Détecter les interférences GNSS : brouillage et usurpation expliqués

Les signaux gnss arrivent si faibles au sol qu'un brouilleur ou un usurpateur suffit à tromper un récepteur. Voici comment reconnaître les interférences en surveillant le rapport C/N0 et le contrôle automatique de gain (AGC), puis localiser la source.

Que sont le brouillage et l'usurpation GNSS ?

Les satellites GNSS évoluent à environ 20 000 km d'altitude, et c'est justement ce qui fait toute la difficulté : une fois arrivé au sol, leur signal est extrêmement faible, au point qu'une simple émission terrestre un peu plus puissante peut le recouvrir. Pour calculer sa position, un récepteur doit accrocher au minimum quatre satellites — trois suffisent pour la position en 3D, mais il en faut un quatrième pour corriger l'heure. Et le moins que l'on puisse dire, c'est que cette correction change tout : on passe d'environ 2 millisecondes avec une synchronisation via internet à près de 2 nanosecondes avec un récepteur GNSS. Voilà pourquoi tant d'infrastructures aujourd'hui dépendent de ce signal.

Le brouillage, ou jamming, revient à balancer un signal radio puissant sur les fréquences GNSS pour étouffer les signaux satellites : résultat, le récepteur n'arrive plus à calculer sa position. L'usurpation, ou spoofing, est nettement plus subtile : on émet de faux signaux qui singent les vrais, ce qui pousse le récepteur à produire une position ou une heure fausses. Ces deux menaces concernent aussi bien GPS que Galileo, BeiDou ou GLONASS — autrement dit, toute la chaîne PNT (position, navigation, timing) est exposée.

Les chiffres de 2025 donnent la pleine mesure du phénomène. Au deuxième trimestre, plus de 10 000 navires ont signalé des interférences GNSS à travers le monde : c'est huit fois plus qu'au trimestre précédent. En Suède, environ 123 000 vols ont été visés par des perturbations entre janvier et avril 2025. Les analystes, de leur côté, ont documenté plus de 1 500 vols touchés chaque jour, soit plus de 122 000 sur la première période. Plus frappant encore, une étude menée à bord de navires en mer Baltique, du 23 juin au 14 octobre 2025, a relevé une disponibilité GNSS tombée à 83,5 %, avec plus de quatre jours d'usurpation et près de 30 heures d'usurpation continue entre le 1er et le 3 juillet.

Comment détecter une interférence GNSS avec le C/N0 et l'AGC ?

Le rapport porteuse-sur-bruit (C/N0) et le contrôle automatique de gain (AGC) figurent parmi les indicateurs les plus faciles à surveiller. En cas de brouillage, le niveau de bruit ambiant grimpe : le C/N0 chute et l'AGC s'affaisse. En cas d'usurpation, c'est l'inverse en apparence — un faux signal plus puissant fait remonter le C/N0, tandis que l'AGC, lui, continue de baisser. Une variation simultanée de ces deux valeurs constitue donc un signal d'alerte particulièrement fiable.

Dans son onglet Spoof/Jam, l’application Android GnssLogger lance plusieurs contrôles automatiques. Pour le brouillage, elle compare la moyenne des dix dernières époques du C/N0 et de l’AGC avec celle des cinquante époques qui précèdent : si les deux chutent en même temps, c’est le signe d’un brouillage. Côté usurpation, elle recherche une hausse du C/N0 accompagnée d’une baisse de l’AGC, et elle vérifie en parallèle l’écart entre l’heure GNSS fournie par l’appareil et celle d’un serveur NTP ; au-delà d’une seconde de différence, la situation devient suspecte.

Cette méthode a beau être utile, elle reste expérimentale et loin de repérer toutes les attaques : si le C/N0 et l'AGC ne bougent pas d'un poil, l'interférence passe totalement inaperçue. Autre point de vigilance, les serveurs NTP ne sont pas forcément sûrs — l'heure réseau peut très bien être usurpée elle aussi. Et puis, se fier à un seul test de perte GNSS est trompeur : pour tirer une vraie conclusion, il faut multiplier les évaluations et leur donner une valeur statistique.

Le tableau qui suit récapitule les signatures typiques qu’il faut surveiller sur un récepteur.

Quels outils et applications surveillent les interférences en temps réel ?

Côté solutions professionnelles, plusieurs outils permettent une surveillance en continu. Le GIDAS Portable d'OHB, par exemple, est un système portable de détection et d'analyse des interférences GNSS. La société hensec, fondée par Kevin Heneka, propose de son côté le détecteur GP-Probe TGE2 ainsi que l'application web GP-Cloud, développés et hébergés en Europe. Quant à ALLSAT, elle associe son Jamming Detection System (AJDS) à des récepteurs JAVAD GNSS et à la technologie CRPA de Calian, le tout intégré dans l'infrastructure GLOMON et Station Streamer.

