poche depuis l’avènement des GPS.

Pour le pilotage, il n’y a qu’à aller faire un tour dans les Laurentides pour se rendre compte de la difficulté à se localiser à partir des cartes en tentant de reconnaître les lacs et montagnes. Pas toujours évident de s’y retrouver et impossible à utiliser en IFR ou OTT.

Enfin, je soulève surtout le point que nos GPS sont loin d’être infaillibles et me demande si je suis le seul à me questionner sur la pertinence de maintenir les stations terrestres…

[Hélicopter]

!

[attitude]

C'est que de part la conception des moteurs d'aviation et surtout en raison de la dimension des pistons. Ça permet une augmentation de puissance de sortie du moteur! La preuve c'est la diminution de RPM (ou puissance) lorsqu'on passe de "BOTH" à "LEFT" ou "RIGHT".

Bien qu'elle soit tout à fait juste, je ne crois pas que cette réponse accumulerait des points à un examen de Transport Canada... À ce que j'ai toujours entendu, le gain en puissance est plutôt un bénéfice colatéral du système de redondance visant la sécurité.

[Hélicopter]

!

[martint]

Tu décolles, tu prend ton cap corrigé avec ton GPS, ton temps d'arrivé avec ta montre. Tu suis ton cap au DG corrigé à la boussole. Si ton GPS veut te faire aller 90 degrés ailleurs, il y a de bonnes chances qu'on est en pleine guerre des étoiles. Louis

Ouais, c'est pas mal ça que je fais. Ça permet de vérifier et contre vérifier entre l'analogique et la techno.
C'est vraiment ben l'fun la nouvelle techno, mais pour les vols que je fais présentement, mon bon vieux Garmin 396 et mes instruments analogiques, c'est tout ce qu'il me faut.
Martin (FJAR)

[attitude]

Comme référence je cite « FROMTHE GROUND UP, Millennium Edition » pages 70, « Dual Ignition » « …
The purpose of dual ignition is two-fold.
1. Safety. If one system fails, the engine will still operate.
2. Performance. Improved combustion of the mixture increases the power output and gives better engine performance (power).”

Nul doute sur les bénéfices en terme de performances relié à l'allumage double.

Mon point est simplement que l'objectif premier de ces exigences est la redondance afin d'assurer la sécurité du public. Ta référence est excellente et les mentionne d'ailleurs dans cet ordre spécifique. J'ai légèrement modifié le formattage de ta citation pour mettre ce point en évidence.

L'objectif de sécurité est d'ailleurs le point central de cette discussion. Que fait-on en cas de défaillance de GPS, particulièrement si ça devient l'unique système de navigation disponible?

[nuage]

Enfin, je soulève surtout le point que nos GPS sont loin d’être infaillibles et me demande si je suis le seul à me questionner sur la pertinence de maintenir les stations terrestres...

Si ça peut te consoler, tu n'es pas le seul.

Je vol seulement VFR. Le défaut ou l'avantage du GPS est que l'on s'aventure plus loin avec lui que sans lui et on se met parfois dans une situation précaire s'il devait tomber en panne.

Ça m'est déjà arrivé en montant dans le nord où j'étais assez bas sous la couche. Lorsque très bas, disons 500' sol, il est difficile de reconnaître les lacs de la cartes. J'avais mon cap, ma boussole et ma montre, mais une panne de mon GPS aurait fait augmenter beaucoup ma charge de travail, et mon stress. Dans mon cas, à 500' sol, les balises terrestres ne m'auraient pas aidées.

Ça m'est arrivé aussi à pied dans le bois avec mon GPS, j'étais rendu assez creux pour me dire que je n'étais plus certain d'être en mesure de revenir sans le GPS. C'est en réalisant ceci que j'ai décidé de retourner.

My 3 cents = $0,05 CAD

Nuage

[martint]

J’ai aussi l’impression que nos talents de navigateur s’amenuisent rapidement dès notre licence en poche depuis l’avènement des GPS.

