Wie funktioniert GPS – und was ist GPS-Spoofing?
Grundprinzip: So ermittelt ein GPS-Empfänger seine Position
Ein GPS-Empfänger berechnet seinen Standort, indem er Funksignale von mindestens vier GPS-Satelliten auswertet. Aus der Zeit, die die Signale bis zum Empfänger benötigen, werden die geografischen Koordinaten – also Breiten-, Längen- und Höhenangaben – abgeleitet. Diese Daten bilden die Grundlage für Navigationssysteme, Ortungsdienste sowie zahlreiche Anwendungen in Transport und Logistik.
GPS-Spoofing: Standortmanipulation durch künstliche Signale
Beim sogenannten GPS-Spoofing werden Geräte dann mit manipulierten, künstlich erzeugten GPS-Signalen überlagert. Da diese oft mit höherer Signalstärke ausgesendet werden als die echten Satellitensignale, erkennt der Empfänger sie fälschlicherweise als authentisch – und berechnet dadurch einen unzutreffenden Standort.
Zur Erzeugung solcher Signale werden häufig Software-Defined Radios (SDRs) wie etwa der „HackRF One“ verwendet. Sie erlauben es, GPS-Signale nachzubilden und gezielt zu verändern.
Realistische Angriffsszenarien
In einem früheren Beitrag haben wir bereits beleuchtet, welche Risiken GPS-Spoofing im Bereich der Logistik verursacht. Doch diese Problematik reicht weit darüber hinaus. Besonders kritisch wird es, wenn manipulierte GPS-Daten unbemannte Fluggeräte betreffen – also private, kommerzielle oder industrielle Drohnen.
Drohnen standen in den vergangenen Jahren immer wieder im Mittelpunkt öffentlicher Debatten. Ob wegen Zwischenfällen in der Nähe von Flughäfen, Fragen der Privatsphäre oder ihrem Einsatz in sensiblen Bereichen: Kaum eine Technologie hat so schnell so viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Genau dieser Kontext zeigt, wie sensibel der Umgang mit Drohnen ist – und wie stark sich potenzielle Störungen auf Sicherheit und Infrastruktur auswirken können.
Da Drohnen in hohem Maße auf präzise GPS-Daten angewiesen sind, stellen Spoofing-Angriffe ein besonderes Risiko dar. Die Geräte nutzen Satellitensignale nicht nur zur Navigation, sondern auch zur Stabilisierung im Flug, zur automatischen Einhaltung von Routen oder zur Orientierung bei Funktionen wie „Return to Home“. Werden diese Daten manipuliert, kann eine Drohne leicht fehlgeleitet werden: Sie driftet vom Kurs ab, gerät in gesperrte Bereiche oder verliert im schlimmsten Fall die Kontrolle.
Solche Beeinflussungen können erhebliche Folgen haben – sowohl für private Nutzer als auch für Unternehmen, Einsatzorganisationen oder die öffentliche Sicherheit. GPS-Spoofing macht deutlich, wie anfällig unbemannte Fluggeräte sind, wenn sie ausschließlich auf externe Positionsdaten angewiesen sind. Für Betreiber wird deshalb immer wichtiger, auf zusätzliche Sensorik, robuste Navigationsmethoden oder Systeme zur Erkennung verdächtiger Signale zu setzen.
GPS ist angreifbar – so schützen sich Drohnen effektiv vor Spoofing
Damit Drohnen auch in sicherheitskritischen Situationen verlässlich funktionieren, sollten sie nicht ausschließlich auf GPS angewiesen sein. Eine wichtige Schutzmaßnahme gegen GPS-Spoofing ist die Nutzung zusätzlicher Navigationssysteme wie dem europäischen Galileo, um Positionsdaten unabhängig voneinander abgleichen zu können. Ebenso entscheidend ist die kontinuierliche Überwachung der Signalqualität: Plötzliche Positionssprünge, ungewöhnlich starke oder schwache Signale sowie untypisch „perfekte“ GPS-Werte können früh Hinweise auf Manipulationen liefern.
Moderne Drohnen setzen zudem auf interne Sensorik wie Beschleunigungs-, Gyro- und Barometersensoren. Weichen diese Messwerte deutlich von den GPS-Daten ab, können die Systeme eine Warnung ausgeben oder in einen sicheren Betriebsmodus wechseln. Ergänzend dazu sollten Betreiber ihre Drohnen regelmäßig durch Sicherheitsprüfungen und Tests kontrollieren, um potenzielle Schwachstellen rechtzeitig zu erkennen.
GPS-Spoofing ist längst eine reale Bedrohung, doch mit einer Kombination aus technischer Redundanz, intelligenter Überwachung und sorgfältiger Wartung lässt sich die Gefahr für Drohnen erheblich reduzieren.
