Flere land frykter jamming og vil gjenopplive Loran-navigasjonssystemet

Vi er altfor avhengige av svake signaler fra satellitter, og derfor må det gamle radiokjedesystemet for navigasjon, Loran, nå gjenopplives, mener både Storbritannia og USA.

I Storbritannia har britiske telemyndigheter nettopp satt av frekvensbåndet 90–110 kHz til eLoran og åpnet for lisenssøknader for Enhanced Long Range Navigation (eLoran), som er en videreutvikling av Loran (LOng RAnge Navigation)-systemet, som brukes til navigering.

Hvis du ser på et verdenskart akkurat nå, er det store hull i GPS-dekningen rundt om i verden. Krigen i Ukraina gjør at store deler av både Russland og Ukraina er permanent jammet.

Hamas-angrepene på Israel gjør at det er store svingninger i GPS-signalene i Midtøsten, og nylig har telemyndighetene i Norge rapportert at de opplever en mangedobling av GPS-svikt over Øst-Finnmark.

– Forstyrrelser i navigasjonstjenester kan føre til flere alvorlige hendelser. Det kan føre til at man får feil posisjon, for eksempel at et helikopter ikke får landet på riktig sted for å redde en person i nød, sier Pål Wien Espen, direktør i Nasjonal kommunikasjonsmyndighet (Nkom).

I Danmark har flere ferger blitt rammet av GPS-jamming i Kattegat, og motorveiene er plaget av små jamming-angrep fra lastebilsjåfører.

Siden midten av 1990-tallet har GPS og senere Galileo-satellittene fått så stor utbredelse at det ikke utvikles alternative teknologier.

Hvis danske skip mister forbindelsen til GPS- og Galileo-satellittene, er det i praksis ingen annen utvei enn å finne frem sekstanten og sjøkartet.

Skal tåle solstormer og jamming

Det er ikke bare private britiske selskaper som nå kan få lisens til å drive eLoran-nettverk. Den britiske forsknings- og innovasjonsministeren George Freeman anbefaler at regjeringen også gjenoppliver eLoran.

Det skriver han i en ny rapport med ti forslag til bedre og mer robust posisjonering, navigasjon og tidsbestemmelse (PNT).

Ministeren foreslår blant annet å «utvikle et forslag til et robust, bakkebasert og suverent eLORAN-system (Enhanced Long Range Navigation) som skal fungere som backup».

Ofcom peker på to hovedgrunner til at de ønsker å revitalisere eLoran. For det første er satellitter sårbare for jamming fra baken. Satellittsignaler sendes med lav effekt og tilbakelegger tusenvis av kilometer fra satellitten til mottakere på jorden.

Det betyr at signalene er svake og relativt enkle å manipulere med jordbaserte radiosendere. For det andre kan satellitter påvirkes av atmosfæriske forstyrrelser og solstormer.

Storbritannia er for tiden ekstra oppmerksom på alternative kilder til sikker navigasjon og tidsbestemmelse. Med Brexit mistet Storbritannia tilgangen til den militære delen av Galileo, og britene har lett etter alternativer i flere år, noe som førte til at tidligere statsminister Boris Johnson kjøpte konkursrammede OneWeb med en plan om å bruke satellitter i lav jordbane til navigasjon.

Denne planen ble aldri realisert, og OneWeb har siden blitt kjøpt opp av franske Eutelsat.

Tidligere denne måneden åpnet det amerikanske samferdselsdepartementet radiofrekvenser for et eLoran-nettverk, noe som gjør at private selskaper kan drive denne typen bakkebaserte navigasjonssystemer.

Forlatt på 1990-tallet

Loran er et landbasert navigasjonssystem basert på radio. Loran er en forkortelse for Long Range Navigation og stammer fra andre verdenskrig. Den første versjonen ble kalt A, deretter B.

Fra 1957 til midten av 1990-tallet var C-versjonen av Loran dominerende.

Loran fungerer etter samme prinsipp som satellittnavigasjon ved å måle tidsforskjellen mellom et antall sendere og mottakere i samme Loran-kjede:

Systemet består av sendere i frekvensområdet mellom 90 og 110 kHz. Mens GNSS-navigasjon i dag har en unøyaktighet på 5-8 meter, har Loran historisk sett vært noe mer usikker, med avvik på opptil 500 meter.

