שיבושי ה-GPS פוגעות גם בחברות אזרחיות

[בתמונה: רכיב ההגנה של אינפינידום. באדיבות אינפינידום]

חברת אינפינידום (Infinidome) מקיסריה חשפה כי חברות רחפנים אזרחיות בישראל החלו לעשות שימוש ברכיב ההגנה שלה מפני שיבושי GPS, וזאת כדי להתמודד עם הפרעות ה-GPS המורגשות בצפון הארץ, שמקשות על פעילותן המסחרית.

לדברי אינפינידום, שתי חברות צילום אווירי, המספקות שירותי מיפוי ומידול תלת-ממדיים, התקשו מאז פרוץ המלחמה לפעול באזורים רבים בישראל המתאפיינים בשיבושי GPS – והדבר אף הוביל לאובדן הזדמנויות עסקיות והכנסות ישירות. לאחר שהתקינו בצי הרחפנים שלהן את רכיב ההגנה מהדור השני של החברה, GPSdome2, שתי החברות חזרו לבצע את רוב הפעילות שלהן בצורה חלקה למרות ההפרעות. באינפינידום מוסיפים כי גם חברות לחקר ימי עמדו מול אתגר דומה, וחלקן התקינו את רכיב ההגנה של החברה. 

מערכות ניווט לווייניות גלובליות (GNSS), כדוגמת GPS, ממלאות תפקיד חשוב במגוון תחומים, כמו ניווט ימי, צילום אווירי, חקלאות, תחבורה ותקשורת, תעשיות אלה מסתמכות על GNSS לצורך ניווט מדויק, מיקום מדויק, ותיאום זמנים. האיום הגובר של הפרעות GNSS במיוחד באזורי עימות הפך לאתגר משמעותי, המשבש פעילויות יומיומיות ובעל השלכות כלכליות ובטיחותיות משמעותיות.

השיבושים האחרונים בישראל הדגישו את נקודת התורפה הזו, כאשר פלטפורמות במגוון תעשיות סבלו משיבושים משמעותיים, תפקודן צומצם באופן ניכר ואף נעצר לחלוטין, מה שגרם להפסדים כספיים ניכרים..

המודול של אינפינידום מזהה את אותות השיבוש ואת הכיוון ממנו הגיעו, ויודע להחליש אותם ועל-ידי כך מונע את ההפרעה במקלט ה-GNSS. לדברי אינפינידום, הדור השני של רכיב ההגנה שלה, GPSdome2, מספק הגנה עוצמתית פי 10 מהדור הקודם של החברה, ויש לכך חשיבות גדולה בגבהים ובמיקומים בהם פלטפורמות אלו פועלות.

מגן ה-GPS של אינפינידום נמצא בשימוש מבצעי במלחמה

קבוצת אימקו (IMCO) נבחרה על-ידי חברת אינפינידום (infiniDome) מקיסריה לייצר את GPSDome2, מערכת הגנה אקטיבית המותקנת על כטב"מים, רחפנים, חימושים וכלים בלתי מאוישים, ומספקת הגנה מפני שיבושי GPS שעלולים להפילם. מהודעת אימקו עולה כי המערכת נמצאת בשימוש מבצעי על-ידי צה"ל במלחמה הנוכחית, שבה היא "הוכיחה יכולות מבצעיות משמעותיות".

באחרונה נבחרה קבוצת אימקו גם על-ידי חברת הרחפנים Easy Aerial לייצר ולהרכיב עבורה את מערכת Drone in a Box. הייצור וההרכבה ייערכו באולמות הייצור של החברה בישראל ובארצות הברית. אימקו מספקת את שירותיה ללקוחות בתחומים השונים באמצעות שתי חטיבות, תעשייתית ובטחונית, שכל אחת מהן כוללת מספר חברות.

נקודת התורפה של כטב"מים

נושא ההגנה על מערכות ניווט מבוססות GPS הופך להיות קריטי בעולם הצבאי, לאור השימוש הגובר ברחפנים ובכטב"מים – והתפתחות אמצעי השיבוש המופעלים נגדם. אזורי גבול, בעיקר בין מדינות עוינות, מועדים לשיבושי GPS שנועדו לפגוע בפעילות סיור ותצפית של כטב”מים. אותות השיבוש עשויים לפגוע לא רק בכלים צבאיים, אלא גם במערכות אזרחיות מבוססות GPS, דוגמת כלים חקלאיים, רחפנים אזרחיים ואפילו מטוסי נוסעים החולפים באזור.

אותות ה-GPS קלים מאוד לשיבוש: מדובר באותות חלשים מאוד המגיעים מלוויינים המשייטים בגובה של כ-20,000 ק”מ. השיבוש מתבצע בשתי דרכים: שידור אותות חזקים הממסכים את אותות הלוויין המקוריים ועל-ידי כך מונעים את קליטתם, או שידור אותות הטעיה אשר שולחים למקלט מידע שגוי, הגורם לו “לחשוב” שהוא נמצא במקום אחר. מערכת GPSDome של אינפינידום משתמשת בשיטת זיהוי מסוג Null Steering Algorithm, וברכיב שידור RFIC של החברה.

