Beroenden av satellit­navigerings­system ger sårbarheter

Globala satellitnavigeringssystem som GPS används inte bara för positionsbestämning. De är också viktiga källor för tid och frekvens, som många tekniska system är beroende av. Ett nytt metodstöd hjälper verksamheter att se konsekvenser av störningar i deras GNSS-beroenden.

Idag används globala satellitnavigeringssystem – GNSS – både civilt och militärt. Satelliter sänder signaler som ger information om position, navigering och tid. Moderna GNSS-mottagare kan ta emot signaler från olika frekvenser och system.

Det mest kända och använda globala satellitnavigeringssystemet är amerikanska GPS, men det finns ytterligare tre: ryska GLONASS, kinesiska BeiDou och EU:s initiativ Galileo. Moderna mobiltelefoner använder oftast signaler från alla fyra GNSS.

Avgörande för många tekniska system

De flesta tänker kanske främst på positionering och navigering när det kommer till GNSS, men satelliterna är också viktiga källor till tid och frekvens som många system är beroende av. Det skapar sårbarheter vid störningar av GNSS, och är fokus för rapporten Metodstöd för analys av GNSS-beroenden, delområde tid och frekvens som FOI tagit fram på uppdrag av MCF, tidigare MSB.

– Noggrann tid är extremt viktigt för samhället i många tekniktillämpningar: i mobiltelefonnät, i elnät, när datorer ska kopplas ihop med varandra. Även banksektorn kräver noggrann tid för att veta när en transaktion skett, säger Sofia Bergström, forskningsingenjör på avdelningen Telekrig i Linköping och en av fem personer bakom rapporten.

Alla satelliter har atomur som regelbundet synkroniseras med markstationer på jorden. Det gör att GNSS är en lättillgänglig och billig källa till korrekt tid. GNSS används också som källa till frekvens, något som mäts i hertz och är ett mått på antalet händelser per sekund.

I rapporten beskrivs frekvens som ett sätt att få system att hålla samma takt, så att de kan arbeta ihop. Takten behöver inte bara vara lika snabb, utan också ligga i fas så att systemen inte motverkar varandra. Stabil frekvens är exempelvis nödvändigt för att mobilnät ska fungera.

– Ta en verksamhet som elförsörjning. Om inte frekvenssynkroniseringen fungerar får du problem med leveransen av el och det ger problem för samhället i stort. Hur stor effekten blir av en störning beror bland annat på om det är fredstid, kris eller krig. Det är därför man behöver bryta ner sin egen verksamhet för att förstå vilka sårbarheter man har och på vilka sätt verksamheten kan bli störd, säger Åsa Davidsson, analytiker på avdelningen Försvarsanalys i Kista, medförfattare och projektledare till rapporten.

Stöd för att hitta sårbarheter

I metodstödet presenteras en arbetsgång i sju steg för hur en verksamhet kan analysera sitt beroende av GNSS. Målgruppen för metodstödet är aktörer som ska genomföra risk- och sårbarhetsanalyser.

Det första steget är att bemanna en analysgrupp, som ska innehålla olika kompletterande kompetenser. I det andra steget gör analysgruppen en kartläggning av organisationens prioriterade åtaganden.

– Alla uppgifter kanske inte är klassade som samhällsviktig verksamhet, men de kan vara viktiga för just ens egen verksamhet. Man kan till exempel gå till sin risk- och sårbarhetsanalys, RSA, och lista ner de här typerna av uppgifter, så det är tydligt vilka åtaganden som behöver fungera, säger Åsa Davidsson.

I det tredje steget ska analysgruppen se över vilka tekniska system som är nödvändiga för att de prioriterade åtagandena ska fungera, och i det fjärde steget identifieras vilka av systemen som är beroende av tid och frekvens från GNSS. I metodstödet finns ett antal frågor och exempel som ska underlätta för den som använder det.

– Man ska försöka hitta de personer i verksamheten som faktiskt kan det här. Det kan också vara en extern part, säger Sofia Bergström.

Lägger grund för åtgärder

Steg fem går ut på att undersöka vilken redundans som finns i systemen, som att ha en reservtid som inte är beroende av GNSS. I steg sex undersöks vilka av verksamhetens prioriterade åtaganden som kan påverkas av en störning och vilka konsekvenser det får.

– Finns det backupåtgärder som gör att verksamheten kan fortsätta? Kanske utan det tekniska, med något manuellt? Gör det skillnad vilken tid på dygnet en störning sker? När man vet det kan man också se vilka åtgärder som behöver vidtas, och just det är inte en del av rapporten, säger Åsa Davidsson.

Det sista steget är inriktat på kunskapsöverföring. Den kunskap gruppen fått fram om tekniska beroenden av GNSS och vad de kan innebära behöver nå ut till den övriga verksamheten och redovisas i RSA:n. Genom att redovisa i sin RSA kan kunskap om beroenden spridas och hjälpa MCF (tidigare MSB) att få en helhetsbild.

Metodstödet har tagits fram utifrån litteraturstudier och den samlade kunskap som finns på FOI. Ett mervärde i arbetet har varit samarbetet mellan avdelningarna Försvarsanalys och Telekrig, menar Åsa Davidsson.

– Vi har helt olika typer av bakgrundsförståelse och arbetsuppgifter. Det här är ett tekniskt komplicerat område som ska förklaras och kunna användas av personer utan tekniska förkunskaper. Det har varit en fin möjlighet för oss att lära oss av varandras kompetenser.

Läs rapporten

Läs mer