红海航行中的GNSS干扰风险与应对——船东与船管需重视的导航挑战
一、背景
近年来，在 红海、亚丁湾、霍尔木兹海峡 等战略航道，远洋船舶遭遇 GNSS信号干扰（jamming）与欺骗（spoofing） 的情况显著增加。许多船舶在该区域突然出现：
GPS定位跳点（位置瞬间偏移几十甚至上百海里）
定位完全丢失
AIS信息错误（船位漂移、虚假船迹）
这种情况对航行安全、港口靠离泊、保险理赔都构成严重风险。
二、为什么会发生GNSS干扰？
人为干扰：地缘冲突中，军方或武装组织常用高功率干扰器封锁卫星信号。
欺骗攻击（Spoofing）：通过伪造卫星信号，诱导船舶错误定位。
设备落后：老式单模GPS接收机（仅支持GPS L1信号）抗干扰性能差。
信号脆弱：GNSS信号本身功率极低，容易被掩盖。
三、对船舶的风险与影响
航行安全风险：船舶在狭水道、交通繁忙水域失去精确定位，可能引发碰撞搁浅。
靠泊与引航困难：船位错误，影响引航员作业和港口调度。
船岸沟通与合规：ECDIS、AIS、VDR、BNWAS 等依赖GNSS的系统同时受影响，导致数据失真。
保险与法律责任：若因导航失效导致事故，可能涉及 P&I索赔 或 PSC处罚。
四、可行的解决方案与新设备
1. 多模多频GNSS接收机
传统的商船GNSS接收机大多只支持 GPS单系统单频（L1 C/A），在干扰或欺骗情况下极易失效。新一代接收机支持：
多系统：GPS（美）、GLONASS（俄）、Galileo（欧）、北斗（中）
多频段：L1、L2、L5等（即使某一频段被干扰，其他频段仍能工作）
优势：
提高抗干扰能力，干扰者需要同时屏蔽多系统多频，难度更大
在部分系统信号受影响时，仍可保持定位精度
与ECDIS、VDR、AIS等设备兼容性高
推荐设备：
Furuno SCX-20/21 系列（适合普通商船，价格中等）
Hemisphere Vector VS330/VSX（支持多模高精度定位）
Septentrio Mosaic-X5 / PolaRx5（科研级，适合对精度要求高的船舶）
2. GNSS抗干扰天线（Anti-Jamming Antenna）
天线是第一道防线。抗干扰天线 内置滤波器和相控阵（CRPA, Controlled Reception Pattern Antenna），能够：
屏蔽来自特定方向的干扰信号
保证接收机仍能锁定卫星信号
提供“受保护的天线电缆接口”，避免船舶内部干扰源
优势：
特别适合在干扰源已知方向（如沿岸、特定区域）航行时使用
无需大改造即可替换现有天线
推荐设备：
NovAtel GAJT-710MS / 410MS（军民两用，已在部分商船试用）
Furuno GF-8700抗干扰天线模块（与其自家接收机兼容）
3. GNSS + 惯性导航系统（INS）组合
INS（惯性导航系统）利用 陀螺仪和加速度计，在GNSS信号丢失时仍可提供一段时间内的精准位置、航向和速度。
优势：
短期内完全不依赖卫星，适合港口操作、狭水道航行
与ECDIS、DP系统结合，可实现高精度定位
在GNSS干扰频繁的区域，能显著提升航行连续性
局限性：
长时间独立工作会产生累积误差，需要GNSS定期修正
成本较高，通常安装在大型油轮、LNG船、军用船或DP船舶
推荐设备：
Kongsberg Seapath 380/385（DP船和高端商船常用）
iXblue MARINS系列（航海级INS，广泛应用于军舰和客滚船）
Hensoldt SPEXER INS模块（适合加装）
4. L-Band差分信号增强（SBAS / PPP服务）
利用L-Band卫星提供增强信号（如Fugro、Veripos、Thales），为船舶GNSS提供：
更高精度（米级甚至分米级）
更强鲁棒性（即使部分卫星被干扰，差分信号仍能稳定）
优势：
商业航运可订阅服务，覆盖全球海域
不依赖单一GNSS星座
在海上稳定性高
推荐服务商：
Fugro Marinestar
Veripos Apex / Ultra
Thales TopStar
5. Resilient PNT（定位、导航、授时）解决方案
未来趋势是 多源融合导航，即不再依赖单一GNSS：
eLoran（陆基长波导航，抗干扰能力极强，部分区域已部署）
地基增强信号（港口和近岸导航）
雷达导航 + 数字海图 + AI识别（作为备份定位手段）
优势：
即使GNSS完全失效，船舶仍可维持安全航行
IMO和IHO正在推动Resilient PNT作为新标准
应用趋势：
部分欧盟和美国港口已测试eLoran+INS作为船舶强制备用导航手段
未来可能写入SOLAS修正案
📌 总结一句：普通商船最现实的升级方案 → “多模多频GNSS接收机 + 抗干扰天线”高价值或高风险航线船舶 → “GNSS/INS组合 + 差分增强”未来发展方向 → “Resilient PNT（多源融合导航）”
五、船东与船管的行动建议
系统评估
对现有船舶导航系统进行风险评估，检查是否仍依赖单一GPS信号。
设备升级
优先在高风险航线上运营的船舶安装 多模接收机+抗干扰天线。
考虑在主力船舶安装 GNSS/INS组合系统。
船员培训
培训船员在 GNSS失效 时，如何使用雷达导航、天文定位、ECDIS DR模式。
建立 桥队应急程序（Bridge Procedure），提高反应速度。
公司层面保障
船管公司应更新 SMS（安全管理体系），增加GNSS干扰应对措施。
与保险公司沟通，确认在干扰情况下的保障条款。
六、结语
红海的GNSS干扰已不是偶发事件，而是一个 长期存在的航行风险。船东与船管若忽视这一问题，可能面临 航行事故、运营延误、法律责任和高额赔偿。
✅ 投资更稳定、更先进的导航设备，不仅是安全需求，更是保障商业航次顺利和船舶长期价值的关键。