המודול מזהה את אותות השיבוש ואת הכיוון ממנו הגיעו, ויודע להחליש אותם ועל-ידי כך מונע את ההפרעה במקלט ה-GNSS. המודול מותאם לשימוש במערכות בלתי מאויישות: הוא מותקן בין מקלט ה-GPS לבין האנטנות. הוא שוקל 500 גרם ובעל צריכת הספק של 9 וואט.

במהלך 2022 השלימה אינפינידום שורת ניסויים באזור גבול ישראל-סוריה, אזור המתאפיין בהפרעות GPS עוצמתיות בשל נוכחות כוחות צבא רוסיים.  הניסוי הראה כי במערכת הניווט שהיתה מוגנת על ידי הרכיב של אינפינידום, המקלט המשיך לקלוט אותות GPS באופן תקין והמערכת גם שידרה התראה על מתקפת השיבוש למרכז בקרה.

רשת ה-GPS ההודית תספק שירותים ליישומים אזרחיים

מערך הניווט הלווייני של ממשלת הודו, NavIC, נכנס לשלב התפתחות חדש ומתכנן להשיק בשנת 2025 שירות ניווט לוווייני למכשירי טלפון סלולריים ולאבזרי IoT. התעשייה הבעולם כבר נערכת לרשת החדשה. בחודש ספטמבר 2023 הודיעה אפל שמכשירי הטלפון החדשים שלה מדגמי iPhone 15 יתמכו ברשת ה-GPS הלוויינית בגרסתה האזרחית, NavIC L1. כעת גם קואלקום מצטרפת למהלך ומכריזה שכל ערכות השבבים שלה לטלפונים סלולריים, כלי רכב ואבזרי IoT ממשפחת Snapdragon, יתמכו באותות L1 ובעתיד גם באותות L5 בעלי הרזולוציה הגבוהה יותר, של רשת NavIC.

שבבי קואלקום הראשונים התומכים ב-NavIC L1 צפויים לצאת לשוק במחצית השנייה של 2024, והמכשירים הראשונים התומכים ברשת צפויים להגיע לשוק במחצית הראשונה 2025. קואלקום הודיעה שבמהלך החודש הזה (דצמבר) היא תבצע הדגמה ראשונה קליטת ופיענוח אותות ה-GPS ההודי. רשת הניווט הלווייני ההודית החלה את דרכה כפרוייקט בטחוני, לאחר שבשנת 1999 נותק הצבא ההודי משירותי ה-GPS האמריקאים במהלך עימות מוגבל עם פקיסטן בגבול קשמיר. המסקנה היתה שהודו זקוקה לתשתית ניווט עצמאית שאינה תלויה במגבלות גיאו-פוליטיות.

סוכנות החלל ההודית ISRO הקימה מרכז לפיתוח רשת ניווט לוויינית, ובשנת 2013 החלה לשגר את הלוויינים הראשונים של הרשת. כיום היא כוללת 7 לוויינים המעניקים כיסוי מלא של הודו וסביבתה, כולל פקיסטן ואירן, דרום רוסיה, חלק גדול מדרום מזרח איסה (הודו-סין) והאוקיינוס ההודי. מטרת הרשת היא לספק תשתית ניווט לוויינית לכל המרחב ההודי – עד למרחק של 1500 ק"מ מגבולות המדינה. הרשת מספקת שירות משני סוגים: Standard Position Service – SPS המותקן היום בהרבה משאיות תובלה בהודו, ושירות מיקום ליישומי ביטחון בשם Restricted Service – RS, הפועלים בתדרי 1176MHz ו-2498MHz. מדובר ברשת בסיסית מבחינת הביצועים: היא מספקת רמת דיוק של 20 מטר בלבד. אותות L1 החדשים שייכנסו לשוק ב-2025 יפעלו בתדר של 1575MHz.

אינפינידום הוכיחה יעילות הגנת GPS בגבול עם סוריה

חברת אינפינידום (InfiniDome) מקיסריה חשפה שלאחרונה ביצעה שורת ניסויים באזור הגבול עם סוריה, במטרה לבדוק את מידת החסינות של מערכת הגנת ה-GPS בפני ניסיונות שיבוש (Jamming) שהיא פיתחה, מדגם GPSdome (בתמונה למעלה). אזור הגבול בין ישראל לסוריה ידוע כמועד להפרעות GPS, מכיוון שהכוחות הרוסיים מפעילים בו אמצעים רבי-עוצמה לשיבוש מקלטי GPS, במסגרת פעילותם המבצעית בסוריה. בשל עוצמתם, אותות השיבוש זולגים מעבר לגבול ופוגעים בפעילות צה"ל. בשנת 2019 גינתה ישראל באופן פומבי את רוסיה על הפעלת אמצעי השיבוש, שאף השפיעו על מערכות ניווט מטוסים מסחריים שנחתו בנתב"ג.