Dans le monde de la recherche et des institutions, le DLR mise sur son antenne Galant, sur le projet de transfert technologique InVo, mais aussi sur les signaux R-Mode émis depuis Helgoland. De son côté, JOANNEUM RESEARCH coordonne le projet CATCH-IN, soutenu financièrement par KIRAS et la FFG : des boîtiers de capteurs y sont testés directement à l'aéroport de Graz, en collaboration avec IGASPIN et FH JOANNEUM. L'ESA n'est pas en reste puisqu'elle appuie le programme NAVISP, ainsi que plusieurs initiatives comme ARFIDAAS (mené par SINTEF), Dimetor, onocoy, Celeste LEO-PNT et l'événement Jammertest.

Côté industrie, plusieurs acteurs se partagent le terrain. Septentrio mise sur AIM+, sa solution de mitigation et de surveillance avancées des interférences, tandis que SBG Systems propose ses centrales inertielles Ellipse, Ekinox Micro et Apogee. On trouve aussi Safran avec NetClock, Geolantis.360, ou encore les solutions de test GNSS de Rohde & Schwarz, qui viennent compléter cet écosystème. D'autres approches existent : Dimetor exploite les récepteurs GNSS installés sur les pylônes de téléphonie mobile pour repérer interférences et usurpations sur de vastes zones, et onocoy combine intelligence artificielle et surveillance communautaire.

Le tableau ci-dessous récapitule les principales familles d’outils, avec pour chacune leurs usages typiques.

Comment localiser une source de brouillage GNSS ?

Les antennes CRPA (Controlled Reception Pattern Array) utilisent le null steering pour atténuer les interférences venant d'une direction précise, et rapportent l'azimut, l'élévation, la bande de fréquences affectée et l'intensité. En déployant plusieurs stations CRPA spatialement distribuées, on obtient autant de relevés de direction. À partir des coordonnées connues de chaque station, un calcul de resection spatiale détermine la position du brouilleur, et un modèle d'ajustement permet de quantifier l'incertitude de la mesure.

L'étude menée en mer Baltique illustre la complexité des scénarios réels : les chercheurs ont identifié quatre sources coordonnées, à savoir un usurpateur GPS, deux brouilleurs à chirp et un brouilleur analogique large bande. L'interférence atteignait jusqu'à 15 dB de plus en pleine mer que dans le port de Dantzig. Un rapport de juin 2025 sur la région de Kaliningrad et la Baltique faisait état de 84 heures d'interférences GNSS détectées sur six mois, dont 29 heures sur le seul mois d'octobre.

La localisation ne repose pas uniquement sur les antennes. La fusion multi-capteurs combine centrales inertielles et caméras avec le GNSS pour maintenir un cap en cas de perte de signal. Les récepteurs robustes du DLR, dotés d'antennes orientables numériquement, détectent la direction du signal, suppriment les interférents et vérifient l'authenticité des signaux reçus. Ces briques technologiques se complètent pour passer d'une simple alerte à une localisation exploitable.

Quelles fréquences et quelles précisions sont en jeu ?

Les signaux GNSS occupent la bande L, entre 1 et 2 GHz, avec les fréquences L1, L2 et L5. L'erreur de positionnement standard se situe entre 5 et 10 mètres, mais les corrections la réduisent jusqu'à 2 centimètres selon la méthode employée. Le tableau ci-dessous récapitule les principales méthodes de correction et leurs performances typiques.

La puissance des brouilleurs varie fortement. Un petit brouilleur portable bloque le GNSS sur quelques mètres à quelques centaines de mètres, tandis qu'un brouilleur militaire peut porter sur plusieurs kilomètres. En environnement GNSS-denied, les centrales SBG Systems dérivent différemment selon le modèle : l'Ellipse perd environ 0,56 % de la distance parcourue (soit près de 30 mètres sur 5 km), l'Ekinox Micro 0,13 % (environ 7,2 mètres) et l'Apogee environ 2 mètres sur 5 km.

La référence temporelle n'est pas en reste. Une horloge NetClock suit typiquement 5 à 10 satellites, avec un maximum de 12, et exige au moins quatre satellites jusqu'au relevé initial, puis un seul suffit ensuite. Ces paramètres déterminent la capacité d'une infrastructure à tenir une synchronisation fiable malgré un environnement radio dégradé.

Quel est l'impact sur l'aviation, le maritime et les infrastructures critiques ?

Le GNSS fournit position, navigation et horaire précis. Dix pour cent du PIB européen repose sur la navigation par satellite, selon l'ESA. Les interférences touchent donc l'aviation, le trafic maritime, la synchronisation des réseaux 4G/5G, les réseaux électriques, les centres de données, les transactions financières, l'agriculture et les services de secours. Une perturbation aéroportuaire peut coûter plusieurs millions d'euros par jour.