De nye eLoran-systemene nærmer seg nøyaktigheten til GNSS-satellitter, og de mest moderne versjonene av eLoran kan under optimale forhold levere posisjonsnøyaktighet ned til åtte meter. De enkelte Loran-mastene har en rekkevidde på flere tusen kilometer.

Mens GNSS-signaler fra satellitter sendes over høye frekvenser med lav effekt, er det omvendt med eLoran, som sendes over lave frekvenser – 90-110 Khz – med en toppeffekt fra 100 kW til 4 MW. Dette er betydelig kraftigere enn satellittforbindelsene fra GPS og Galileo.

I praksis betyr dette at satellittsignaler kan forstyrres med en håndholdt radiosender til under tusen kroner, mens eLoran-signaler krever tunge jammere montert på lastebiler.

eLoran ble utviklet på midten av 1990-tallet parallelt med oppskytingen av de første GPS-satellittene.

GPS-satellittenes raske suksess førte imidlertid til at eLoran raskt ble nedprioritert, og i 2010 la USA ned det landbaserte navigasjonssystemet, mens Frankrike faset ut den danske Loran-C-stasjonen Eiðe på Færøyene i januar 2016. Det betyr at det siden 2016 ikke har vært noen Loran-systemer i drift i USA og Europa.

Selv om bruken av Loran i stor grad har opphørt, finnes det fortsatt flere systemer rundt om i verden. Russland har beholdt sitt eldre Chayka-navigasjonssystem, som ble erstattet av satellittsystemer på 1990-tallet.

Dette i erkjennelse av at russiske Glonass-satellitter er like sårbare for jamming som amerikanske GPS-satellitter. Saudi-Arabia kunngjorde i år at de oppgraderer sitt gamle Loran-system til eLoran.

eLoran brukes ikke bare til navigasjon, men også til tidssynkronisering i ulike systemer som mobilmaster, kraftnett og finanssystemer.

I Danmark er det ingen kjente planer om å gjenopplive Loran som backup for GPS og Galileo. For ti år siden sa den danske Sjøfartsstyrelsen at de fulgte med på utviklingen.

Artikkelen over ble først publisert på Ingeniøren for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Inside Telecom gjennom vår samarbeidsavtale.

Kritikk mot norsk Loran-stenging

I Norge var Loran C i drift fra slutten av 1960, da stasjonene på Jan Mayen og i Bø i Vesterålen ble satt i drift. Senere ble det bygget to stasjoner til, på Værlandet og i Berlevåg.

Med utvikling av GPS ble etter hvert antallet brukere av Loran-C lite, og det ble i 2006 besluttet å stoppe utsendelse av navigasjonssignalene fra de fire norske Loran-C-stasjonene – Berlevåg, Bø, Værlandet i havgapet vest for Førde, og Jan Mayen.

Flere var kritiske til at Norges Loran-C stasjoner ble lagt ned i stedet for å bevares som et reservesystem for GPS. Og hensynet til sårbarhet for GPS, i tillegg til en forventet oppgradering av systemet til eLoran, førte til at driften av stasjonene fortsatte i nesten ti år til, mens beslutningen ble revurdert.

Etter flere brukerundersøkelser og råd fra fagmyndigheter besluttet imidlertid den norske regjeringen å stanse driften av de fire norske stasjonene ved utgangen av 2015. I vedtaket inngikk også en avgjørelse om ikke å satse på eLoran som tilleggssystem til satellittnavigasjon.

Rivingen av senderstasjonene ble utsatt enda en stund i påvente av ytterligere overveielser, men til slutt ble de fire Loran C-stasjonene demontert i 2017 og 2018.

I USA hadde den påbegynte rivingen av senderstasjoner blitt stanset av kongressen allerede i 2010. Det er startet opp et privat selskap som skal oppgradere stasjonene og drive eLoran på kommersiell basis.

Det finnes også «øyer» hvor Loran-systemet fremdeles er i drift. Sør-Korea har for eksempel etablert eLoran i den nordlige delen av landet på grunn av hyppig GPS-jamming fra Nord-Korea, og det russiske Chayka-systemet fungerer for de fleste praktiske formål på samme måte som Loran-C.