במסגרת הניסוי שנערך לאורך הגבול ברמת הגולן, איתרה אינפינידום מתקפות שיבוש רוסיות ובדקה כיצד הן משפיעות על תפקוד מערכות ניווט ה-GPS. החברה בדקה את הביצועים של מקלט GNSS מדגם M8M של חברת U-Blox, הנפוץ בקרב רחפנים וכלי-רכב. בניסוי הושוו ביצועי המקלט כאשר הוא מוגן וכאשר אינו מוגן. הניסוי הראה כי המקלט המוגן המשיך ולקלוט אותות GPS באופן תקין, גם בעת מתקפת שיבוש נרחבת, ואילו המקלט החשוף שובש לחלוטין ומערכת הניווט איבדה את יכולת ההתמצאות והמיקום. במקביל, המערכת גם שידרה התראה על מתקפת השיבוש למרכז בקרה.

אינפינידום מבטלת על אותות השיבוש

אותות ה-GPS קלים מאוד לשיבוש: מדובר באותות חלשים מאוד המגיעים מלוויינים המשייטים בגובה של כ-20,000 ק"מ. השיבוש מתבצע בשתי דרכים: שידור אותות חזקים הממסכים את אותות הלוויין המקוריים ועל-ידי כך מונעים את קליטתם, או שידור אותות הטעיה אשר שולחים למקלט מידע שגוי, הגורם לו "לחשוב" שהוא נמצא במקום אחר. מערכת GPSdome של אינפינידום משתמשת בשיטת זיהוי מסוג Null Steering Algorithm, וברכיב שידור RFIC של החברה.

המודול מזהה את אותות השיבוש ואת הכיוון ממנו הגיעו, ויודע להחליש אותם ועל-ידי כך מונע את ההפרעה במקלט ה-GNSS. המודול מותאם לשימוש במערכות בלתי מאויישות: הוא מותקן בין מקלט ה-GPS לבין האנטנות, שוקל 75 גרם ובעל צריכת הספק של פחות מ-0.8 ואט.

שיתוף פעולה אסטרטגי עם Honeywell

בחודש אפריל 2021 השלימה אינפינידום גיוס הון בהיקף של 2.4 מיליון דולר, בהובלת קרן ההון-סיכון Next Gear וזרוע ההשקעות של ענקית הטכנולוגיה האמריקאית Honeywell. בעקבות ההשקעה האסטרטגית נכנסו שתי החברות לפרוייקטים משותפים בתחום ההגנה על רחפנים צבאיים, כטב"מים ומוניות מעופפות. באוגוסט 2021 הן הכריזו על פרוייקט הפיתוח המשותף הראשון: מערכת ניווט מאובטחת לרחפנים צבאיים ומסחריים. בשלב הבא, שתי החברות עשויות להתאים את מערכת הניווט המוגנת גם לפלטפורמות אוויריות נוספות כמו כטב”מים וכלי-רכב קרקעיים.

אזורי גבול, בעיקר בין מדינות עוינות, מועדים לשיבושי GPS שנועדו לפגוע בפעילות סיור ותצפית של כטב"מים. אותות השיבוש עשויים לפגוע לא רק בכלים צבאיים, אלא גם במערכות אזרחיות מבוססות GPS, דוגמת כלים חקלאיים, רחפנים אזרחיים ואפילו מטוסי נוסעים החולפים באזור. כך למשל, קרטלי הסמים במקסיקו נוהגים להפעיל שבשים כדי להסוות את פעילותם מפני כוחות אכיפת החוק של ארצות הברית, ואפילו פיראטים עושים לעיתים שימוש במערכות כאלה כחלק מפעולת ההשתלטות על ספינה.

בסרטון: מדידת המקלט המוגן בעת מתקפת השיבוש:

בסרטון: מדידת תפקוד המקלט החשוף בעת מתקפת השיבוש:

אלביט רוכשת את Rokar ב-31 מיליון דולר

חברת אלביט מערכות (Elbit) רוכשת מתאגיד BAE Systems את חברת Rokar מהר חוצבים בירושלים, תמורת 31 מיליון דולר במזומן. חברת רוקאר מעסיקה כ-120 עובדים ומתמחה בפיתוח, ייצור, אינטגרציה ותמיכה של מקלטי GPS מתקדמים, מערכות גנה על מקלטי GPS, וכן מערכות הנחייה עבור חימוש מדוייק ומערכות ביטחוניות מתקדמות. נשיא ומנכ"ל אלביט, בצלאל מכליס, אמר שישנה עליה בדרישה לפתרונות אש מדויקים ומרושתים.

מכליס: "הטכנולוגיות של Rokar כבר מוטמעות במערכות שלנו. הרכישה נועדה לחזק את היכולות שלנו בתחום הזה הנמצא בצמיחה". מערכות הניווט הלווייני (GPS) הממוגנות של החברה מותקנות כיום בלוויינים, פגזי ארטילריה, רקטות ארטילריות וטילים, במטוסים, מל"טים ובפלטפורמות קרקעיות וימיות. חברת רוקאר הוקמה בשנת 1982, ובשנת 1998 היא נמכרה לתאגיד BAE. לאורך השנים התקיים שיתוף פעולה בין אלביט ובין BAE, כולל רוקאר.