En mer, la situation est préoccupante : plus de 10 000 navires ont signalé des interférences au deuxième trimestre 2025, et l'étude en Baltique a montré une disponibilité GNSS réduite à 83,5 % avec des épisodes d'usurpation prolongés. Pour les équipages, la parade consiste à surveiller les alarmes de l'unité GNSS, de l'ECDIS et du pilote automatique, et à recouper les données GNSS avec d'autres capteurs.

Dans les airs, les chiffres suédois et mondiaux de 2025 montrent une exposition massive des vols commerciaux. Pour les opérateurs d'infrastructures critiques, la détection précoce est essentielle : elle permet de basculer vers des sources alternatives ou d'interrompre une opération en toute sécurité plutôt que de subir une défaillance silencieuse.

Comment dépanner un problème de réception GNSS ?

Face à une perte de signal, la première étape consiste à vérifier l'alimentation de l'appareil, la connexion Bluetooth ou Wi-Fi, puis à se déplacer vers une zone dégagée avec une vue claire du ciel. Il faut ensuite attendre le verrouillage des satellites, contrôler l'accès internet, valider les paramètres NTRIP et vérifier l'état RTK, l'état Fixed étant le meilleur indicateur de qualité.

Pour analyser une défaillance, la méthode SBG Systems recommande de commencer par la trajectoire, puis de compter le nombre de coupures, de mesurer leur durée et d'examiner la manière dont l'erreur est rapportée. Un test unique de perte GNSS peut être trompeur : mieux vaut répéter les évaluations pour obtenir un résultat statistiquement significatif.

Enfin, la sécurité et la conformité ne sont pas optionnelles. La vente et l'usage de brouilleurs sont interdits, et les appareils sont régulièrement saisis par la police et les douanes. La détection des interférences GNSS n'est donc pas seulement un enjeu technique : c'est aussi une exigence réglementaire et opérationnelle pour les secteurs critiques.

Quelles sont les limites des méthodes de détection actuelles ?

Le brouillage est techniquement simple et bon marché, tandis que l'usurpation exige davantage de sophistication. Cette asymétrie explique pourquoi la détection fondée sur le C/N0 et l'AGC, bien qu'utile, reste expérimentale et ne couvre pas tous les scénarios. Si les deux indicateurs demeurent constants, l'interférence n'est pas détectée, ce qui laisse la porte ouverte à des attaques discrètes.

La dépendance à l'heure réseau constitue une autre faiblesse : les serveurs NTP ne sont pas nécessairement sécurisés et l'heure transmise par le réseau peut être usurpée. Une comparaison entre heure GNSS et heure NTP n'est donc fiable que si la source NTP est elle-même digne de confiance.

Enfin, la redondance est indispensable. La fusion multi-capteurs, les antennes CRPA et les récepteurs robustes du DLR apportent des couches de défense complémentaires, mais aucune solution unique ne garantit une protection totale. La combinaison de plusieurs méthodes et la répétition des tests restent la meilleure pratique pour sécuriser une chaîne PNT critique.

Questions fréquentes

Comment savoir si le GNSS est brouillé ou usurpé ?

Surveillez le rapport porteuse-sur-bruit (C/N0) et le contrôle automatique de gain (AGC). En cas de brouillage, le bruit augmente : le C/N0 chute et l'AGC s'affaisse. En cas d'usurpation, un faux signal fort fait monter le C/N0 alors que l'AGC baisse. Une variation simultanée des deux valeurs est un indicateur d'interférence très fiable.

Quelle est la différence entre brouillage et usurpation GNSS ?

Le brouillage diffuse de forts signaux radio sur les fréquences GNSS, noyant les signaux satellites faibles pour empêcher le récepteur de calculer sa position. L'usurpation diffuse de faux signaux qui paraissent authentiques, trompant le récepteur pour lui faire calculer une position ou une heure erronée. L'usurpation est techniquement plus sophistiquée que le brouillage.

Comment localiser une source de brouillage GNSS ?

Plusieurs antennes CRPA réparties dans l'espace rapportent chacune l'azimut et l'élévation de l'interférence détectée. À partir des coordonnées connues des stations, un calcul de resection spatiale détermine la position du brouilleur, et un modèle d'ajustement prend en compte l'incertitude des mesures pour fournir une localisation exploitable.

Quels outils permettent de surveiller les interférences GNSS en temps réel ?

Plusieurs solutions existent : le GIDAS Portable d'OHB, le détecteur GP-Probe TGE2 et GP-Cloud de hensec, l'AJDS d'ALLSAT avec récepteurs JAVAD et CRPA de Calian, l'antenne Galant du DLR, les projets CATCH-IN de JOANNEUM RESEARCH et NAVISP de l'ESA. Côté industrie, Septentrio AIM+, SBG Systems, Safran NetClock et Rohde & Schwarz complètent l'écosystème.