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美国交通运输安全系统的国土安全方案

时间:2024-01-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:3.9.2危险品运输安全相对公路运输,轨道交通是公认的长距离运输有害物质的最安全的方法。这种对GPS的严重依赖可能是一个错误。目前,几乎没有人关心GPS的安全性。通过其他渠道获取准确的时间,将其与来自GPS的时间进行比较,如果偏差超出某个阈值的时候,用户可根据需要确定欺骗攻击的可能性。采用这样一套简易系统,可用来与由GPS接收机获取的位置相比较,当两者存在显著差异时,便触发告警信息。

美国交通运输安全系统的国土安全方案

交通是最重要的基础设施之一,是各种商业活动的基础。交通运输系统的安全性主要包括两个方面:客运系统安全货运系统安全。

海事港口越来越繁忙,船舶越来越大,运输的货物日趋多样化,不断增长的集装箱贸易给非法走私活动提供了大量的机会。“9·11事件”之后,美国政府已经开发并实施了多项计划,以加强海上交通系统的安全性。而发生于2004年的伦敦爆炸案和2005年的马德里爆炸案,使人们认识到了运输系统的脆弱性以及防止恐怖活动的重要性。

3.9.1 智能集装箱

智能集装箱是指在传统的集装箱货柜中加装一个密封的小型电子安全设备,该设备将记录每一次合法的或未经授权的集装箱操作。该装置可以很方便地安装于集装箱货柜中,安装该装置后,托运人可以通过密码登录系统,注册集装箱号码,授权密封集装箱等,该系统在每次打开或重新密封时均会生成一个关于时间、日期和封条号码的条目,之后通过该装置可以获取有关该集装箱的任何信息。

3.9.2 危险品运输安全

相对公路运输轨道交通是公认的长距离运输有害物质的最安全的方法。为降低因火车出轨及槽罐漏油、漏水等造成的人员伤亡和财产损失,有必要开展关于改善铁路设备、槽车、压力罐的设计与施工、检查与维护工作的研究。该项研究的主要目标包括:通过分析事故数据库,认识到事件发展趋势,发现由于有害物质释放对环境造成损害的隐患;通过非破坏性检查方法检查车辆中存在的安全隐患等。

汽车运输行业,其最大的安全风险同样是危险品运输,装有易燃易爆或有毒物品的汽车给居民区、桥梁隧道、车站等带来了严重的安全威胁。为提高汽车运输的安全性,包括车辆远程跟踪系统、车辆远程禁用系统、偏离路线报警系统、电子点火锁等先进技术得到推广应用。

3.9.3 桥梁与隧道安全

桥梁与隧道所面临的恐怖威胁包括火灾(导致钢梁弯曲、混凝土剥落等)、碰撞、腐蚀性化学品、爆炸、生化武器攻击等。为保护这类基础设施,重点研究领域包括:①风险和脆弱性评估,开发更好的决策支持工具,实施统一的评估基础设施风险和脆弱性的方法;②开发新的系统分析与设计桥梁和隧道的方法,尽量减少物理损害;③探索和开发新材料,改善目前桥梁和隧道的材料;④开发新技术,更好地监测和预防恐怖事件;⑤开发更好的维修和恢复技术。

3.9.4 用于航空安全的GPS系统

全球定位系统(GPS)越来越多地被用于关键的安全应用,如应急响应服务、执法、货物安全、核原料运输、飞机导航、公用事业电信计算机网络的时间同步。这种对GPS的严重依赖可能是一个错误。目前,几乎没有人关心GPS的安全性。以下七种方法可以检测可疑的GPS活动信号

(1)监测GPS信号的绝对强度。此方法需要监测并记录平均信号强度,比较观测到的信号强度和预期信号强度,如果所观察到的信号的绝对值超过某一预先设定的阈值,GPS接收器会发出警告。该方法可用于防范相对简单的使用卫星模拟器的GPS欺骗攻击方法。

(2)监测GPS信号的相对强度。该方法记录信号的平均强度,并将其与下一时刻的强度进行比较,信号强度的跳变暗示虚假的GPS信号企图覆盖真实的GPS信号,当这种跳变超越一定强度时,报警器便会告警。

(3)监测接收到的每个卫星的信号强度。该方法是前两个方法的衍生。该方法对接收到的每个卫星的相对强度和绝对强度进行测试,如果是卫星模拟器发出的信号,那么每个卫星的信号强度均具有相同的特性。如果信号特征过于完美,有可能是错误的东西,并提醒用户。

(4)监测卫星识别码和所接收的卫星信号的数量。GPS卫星模拟器发射信号来自多个卫星(一般为10个),通常在实际应用中,在给定时间内所能检测到的卫星信号要远远小于该数目。许多商用GPS接收机显示卫星识别信息,但并不记录该数据或将其与先前记录的数据进行比较。连续跟踪接收到的卫星信号数量以及其识别码便可确定是否存在伪GPS信号。(www.xing528.com)

(5)检查时间间隔。大多数的GPS卫星模拟器进行卫星信号源切换的频率是固定的,这与实际的卫星运行情况并不相符。换句话说,接收机可以从一个卫星获取信号,隔几分钟后,从另一颗卫星获取信号,而在卫星模拟器情况下,接收机可以同时接受所有信号。

(6)执行时间比较。目前,很多GPS接收机没有准确的时钟。通过其他渠道获取准确的时间,将其与来自GPS的时间进行比较,如果偏差超出某个阈值的时候,用户可根据需要确定欺骗攻击的可能性。

(7)执行完整性检查。一个小型固态加速度计和指南针便可在GPS接收器上加装用于独立监控物理轨迹(航向、速度等)的装置。根据采用该方法所采集的信息,验证GPS接收器当前接收的位置信号与前一时刻所接收的位置信号。在一个复杂的欺骗攻击中,攻击者会发送一个错误的信号,但报告的是移动目标的真实状况,然后逐渐引导目标走到错误的位置。采用这样一套简易系统,可用来与由GPS接收机获取的位置相比较,当两者存在显著差异时,便触发告警信息。

所有七种方法可以通过改造现有的GPS接收器来实现,没有必要进行重新设计。通过软件改造便可以实现前五种方法。第六种方法可以通过软件实现,也可以通过加装更准确的时钟实现。最后一种方法需要硬件和软件的配合方能实现。

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