פרוייקט הנגמ"ש ההולנדי

בין השאר, אלביט שותפה בפרוייקט הענק של BAE Systems לשידרוג נגמ"שי הלחימה של הצבא ההולנדי. מדובר בפרוייקט בהיקף של כ-500 מיליון דולר לשדרוג 122 נגמ"שי לחימה מסוג CV90 של הצבא ההולנדי, עם אופציה לשדרג 19 נגמ"שים נוספים. חברת אלביט משתתפת בפרוייקט בהיקף כולל של כ-82 מיליון דולר. היא תספק את מערכת ההגנה האקטיבית בפני טילים ופגזים מסוג Iron Fist את הכוונת האלקטרו-אופטית עבור התותח. מעניין לציין שהולנד הייתה מהמדינות הראשונות שבדקו את ההיתכנות של הצטיידות מאסיבית במערכות הגנה אקטיביות, וכבר בשנת 2019 החליטה להצטייד במערכת של אלביט.

ברבעון האחרון של 2020 הסתכמו המכירות של אלביט בכ-1.38 מיליארד דולר, בהשוואה לכ-1.32 מיליארד דולר ברבעון המקביל אשתקד. המכירות ב-2020 כולה הסתכמו בכ-4.66 מיליארד דולר, בהשוואה למכירות בהיקף של כ-4.50 מיליארד דולר בשנת 2019. צבר ההז\מנות של החברה מסתכם בכ-11 מיליארד דולר, כ-65% מהן מיועד לאספקה במהלך 2021-2022.

אינפינידום היא אחת ממייסדות קונסורציום Open PNT Alliance

[בתמונה: "רחפן בתוך קופסה" של Easy Aerial]

חברת אינפינידום (Infinidome) מקיסריה, המפתחת פתרונות להגנה על מכשירי GPS מפני שיבוש וחסימה, היתה שותפה, כחברה מייסדת, להקמת קונסורציום חדש בשם Open PNT Alliance, שתפקידו לגבש סטנדרטים לשימוש בטוח במערכות המספקות נתוני מיקום, ניווט ותזמון (Position, Navigation & Timing – PNT), ובראשן GPS. הקונסורציום כולל עשר ספקיות של שירותי PNT ויצרניות של ציוד ובהן אירידיום (Iridium), נקסטנאב (NextNav), אורוליה (Orolia), סטלס (Satelles) ועוד.

אחד הגורמים שהאיצו את הקמת הקונסורציום היה צו מנהלי שפורסם על ידי הבית הלבן בחודש פברואר, שקרא להסדיר את תחום שירותי ה-PNT.  למעשה, לא רק מערכות ניווט, כמו אלה המצויות בכלי-רכב, מתבססות על GPS, אלא גם תשתיות קריטיות כדוגמת רשתות חשמל ותקשורת, חוות שרתים, מערכות בנקאיות וכדומה, המסתמכות על שירותי PNT לצורך תזמון פעולות וסנכרון. GPS הינו האמצעי הרווח ביותר לאספקת נתוני PNT, אך ישנם גם אמצעים טכנולוגיים נוספים כדוגמת שעונים אטומיים, גירוסקופ סיב אופטי, לוויינים נמוכי מסלול (LEO) ועוד.

בצו נכתב: "לאור האימוץ הגובר של שירותי PNT, שיבוש או הטעיה של השירותים הללו עלול להשפיע לרעה על הכלכלה והביטחון הלאומי של ארצות הברית. על כן, מחובתו של הממשל לקדם שימוש אחראי של מערכות PNT על ידי מפעילים של תשתיות קריטיות." הצו קובע כי תוך שנה מיום חתימת הצו משרד המסחר ימפה את כל המערכות הקריטיות המתבססות על PNT, והמשרד לביטחון המולדת יגבש קריטריונים לבחינת רמת האבטחה של המערכות השונות. הממשל מבצע את התהליכים הללו תוך דיאלוג עם המגזר הפרטי, ועל כן לגוף כמו הקונסורציום Open PNT יכול להיות משקל משמעותי.

מייסד ומנכ"ל אינפינידום, עומר שרר, הסביר ל-Techtime את חשיבותו של הצו המנהלי. "זו פעם ראשונה שמישהו במישור הפוליטי מכיר בכך שאי אפשר להסתמך עוד במערכות קריטיות על GPS באופן הפרוץ שבו זה נעשה כיום. עבורנו, כחברת סטארט-אפ החברות בקונסורציום יכולה לספק לנו חשיפה משמעותית."

