信号失稳 | 全球导航卫星系统干扰对航运业的挑战

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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