Captura de UAVS através de spoofing de sinal GPS

Abstract

O aumento de utilização de drones por parte de civis, tem crescido exponencialmente. Com o aparecimento de diferentes marcas no mercado o seu preço de aquisição tem diminuído e os seus sistemas de controle e programação de voos autónomos têm melhorado significativamente, o que tem implicado a ocorrência de maior número de acidentes e situações de perigo com drones em voos sobre áreas protegidas como aeroportos, eventos públicos e zonas militares. Sendo escassos os sistemas capazes de extinguir as ameaças provocadas por voos indevidos de drones lança uma oportunidade de se avançar no desenvolvimento de produtos e serviços para eliminar essas advertências aos drones, principalmente naqueles que possuem sistema de voo autónomo por sinais de "Global Navigation Satellite Systems" (GNSS). Utilizando plataformas programáveis de "Software Defined Radio" (SDR) e simulando sinais de "Global Positioning System" (GPS), é possível transmitir sinais falsos, desviar, ou até mesmo tomar o controlo sobre drones, cuja rota de voo dependa da informação obtida pelo sistema GPS. Neste sentido pretende-se induzir no drone, erro quanto à sua localização e, assim, desviar o destino final. Como situação particular, o trabalho a apresentar nesta dissertação descreve o conjunto de hardware e software utilizados, bem como os algoritmos eficientes implementados, necessários para executar o "spoofing" de drones de forma inteligente e eficaz. Recorrendo também a testes realizados, em laboratório com diferentes tipos de recetores, que comprovam ser possível, estática e dinamicamente, realizar o "spoofing" de um recetor de GPS e ganhar o controlo, indiretamente, de um drone em voo autónomo.

The increased use of drones by civilians has grown exponentially. With the appearance of different brands in the market the acquisition price has decreased and its autonomous flight control systems have improved significantly, which has resulted in a greater number of accidents and dangerous situations with drones flying over protected areas such as airports, public events and military zones. Being scarce systems capable of extinguishing the threats caused by improper drone flights is an opportunity to move forward with the development of products and services to eliminate these threats with drones, especially those with autonomous flight systems by Global Navigation Satellite Systems. Using programmable Software Defined Radio platforms and simulating Global Positioning System signals, it is possible to transmit false signals, divert, or even take control of drones whose flight path depends on the information obtained by the GPS system. In this sense it is intended to induce in the drone an error of its location and, thus, to divert its final destination. As a particular situation, the work presented in this dissertation describes the set of hardware and software used, as well as the efficient algorithms implemented, necessary to execute the spoofing of drones in an intelligent and effective way. Using tests carried out in the laboratory with different types of receivers, proving that it is possible to statically and dynamically perform the spoofing of a GPS receiver and indirectly gain control of a drone in autonomous flight.