מתמקדים בשוק הכטב"מים הצבאיים

אינפינידום פיתחה רכיב להגנה על משדרי GPS בציי רכב, כלי-טיס בלתי מאוישים ותשתיות קריטיות מפני מתקפות שיבוש וחסימה. הרכיב, המתחבר לכל GPS, מזהה ניסיונות מתקפה ומאפשר להמשיך ולשדר אותות מיקום למרכז הבקרה גם כשה-GPS נמצא תחת מתקפת שיבוש. היתרון התחרותי המשמעותי של החברה הוא בכך שהמוצר שלה זול משמעותי ביחס למוצרים מתחרים, בעיקר מהשוק הצבאי, שעלותם יכולה להגיע אפילו לעשרות אלפי דולרים. לאינפינידום יש מוצרים ייעודיים לשוק האוטומוטיב ולשוק הרחפנים והכטב"מים, והיא כעת מפתחת את הדור הבא, שיספק הגנה משלושה כיווני אוויר של תקיפה.

הפתרון של אינפינידום מתבסס על אלגוריתם סינון ייחודי (proprietary filtering algorithm) שהחברה פיתחה. באמצעות שילוב האותות משתי אנטנות (אנטנות פשוטות ורגילות) מופרדות זו מזו, המערכת מזהה את הכיוון ממנו היא מותקפת, מזינה את המידע הזה חזרה לאלגוריתם ומצליחה בזאת להפחית את עוצמת הגורם המשבש מה שמאפשר למקלט ה-GPS להמשיך ולקלוט את אותות ה-GPS.

אחד משוקי המפתח של אינפינידום הוא שוק הכטב"מים הצבאיים והביטחוניים. לא מכבר חתמה החברה על שיתוף פעולה עם יצרנית הרחפנים האמריקאית Easy Aerial, שתטמיע את הפיתרון של אינפינידום בקו הרחפנים הצבאיים שלה, כדי להגן עליהם מפני ניסיונות להפילם תוך כדי טיסה באמצעות חסימת אות ה-GPS.

"אנחנו מתמקדים כעת בהגנה על כטב"מים צבאיים ולגופי אכיפת חוק, מכיוון שבתחום זה יש לקונה משמעותית. למרבית הכלים הללו אין הגנת GPS ראויה, וזה עשוי למנוע מהם להמריא ולבצע את המשימה בהצלחה. אחת המטרות שלנו בקונסורציום היא לקדם רגולציה שתחייב הגנת GPS, ממש כמו שהרגולציה כבר מחייבת התקנת מצנחי חירום ברחפנים."

הגנה בפני שיבושי GPS: רגולוס גייסה 4 מ' דולר

בתמונה למעלה: ניר ששון. לפני הקמת אוטוטוקס עסק בפיתוח שבבי תקשורת בחברת טקסס אינסטרומנטס

חברת רגולוס (Regulus Cyber) מחיפה גייסה 4 מיליון דולר בהובלת חברת SPDG Ventures הבלגית, הממוקדת בהשקעות בתחומי התחבורה, ובהשתתפות btov Partners והמשקיעים הקיימים בחברה. חברת רגולוס פיתחה תוכנה המספקת הגנה לכלי-רכב ולציי רכב בפני מתקפות שיבוש המיועדות לנטרל ולהטעות את מקלטי/משדרי הניווט הלווייניים (GNSS) בכלי-רכב.

מערכת Pyramid של החברה מבוססת על אלגוריתמים מוגנים בפטנט של למידת-עומק, שפותחו באמצעות ניסויי מתקפות שיבוש שבוצעו לאורך מספר שנים. האלגוריתם מזהה את ניסיון השיבוש, חוסם אותו ושולח התראה למנהל הצי ולרשויות האכיפה על ניסיון החדירה. להערכת החברה, הפתרון שלה מספק הגנה מפני כל סוגי מתקפות השיבוש ובכל התדרים. התוכנה מונעת מאותות כוזבים לשבש את פעולת מערכת הניווט ומאפשרת לה להמשיך ולשדר את אותות המיקום הנכונים.

ניר ששון עוזב את אוטוטוקס לטובת רגולוס

במקביל להשלמת גיוס ההון, לאחרונה מינתה רגולוס את ניר ששון כמנהל העסקים הראשי של החברה (Chief Business Officer). ששון הגיע מחברת Autotalks הנחשבת לאחת מהחברות המתקדמות בעולם בתחום שבבי התקשורת בין הרכב לבין שאר תשתיות הכביש (V2X). הוא היה בין מייסדי החברה בשנת 2008 ושימש כמנכ"לה במשך שלוש שנים. ששון החל את דרכו ביחידה טכנולוגית של צה"ל, והיה בין עובדי ליבית שהצטרפו לטקסס אינסטרומנטס, אשר רכשה את ליבית ב-1999. עד להקמת אוטוטוקס, הוא מילא תפקידי מו"פ וניהול ב-TI בתחומי מודמי הכבלים ושבבי תקשורת לרשתות איתרנט ו-Wi-Fi.