Tu as tout à fait raison, le GPS nous ramoli le cerveau LOL, à force de s'y fier et en regardant moins souvent dehors on reconnait plus on on est. Pour ceux qui ont pas des GPS certifiés (humm pas mal tout ceux que je connais avec la petite roue en arrière) la carte devrait primer....mais la réalité est tout autre. Il faut se forcer à faire des NAVs comme on faisait dans nos cours. C'est tout de même le fun la trigonométrie.

Pour le pilotage, il n’y a qu’à aller faire un tour dans les Laurentides pour se rendre compte de la difficulté à se localiser à partir des cartes en tentant de reconnaître les lacs et montagnes.

Humm pas tout à fait d'accord. J'en reviens aux bonnes vieilles NAVs qu'on doit préparer d'avance, ça nous force à lire la carte, reconnaitre les plans d'eau principaux, les villages, les formes. Avec cette préparation on est pas mal moins perdu une fois dans le cockpit au-dessus de notre route. Avant la disponibilité des GPS c'est comme ça que je faisais, même dans les Laurentides. Et il y en a sur ce site qui sont allé bien plus haut....à l'époque ou le sextant n'existait pas encore!

Bons vols
Martin (FJAR)

[alouettelama]

Bonjour,

Effectivement les signaux GPS peuvent être théoriquement facilement brouillés puisqu'il s'agit de "Pseudo Random Noise". Avant, en Amérique du Nord, on avait le LORAN-C en back-up, mais les différentes chaînes de stations au sol ont été désactivées. Actuellement, progressivement, le système Européen Galileo se met en place et sera compatible et interopérable avec le GPS. D'ici quelques années, nous devrions donc avoir une soixantaine de satellites opérationnels pour les deux systèmes. Par ailleurs, une nouvelle fréquence L5 va être commune aux deux systèmes et comprendra des signaux SOL-Safety of Life prévenant immédiatement l'utilisateur de tout dysfonctionnement sur l'un ou l'autre des deux systèmes. Actuellement, les GPS ont déjà la fonction RAIM qui prédit la réception correcte des signaux pour un segment de vol. Des alarmes existent donc.

Par la suite, il semblerait que les Chinois rendent également leur système Beidou compatible avec les deux autres. Nous aurions donc simultanément trois systèmes, ce qui représente une certaine redondance telle qu'on les aime en aviation.

Par contre, l'inconvénient est que tous ces systèmes, pour être compatibles les uns avec les autres, utilisent les mêmes fréquences. Le système russe GLONASS, par contre, utilise plusieurs fréquences différentes, mais semble être en voie d'abandon.

Pierre.

[mrenaud]

Il y a tellement de systèmes dépendant au GPS sur la terre (autre que le positionnement. Plusieurs services utilisent l'horloge du GPS pour fin de synchro) que l'avantage de désactiver le GPS serait facilement surpassé par les inconvénients majeurs! De plus, c'est maintenant dans leur loi que le GPS doit être offert à tous.

De plus, spoofer un GPS, bien que théoriquement faisable est pratiquement très difficile. Jammer est possible mais c'est limité à un endroit restreint, à moins d'avoir multiples antennes sur une grande superficie.

Bref, je ne pense pas qu'il y ait de danger qu'on perde totalement le GPS d'ici tot (ou tard).

[Louis_greniier]

Le système russe GLONASS, par contre, utilise plusieurs fréquences différentes, mais semble être en voie d'abandon.

Pierre.

Ils sont revenus en force depuis 2010. Tout est réparé. Les iphones, et leurs concurents, s'en servent d'ailleurs pour la géolocalisation. Pour le iphone, c'est depuis le 4S. En plus des tours cellulaires, et même du wifi si il en pogne un avec son adresse ip.

Faut voir aussi que même sans géolocalisation, même sans boussole, même sans visi au sol, il te reste encore une façon très précise d'aller ou tu veux: le controleur et son radar. Il peut même te faire une approche à ta place, t'amenant à six pouces du sol au seuil de piste avec une approche PAR. Si après ça t'es perdu sur l'aéroport une fois au sol, laisse l'avion là pi continue à pieds

Juste pour expliquer que bien que le sujet est intéressant, ça m'empêchera pas de dormir aux commandes lors de mon prochain vol. Je vais roupiller comme à mon habitude.

Louis

[Hélicopter]

!