Alle GPS-Satelliten senden auf den gleichen Frequenzen. Wie unterscheidet sich der Empfänger von ihnen? mit CDMA (Code Division Multiple Access): Jeder Satellit moduliert sein Signal mit einem einzigartigen, pseudo-zufälligen PRN-Code (Pseudo-Random Lärm). Der Empfänger kennt alle diese Codes und kann Korrelation Finden Sie jedes Satellitensignal separat — Auch wenn sie übereinander und unter dem Lärm liegen.Die grundlegende Verwundbarkeit.
Der Code bestimmt drei Dinge auf einmal: in Genauigkeit (schnellerer Code = schärfere Abstandsmessung), die Konfitüre (breiterer Code = mehr Verarbeitungsgewinn) und Zugang (offen oder verschlüsselt). GPS hat drei Hauptcodes.
C/A-Code
Die C/A-Code (Grob/Acquisition) ist der offene, zivile Code auf L1. Eigenschaften
- Chiprate 1,023 Mcps (Megachips pro Sekunde) — relativ langsam.
- Ein kurzer Code von 1023 Chips, die 1 ms wiederholen; daher schnell zu finden ("Erwerb") durch einen kalten Empfänger.
- öffentlich bekannt: Jeder kann ihn sehen — und imitieren. Das macht C/A am einfachsten Spoofen ()Spoofing und Meshing.
- Kleines Spektrum (~2 MHz) → der niedrigste Verarbeitungsgewinn → es am empfindlichsten gegenüber Jammern Von den dreien.
Der C/A-Code ist also das schwächste Glied: offen, schmal und kurz. Fast alle zivilen GPS-Ausfälle und Spoofing-Angriffe zielen auf C / A auf L1.
P(Y)-Code
Die P-Code (Precise) ist der militärische Präzisionscode für L1 und L2. Merkmale:
- Chiprate 10,23 Mcps — 10 mal schneller als C/A → genauere Entfernungsmessung und breiteres Spektrum (~20 MHz).
- Ein sehr langer Code, der sich erst nach einer Woche wiederholt.
- Verschlüsselt: Der P-Code wird mit dem Geheimnis W-Code verschlüsselt an die Y-Code; zusammen wird dies aufgerufen P(Y)Das ist Anti-Spoofing (A-S): Ohne den Schlüssel können Sie das Signal nicht nachahmen. Empfang erfordert einen Kryptoschlüssel (klassisch via SAASM- Empfänger.
- Höherer Verarbeitungsgewinn als C/A → robuster gegen Stören, und die Verwendung von zwei Frequenzen (L1 + L2) ermöglicht Ionosphärenkorrektur und zusätzliche Widerstandsfähigkeit.
Ein praktischer Nachteil: P(Y) ist wegen des sehr langen Codes schwer "kalt" zu finden. Klassische Militärempfänger finden daher zuerst den C/A-Code und springen dann zu P(Y) — Aber das bedeutet, dass ein C / A-Störsender auch den Zugriff auf P (Y) blockieren kann. Der M-Code löst genau das.
M-Code
Die M-Code (Militär) ist der moderne Militärcode (Teil der GPS-Modernisierung), bei L1 und L2. Es ist mit den Lektionen von C / A und P (Y) im Hinterkopf konzipiert:
- Neue, stärkere Verschlüsselung und ein Design, das Direktkauf erlaubt: Der M-Code kann direkt gefunden werden, ohne den C/A-Code abholen zu müssen. Aus der C / A Jammer Hintertür P(Y)-Code damit abgeschlossen ist.
- BOC-Modulation (Binary Offset Carrier, BOC(10,5)): Anstelle eines Lappens in der Mitte des Bandes teilt der M-Code seine Energie zwei Lappen auf beiden Seiten der Bandmitte. So ist es spektral neben der C / A und P (Y) Energie — weniger Interferenz und schwieriger selektiv zu stören.
- Punktstrahlen: moderne Satelliten können den M-Code mit einem gezielten, leistungsstärkeren Strahl über einem Operationsgebiet übertragen, wodurch zusätzliche Leistung gegen Stören (eine höhere J-S-Schwelle) erzielt wird, GNSS-Störungen.
- Hoher Verarbeitungsgewinn und autonomer, sicherer Betrieb → der am meisten Stau- und Spoof-resistente GPS-Code.