להערכת European GNSS Agency, תחום התחבורה, הכולל כלי רכב ותשתיות כביש, תופס כ-50% מכל שוק הניווט הלווייני בעולם. "כיום יש בעולם 8 מיליארד מקמ"שי GNSS האחראים לניהול 7% מהכלכלה העולמית", אמר מנהל התיפעול לשעבר של תאגיד דיימלר מרצדס ואחד מהמשקיעים בחברה, ריינר שמוקלה. "רגולוס יכולה להגן על תעשיית הענק הזאת". בחודש אפריל השנה הודיעה חברת Harman הגרמנית (הנמצאת בבעלות סמסונג ונחשבת לספקית מובילה של מערכות לרכב), שהיא תטמיע את תוכנת רגולוס בפלטפורמת הגנת הסייבר לרכב Harman Shield, שהיא מציעה ליצרניות רכב ולמנהלי ציי רכב.

רכב ניסוי של רגולוס לבדיקת מתקפות שיבוש של מערכות הניווט הלווייניות
רכב ניסוי של רגולוס לבדיקת מתקפות שיבוש של מערכות הניווט הלווייניות

חברת רגולוס מעסיקה יוצאי יחידות טכנולוגיות צבאיות ובוגרי התעשיות הביטחוניות הגדולות בישראל. היא מתמקדת במערכות להגנת חיישני הרכב בפני תקיפות המבוססות על זיוף אותות ועל חסימת ושיבוש אותות. טכנולוגיית Pyramid Sensor Cybersecurity המשמשת בשלושה מוצרים שונים: מערכת להגנת הניווט הלווייני, מערכת להגנת המכ"ם ברכב ומערכת להגנת חיישני ה-LiDAR הנמצאים ברכב.

בחודש יוני 2019 היא ביצעה הדגמה מעוררת עניין: היא הצליחה להוריד מהכביש מכונית Tesla Model 3 באמצעות זיוף אותות ניווט לווייניים (Spoofing). במסגרת ניסוי שנערך באירופה בדגם החדש של טסלה, החברה גרמה למערכת הניווט Navigate on Autopilot להאמין שהרכב הגיע לצומת למרות שהוא עדיין היה במרחק של יותר מ-150 מטר מהצומת, וכתוצאה מכך הרכב האט בפתאומיות וירד מהכביש בנסיון לבצע פנייה בנקודה שבה אין פנייה.

HARMAN אימצה את הגנת ה-GPS של רגולוס

בתמונה למעלה: ניסוי של חברת רגולוס בהגנה על מערכות ניווט לווייני

חברת Harman הנמצאת בבעלות סמסונג ונחשבת לספקית מובילה של מערכות לרכב, תציע ליצרניות רכב ולמנהלי ציים את תוכנת ההגנה של חברת הסייבר הישראלית רגולוס (Regulus) מפני מתקפות שיבוש על משדרי GPS בכלי-רכב. הארמן תטמיע את הפתרון בפלטפורמת הגנת הסייבר לרכב Harman Shield, הכוללת מגוון אמצעי אבטחת סייבר ברמת הרכב, הצי והענן, ושירות של מרכז  אבטחה הפועל מסביב לשעון. חבילת ה-Shield כוללת פתרון סייבר ישראלי נוסף, שפיתחה חברת Cybellum, המספק הגנה מפני נקודות תורפה שעשויות להימצא בתוכנות של ספקים חיצוניים.

רגולוס מפתחת פתרונות הגנת סייבר על מערכות ניווט לווייניות (GNSS/GPS). לפי ההערכות, ישנם כיום בעולם כ-5 מיליארד מערכות ומכשירים מבוססי GNSS, המותקנות בכלי-רכב, מטוסים, ספינות, כלי-טיס בלתי מאוישים, מתקני תשתית ואפילו מערכות מסחר אלקטרוניות בבורסה (לצורך תזמון מדויק של הוראות מסחר).

הן חשופות למתקפות שיבוש (spoofing) שבהן ההאקרים משתלטים על משדר ה-GPS וגורמים להפסקת האותות או לשידור אותות שגויים וכתוצאה מכך אובד הקשר בין מרכז הבקרה של הצי לבין כלי-הרכב. לעיתים, מתקפת שיבוש מתבצעת כפעולת הסחה המקדימה שוד דרכים של כלי-הרכב, במטרה לטשטש את עצם התרחשות השוד ואת נתיב המילוט.

הפתרון של רגולוס, Pyramid, הינו תוכנה המתבססת על אלגוריתמים מוגנים בפטנט של למידת-עומק, שפותחו באמצעות ניסויים שערכה במתקפות שיבוש במשך מספר שנים. האלגוריתמים מזהים את ניסיון השיבוש, חוסמים אותו ושולחים התראה למנהל הצי ולרשויות האכיפה על ניסיון החדירה. להערכת החברה, הפתרון שלה מספק הגנה מפני כל סוגי מתקפות השיבוש ובכל התדרים. התוכנה מונעת מאותות כוזבים לשבש את פעולת מערכת הניווט וממשיכה לשדר את אותות המיקום הנכונים גם בעת המתקפה.

