Tutti i satelliti GPS trasmettono alle stesse frequenze. Allora come fa il ricevitore a distinguerli? Con CDMA (Code Division Multiple Access): ogni satellite modula il suo segnale con un unico, pseudo-raggio Codice PRN (Pseudo-Random Noise). Il ricevitore conosce tutti questi codici e può correlazione trovare ogni segnale satellitare separatamente — anche se sono sopra l'un l'altro e sotto il rumore (La vulnerabilità fondamentale).
Il codice determina tre cose contemporaneamente: in precisione (codice più veloce = misurazione della distanza più nitida), il jam-weability (codice più ampio = maggior guadagno di elaborazione) e accesso (aperto o crittografato). GPS ha tre codici principali.
Codice C/A
The Codice C/A (Coarse/Acquisizione) è il codice civile aperto su L1. Proprietà
- Tasso di chip 1.023 Mcps (mega chips al secondo) — relativamente lento.
- Un breve codice di 1023 chips che 1 m ripeti; quindi rapidamente da trovare ("acquisizione") da un ricevitore freddo.
- Conosciuto pubblicamente: Chiunque può vederlo — e imitare. Questo rende C/A il più semplice spoofen (Spoofing e meshing).
- Piccolo spettro (~2 MHz) → il guadagno di elaborazione più basso → esso più sensibile al jamming Dei tre.
Quindi il codice C/A è il collegamento più debole: aperto, stretto e breve. Quasi tutti i guasti GPS civili e attacchi di spoofing bersaglio C/A su L1.
Codice P(Y)
The Codice P (Preciso) è il codice di precisione militare su L1 e L2. Caratteristiche:
- Tasso di chip 10.23 Mcps — 10 volte più veloce di C/A → misurazione della distanza più accurata e spettro più ampio (~20 MHz).
- Un codice molto lungo che si ripete solo dopo una settimana.
- Crittografia: il codice P diventa con il segreto Codice W criptato al Codice Y; insieme questo si chiama P(Y). Questo è anti-spoofing (A-S): Senza la chiave non si può imitare il segnale. Ricezione richiede una chiave di crittografia (classic via SAASM- ricevitori).
- Maggiore guadagno di elaborazione di C/A → più robusto da jamming, e l'uso di due frequenze (L1+L2) consente la correzione della ionosfera e resilienza aggiuntiva.
Uno svantaggio pratico: P(Y) è difficile da trovare "freddo" a causa del codice molto lungo. I destinatari militari classici trovano quindi il codice C/A prima e poi saltano a P(Y) — Ma questo significa che un jammer C/A può anche bloccare l'accesso a P(Y). Il codice M risolve esattamente questo.
Codice M
The Codice M (Military) è il moderno codice militare (parte della modernizzazione GPS), a L1 e L2. È progettato con le lezioni di C/A e P(Y) in mente:
- Nuova crittografia più forte e un design che acquisizione diretta permette: il codice M può essere trovato direttamente, senza dover prendere il codice C/A. Fuori dalla porta posteriore C/A Codice P(Y) è chiuso con questo.
- Modulazione BOC (Binary Offset Carrier, BOC(10,5)): Invece di un lobo al centro della band, il codice M divide la sua energia due lobi su entrambi i lati della banda centrale. Quindi è spettralmente accanto all'energia C/A e P(Y) — meno interferenze e più difficile da interrompere selettivamente.
- Travi a vista: satelliti moderni possono trasmettere il codice M con un raggio mirato e più potente sopra un'area operativa, dando ulteriore potere contro il jamming (una maggiore soglia J-S, GNSS Jamming).
- Alto guadagno di elaborazione e funzionamento autonomo, sicuro → il codice GPS più marmellata e spoof-resistente.