卫星导航已成为现代社会的隐形支柱,从手机定位到金融结算,其应用无处不在。尽管这类系统通常稳定可靠,但信号干扰与恶意操纵事件正持续增加。在陆地上,定位偏差或许只是带来轻微不便;而在海上,同样的故障却可能在瞬间演变为严峻危机,不仅考验船舶系统的韧性,也挑战船员的应急能力。
▲面对欺骗与干扰风险,传统导航技能仍是航运业不可或缺的保障。© BSM
现代航运几乎完全依赖卫星信号:导航定位、港口调度、货物跟踪以及各类通信与自动化系统,均以全球导航卫星系统(GNSS)为核心。然而,这种依赖性也使其成为战略竞争中的重点目标。国家行为体可能借助干扰或欺骗技术隐藏军事动向、破坏对方系统、削弱精确打击能力;非国家行为体则可能利用廉价干扰设备及自动识别系统(AIS)进行货物盗窃、非法捕捞、规避制裁甚至蓄意破坏。
由此形成一种低成本、高冲击的威胁:只需对干扰或欺骗设备进行有限投入,便足以扰乱争议沿岸海域、关键水道与繁忙航线。GNSS受干扰已不再是理论风险。据报道,在霍尔木兹海峡,GPS干扰曾在一天内影响超过1,600艘船舶;自2024年以来,芬兰海岸警卫队持续监测到波罗的海地区存在持续的干扰与AIS欺骗行为,甚至有油轮借此隐匿其在俄罗斯港口的停靠记录。在黑海及克里米亚附近海域,船只曾出现看似“航行”在机场上方的定位错误,这不仅扰乱物流协调,也使搜救行动趋于复杂。即便在波罗的海与丹麦海峡等相对平静水域,GPS或AIS故障也曾引发运营延误。
日益严重的干扰问题已引起国际社会高度关注。2025年3月,国际海事组织(IMO)、国际民用航空组织(ICAO)和国际电信联盟(ITU)罕见地发表联合声明,呼吁保护关键无线电频率并限制海上电子战行为。与此同时,保险公司与航运企业在争议海域面临战争风险保费上涨、合规审查趋严以及数据核验成本攀升等多重压力。
干扰对船舶系统的实际影响
船上系统遭受干扰时,最初的表现往往是驾驶台内响起一声提示音,随后电子海图显示与信息系统(ECDIS)弹出“定位丢失”警报。此时,GPS坐标停止更新,雷达叠加图像发生错位,其他传感器也传回相互矛盾的数据。干扰可在数秒内令GNSS定位完全失效;而欺骗手段则更为隐蔽,会导致船舶位置显示为缓慢漂移或生成错误的时间戳。尽管各类仪表看似正常运行,但其提供的信息已不可信赖。
▲虽然电子导航系统是现代导航的核心,但它们也可能存在固有的脆弱性。
“早上我在塞浦路斯的利马索尔海滨长廊散步时,如果我的智能手表显示我身在黎巴嫩贝鲁特机场,这不过是一时的不便。但若我们身处船舶驾驶台,四个警报同时响起,就必须保持绝对的冷静。” 贝仕船舶管理集团(BSM)船队总监Nicholas Rich如是说。
在海上,GNSS是导航、通信时标同步、AIS及港口协调的核心基础。一旦船舶在近岸水域、主要航道或港口入口附近失去GNSS信号,船员操作的容错空间将急剧缩小。此时,船员必须立即依赖目视观测与雷达定位,并保持高度警觉。
人为因素
尽管GNSS技术深刻改变了现代航运的面貌,但航海导航的历史远早于此。数百年来,海员依靠天文导航,观测日月星辰以确定航向。近代以来,雷达、无线电信号与罗经系统在船舶导航中发挥着关键作用。即便在高度成熟的航海体系中,也并非从一开始就拥有精准的实时定位或一键导航功能。航位推算、罗经方位与目视观测,始终是航海实践中不可或缺的基本组成部分。
这段航海史提醒我们,干扰与欺骗虽是现代课题,却也表明海上导航始终伴随着挑战。真正的不同在于,当今干扰的规模与复杂程度前所未有。现代技术使得全球范围内的系统性中断成为可能,因此建立稳固的防护机制显得尤为迫切。
▲无论在港口还是海上,GNSS信号中断都会对船舶安全与航行效率带来风险。© BSM
“技术必将持续发展,但应对GNSS失效最可靠的防线,始终是训练有素的船员——他们清楚当屏幕上‘那个蓝点’不再可信时该如何行动。GNSS应被视作辅助工具,而非绝对权威。船员必须为其失效做好准备,通过反复演练使应对方案成为本能,并在异常出现时第一时间沟通。”Rich 进一步阐述道。
这位海事安全专家强调,驾驶台团队必须定期开展GNSS失效场景演练,掌握识别欺骗信号、熟练切换至全手动导航,并能沉稳运用备用设备。他指出,在充满不确定性的航行环境中,保障船舶安全依靠的是精湛的操船技艺,而非单纯依赖技术。“前景并非黯淡。只要行业能将合理的装备选型、严格的训练和不懈的体系维护相结合,当卫星信号失灵或误导时,船员便能凭借专业技能、团队协作与准确判断继续航行,而非仅仅依赖屏幕上闪烁的图标。在BSM,我们坚信,通过定期演练和情景化训练,GNSS失效应成为一种经过充分演练的实战情景,而非仅仅停留在理论推演。”
为应对信号环境变化做好准备
为应对信号环境变化,Rich建议航运运营商将干扰视为系统性风险,并将其纳入公司管理体系,为关键航行区域制定明确的处置流程。航次计划应内置应急预案,包括备用航线、人工导航演练以及信号降级时的清晰通信协议,以保障船舶安全。网络分段与经过验证的软件更新也有助于控制风险。“此外,维护传统导航能力,并结合使用多种卫星导航系统(如GPS、伽利略、格洛纳斯或北斗),可提升精度并防范单点故障。长期来看,协作与数据智能运用也将增强抗风险能力。那些能够共享GNSS异常报告、并运用雷达与卫星影像对AIS数据进行交叉核验、从而标记出不一致之处的船队,将能更早地识别区域威胁并从容应对。”
技术创新正为应对GNSS干扰提供新的可能。欺骗检测、干扰抑制、GNSS信号认证以及多源数据融合等领域的研究进展迅速,推动系统向更智能、更稳健的方向发展。
“GNSS干扰与欺骗现象表明现代冲突与地缘竞争已超越传统战场,延伸至电磁与信息领域。对航运业而言,这一挑战真实存在且日益严峻,但并非无法克服。具备应变能力的船员,即使在信号不确定的水域,也能继续安全操作船舶。” Rich总结道。
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