השתלטות על רכב של טסלה

בחברה מסבירים כי פתרונות ההגנה הקיימים בתחום מצריכים קידוד לתוך החומרה ברמת השבב או המשדר. ואולם, מאחר שכיום נעשה שימוש במשדרי GPS מבוססי תוכנה, הפתרונות הללו כבר אינם מספקים הגנה מספקת. לפני כשנה המחישה רגולוס את חומרת הסכנה לאחר  שהצליחה להוריד מהכביש מכונית Tesla Model 3 באמצעות זיוף אותות ניווט לווייניים.

במסגרת ניסוי שנערך באירופה בדגם החדש של טסלה, החברה גרמה למערכת הניווט Navigate on Autopilot להאמין שהרכב הגיע לצומת למרות שהוא עדיין היה במרחק של יותר מ-150 מטר מהצומת, וכתוצאה מכך הרכב האט בפתאומיות וירד מהכביש בנסיון לבצע פנייה בנקודה שבה אין פנייה.

החברה הוקמה בשנת 2016 על-ידי המנכ"ל יונתן צור, לשעבר טייס בחיל האוויר ומפקד יחידת המל"טים בחיל האוויר ושימש בהמשך כיועץ לאלביט ולתעשייה האווירית. המייסד השני, יואב זנגוויל, מתמחה בפיתוח ותכנון מל"טים ובמערכות בקרה זמן אמת. בתחום האוטומוטיב, החברה פיתחה פתרונות להגנת ניווט לווייני, הגנת המכ"ם ברכב ומערכת להגנת חיישני LiDAR הנמצאים ברכב.

אינפינידום השיקה פתרון הגנה למניעת מתקפות GPS על משאיות תובלה

חברת אינפינידום (Infinidome) מקיסריה השיקה גרסה חדשה, המותאמת לתעשיית הרכב, של רכיב הגנה מפני מתקפות שיבוש על משדר ה-GPS ברכב. המכשיר, המתחבר לכל GPS, מאפשר להמשיך ולשדר אותות מיקום למרכז הבקרה גם כשה-GPS נמצא תחת מתקפת שיבוש המקדימה חטיפה או שוד, וגם מספק התראה המאפשרת להזעיק כוחות למקום השוד. בימים אלה החלה החברה לבצע פיילוטים עם חברות המספקות שירותי אבטחה לציי משאיות תובלה.

גרסת האוטומוטיב של רכיב ההגנה משולבת עם תשתית ענן, המרכזת נתונים בזמן אמת ממשדרים בכלי-רכב אחרים בסביבה ומספקת לנהג ולמנהל הצי התראות מפני איומים פוטנציאליים בהמשך הדרך ומשקללת נתיבי נסיעה חלופיים.

כיום, יש פיתרונות דומים, המונעים שיבוב אותות GPS, רק בתחום הצבאי, והם על פי רוב יקרים מאוד, גדולים ומסובכים לשימוש. מנכ"ל החברה ואחד ממייסדיה, עומר שרר, הסביר בשיחה עם Techtime כי החברה מציעה פיתרון זול, קטן ופשוט להתקנה ושימוש המיועד לשוק האזרחי. "בניגוד לפתרונות אחרים בשוק, הרכיב שלנו אינו כולל  בתוכו GPS אלא מתחבר לכל סוג של משדר GPS, בין אם מדובר במערכת ניווט מתוחכמת או בעוקב GPS פשוט. זה מוזיל את עלויות הטמעת הפתרון".

הגרסה הראשונה של המוצר שימשה בעיקר לרחפנים צבאיים וסייע להגן על צי הרחפנים של צה"ל בגבול עזה מפני ניסיונות של אנשי חמאס להפיל רחפנים באמצעות שבשי GPS. שוק יעד נוסף של החברה הוא הגנה על תשתיות קריטיות, כמו בנקים וחוות שרתים, שעושים שימוש בטכנולוגיות GPS לצורך תזמון פעולות. בתחום זה חתמה החברה לפני מספר חודשים על הסכם הפצה אסטרטגי, בהיקף של מאות אלפי דולרים, עם חברת Orolia, המתמחה בפתרונות ניווט, תזמון ומיקום למגזר הממשלתי והביטחוני.

ממשק הענן של אינפינידום

כל 30 דקות נשדדת משאית

מנהלי ציי רכב כמו חברות משאיות תובלה עושות שימוש בתקשורת GPS כדי לעקוב בזמן אמת אחר מיקומם של כלי הרכב בצי. משאיות אלה מובילות לעתים סחורות בעלות ערך ומשמשות מטרה למעשי שוד שנועדו לגנוב את הסחורה.

שרר: "אנחנו מקבלים פניות על בסיס שבועי ממדינות כמו מקסיקו וברזיל. במקסיקו כל 30 דקות נשדדת משאית, וזה מצטבר לנזק של כ-10 מיליארד דולר בשנה."  גם בארצות הברית התופעה הולכת וגוברת: בשנת 2017 אירעו כ-900 ארועי חטיפת משאיות, שבהם נגנבה סחורה בהיקף של חצי מיליארד דולר.

