好像有道理!【航天北航施闯院士团队深入解读南京干扰事件:众包大数据如何破解导航

北京蓝龙 2025-12-30 10:46:06

好像有道理!【航天 北航施闯院士团队深入解读南京干扰事件:众包大数据如何破解导航安全困局?】2025年12月17日晚,南京突发大规模导航“集体失灵”事件,手机定位飘向玄武湖、共享单车锁车异常、网约车被误判绕路……百万市民的出行秩序被骤然打乱。事件发生后,北京航空航天大学施闯院士团队迅速开展分析,依托卫星导航与移动通信融合技术工信部重点实验室建设的北斗导航公共服务平台,结合大数据,快速锁定干扰类型及影响范围。针对此次事件背后的技术逻辑、干扰过程、干扰源定位,施闯院士团队进行了科学解读。一、现场直击:一场席卷百万用户的导航“乌龙”12月17日傍晚,南京的社交媒体被各类导航异常的吐槽刷屏热议。“人在江心洲家中,导航显示我在玄武湖底‘潜水’”“骑行5分钟共享单车,锁车后终点被定位到57公里外的句容”“无人机飞行中突然失控,返航后直接丢失”……荒诞的场景背后,是大规模导航信号受扰的真实困境。新华网、扬子晚报等媒体梳理发现,此次事件影响覆盖智能手机、共享单车、机动车、无人机等全品类终端,高德、百度、滴滴等主流导航软件同步出现轨迹漂移。据统计,干扰范围最终超500平方公里,受影响用户预估超百万。晚高峰时段,外卖配送大面积延时、网约车订单混乱取消、路口短时拥堵等民生影响持续发酵,造成一定程度混乱和经济损失。图1 南京众多用户反映当天出现导航位置漂移现象二、干扰溯源:揭秘“电子障眼法”——生成式欺骗干扰针对公众最关心的“干扰到底是什么类型”“为何能让全城导航失灵”等问题,团队给出了答案。【解读1】干扰技术:伪装成真实信号的“欺骗式攻击”“此次事件并非简单的信号压制,而是技术含量较高的生成式欺骗干扰。”施闯院士解释,这种干扰就像“电子障眼法”——通过高精度模拟器生成与GNSS(导航卫星,包括:北斗、GPS等)真实卫星信号特征高度一致的虚假信号,让用户终端误将其当作真实信号处理,最终输出错误定位结果。团队成员王家乐通过分析手机众包数据发现,欺骗攻击期间,手机接收的GNSS信号强度从正常的28±5 dB-Hz,被异常抬高至40-60 dB-Hz。“这是欺骗干扰的典型特征,虚假信号通过功率优势抢占终端接收通道。”为何消费级终端容易被干扰?王家乐进一步说明:“现在智能手机虽普遍搭载GNSS模组,能接收北斗、GPS等多系统信号,但受成本、体积、功耗限制,大多没有抗干扰设计,内置的小型线极化全向天线,更降低了对虚假信号的分辨能力,相当于‘不设防’状态。”图2 受欺骗干扰阶段部分智能手机GNSS信号强度变化【解读2】干扰过程:两个阶段,暗藏智能化设计通过深度挖掘定位大数据与5G定位数据,团队精准还原了此次干扰的完整过程,发现其呈现明显的两阶段特征,且具备较高的智能化设计:第一阶段为“短时间小规模试探”:15:11-15:15历时4分钟,干扰信号以建邺区为核心,逐步扩散至鼓楼、玄武、秦淮及扬子江西岸,覆盖约120平方公里,影响用户超5万。“这一阶段的虚假位置低速移动,似乎是在试探干扰效果。” 图3 第一阶段欺骗干扰期间受影响用户分布及干扰源中心变化情况第二阶段为“长时间大规模干扰”:16:12-20:00历时3小时48分钟,为晚高峰时段,干扰信号功率抬升,影响范围最终扩大至750平方公里,覆盖南京主城及雨花台、栖霞、江宁等近郊,超百万用户受影响。“这一阶段的欺骗信号更狡猾,会诱导定位坐标向东北方向持续移动,伪造移动载体轨迹。”这种设计的目的是增强欺骗逻辑合理性,有效规避终端的静态异常检测算法。图4 第二阶段欺骗干扰期间受影响用户分布及干扰源中心变化情况【解读3】关键线索:150米高程差暴露干扰源踪迹从数据分析可以发现了一些线索:一是干扰信号源共生成4条虚假路线,均从建邺区某地出发向东北推进,伪造信号覆盖半径超10公里,意图模拟无人机低空飞行并不断发射干扰信号,进一步提升欺骗的隐蔽性与可信度。二是虽然伪造的干扰信号“飞行”10公里,而受干扰的用户范围却未发生明显变化,说明真正的干扰源一直暗藏未动。三是欺骗信号诱导的虚假位置高程集中在150米左右,而南京建邺区平均高程约4-10米,表明欺骗源可能位于高层建筑。由此可推算出干扰信号源的隐藏位置。图5 欺骗模拟器依次诱导用户GNSS终端产生四条不同的欺骗路线图6 15:00-20:00期间欺骗信号诱导产生的4条虚假路线图7 被欺骗用户GNSS海拔高度分布点阵图三、核心启示:5G网络和百万手机织就的“移动式监测网络”显威力此次事件的快速溯源,不仅解释了公众的疑惑,更让一种新型的干扰监测模式浮出水面——依托海量的定位大数据监测。传统的北斗地基增强系统虽有3万多个基站,但平均间隔20-50公里,且分布不均,对小尺度、突发性干扰的监测能力严重不足。施闯坦言,而此次溯源能快速推进,关键就在于5G基站和大众手机形成的“干扰信号监测网络”精准弥补了传统监测网络的盲区,让干扰信号无处遁形。2021年,习近平总书记就指出:全球数字化发展日益加快,时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施。目前北斗导航定位授时已深入服务于国民经济和人民生活生产的方方面面,面对卫星导航系统的脆弱性带来的安全风险,我们必须通过新型的监测技术,加快推进常态化北斗导航干扰监测体系建设。未来我们将结合5G基础设施与“北斗导航公共服务平台”,融合大数据与人工智能等技术,就能实现全国范围的北斗干扰的实时监测和干扰源的精确定位,筑牢国家时空信息安全的防线。

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