במהלך מעשה השוד, עושים החוטפים שימוש במשבש אותות מיקום לווייניים (GPS Jammer). המכשיר התוקף משבש את אותות הלוויינים שהמשאית קולטת ומונע את שליחת מיקומה למרכז הבקרה. המשבש גורם להפסקת האותות או לשידור אותות כוזבים, ומרכז הבקרה לא מודע לכך שמשאית נמצאת תחת התקפה, שהיא הוסטה ממסלולה ונשדדה ומהו נתיב המילוט של המשאית אם היא נחטפה. למרות שהשימוש במכשירי שיבוש נחשב לא חוקי, ניתן להשיגם באינטרנט בקלות במחיר של כמה עשרות דולרים.

כדי לתת מענה לצורת השוד הזו, פיתחה אינפינידום אביזר הגנה בשם OtoSphere, המאפשר למקלט ה-GPS שבכלי-הרכב להמשיך ולקלוט את אותות הלוויינים ולשדר את מיקומו המדויק למרכז הבקרה, גם כשהוא נמצא תחת מתקפת שיבוש. המכשיר יודע לזהות מתקפה כזו, ולשדר אות מצוקה מיוחד המתריע על החטיפה ומאפשר למרכז הבקרה להגיב לשוד בזמן אמת ולהמשיך לעקוב אחר המשאית הגנובה.

הפיתרון של אינפינידום מתבסס על אלגוריתם סינון ייחודי (proprietary filtering algorithm) שהחברה פיתחה. באמצעות שילוב האותות משתי אנטנות (אנטנות פשוטות ורגילות) מופרדות זו מזו, המערכת מזהה את הכיוון ממנו היא מותקפת, מזינה את המידע הזה חזרה לאלגוריתם ומצליחה בזאת להפחית את עוצמת הגורם המשבש מה שמאפשר למקלט ה-GPS להמשיך ולקלוט את אותות ה-GPS. שרר: "מלבד מניעת השיבוש, בתחום הרכב חשוב לזהות איפה המתקפות מתבצעות והתריע מבעוד מועד כדי שיהיה ניתן להזעיק כוחות. בשל כך, פיתחנו גם פלטפורמת ענן שמספקת מבט-על על כל השטח וגם לייצר 'מפת איומים'".

u-blox הכריזה על מודול GNSS הפועל גם ללא אותות לוויין

חברת u-blox השווייצרית הכריזה על מודול הניווט הלווייני החדש u‑blox ZED‑F9K, הכולל יכולת התמצאות גם כאשר המערכת מתנתקת זמנית מאותות הניווט הלווייניים (Dead Reckoning). יכולת ההתמצאות הזאת חשובה במיוחד לאור העובדה שהרבה מאוד מהיישומים החדשים של מערכות ניווט מותקנים באבזרים עירוניים ובכלי רכב, אשר מתמודדים עם חסימות חוזרות של אותות הלוויין בגלל הנוכחות של מבנים גבוהים, מנהרות וכדומה.

כל הלוויינים בכל רגע

המודול החדש פועל מול כל מערכות הניווט הלווייניות הקיימות היום בשוק (BeiDou, Galileo, GLONASS, GPS/QZSS) ומכיל חיישני תאוצה פנימיים ואלגוריתם המחשב את התנועה היחסית שלו בהשוואה לאותות הלוויין האחרונים שהתקבלו. על-ידי כך הוא מספק חיווי מיקום תלת-מימדי בכל רגע. מודול ZED-F9K החדש כולל מקלט RTK-Real Time Kinematics הפועל בו-זמנית מול כל מערכות הלוויינים השונות. הדבר מאפשר לו לקבל אותות רבים ולהפיק נתוני מיקום מדוייקים ברזולוציה של 10 ס"מ.

המודול מיועד לשימוש בעיקר במערכות ממונעות, לשימוש במערכות ADAS, מערכות V2X ולשימוש ברכב אוטונומי. "פיתחנו את ZED-F9K במיוחד כדי שיספק פתרון GNSS מלא לכל הצרכים של המכונית המקושרת, אמר מנהל המוצר בחברת u‑blox, אלכס גי. "הייחודיות של המודול היא בכך שהוא משלב טכנולוגיות ניווט לווייניות, מדידות תאוצה ואלגוריתם Dead Reckoning במוצר אחד שיכול לספק את מעטפת הביצועים הנדרשת לאורך כל חיי המוצר של תעשיית הרכב".

מודול ZED-F9K מופיע במארז בגודל של 17 על 22 על 2.4 מ"מ ועובד בטווח הטמפרטורות מינוס 40ºC ועד פלוס 80ºC. הוא כולל ממשקי תקשורת מסוג UART, USB, SPI וממשק DDC התואם לערוץ I²C. הלקוחות הראשונים יקבלו דגימות הנדסיות של המודולים כבר בחודש יולי הקרוב, כאשר הייצור ההמוני מתוכנן להתחיל בחודש ספטמבר 2019.

חברת u‑blox מיוצגת בישראל על-ידי אלינה הנדסה. למידע נוסף והזמנות: אלינה הנדסה, טלפון: 03-6164970, [email protected]