Resilience of the PNT Systems

• Author(s): Aresta, Catarina de Sousa Matos
• Date: 2017
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.26/21053
• Origin: Escola Naval
• Subject(s): Resilience, PNT, GNSS, Stakeholders, Vulnerability; Resiliência; PNT; GNSS; Stakeholders; Vulnerabilidade
• Document Type: Master thesis
• Language: English
• Advisor(s): Conceição, Vítor Fernando Plácido da
• Contributor(s): Repositório Comum

Description

There is a high national dependency on Position, Navigation and Timing (PNT) Systems for several individuals, services and organisations that depend on this information on a daily basis. Those who rely on precise, accurate and continuous information need to have resilient systems in order to be highly efficient and reliable. A resilient structure and constantly available systems makes it easier to predict a threat or rapidly recover in a hazardous environment. One of these organisations is the Portuguese Navy, whose main purposes are to combat and maintain maritime safety. In combat, resilient PNT systems are needed for providing robustness in case of any threat or even a simple occasional system failure. In order to guarantee maritime safety, for example in Search and Rescue Missions, the need of PNT information is constant and indispensable for positioning control. The large diversity of PNT-dependent equipment, developed over the last two decades, is a valid showcase for the high GPS dependency that is seen nowadays – which is vulnerable to various factors like interference, jamming, spoofing and ionospheric conditions. The recent interest over integrated PNT system resolutions is related to the search for redundancy, accuracy, precision, availability, low cost, coverage, reliability and continuity. This study aimed to build a current PNT Portuguese picture based on Stakeholder Analysis and Interviews; assess the vulnerability of those who depend mainly on GPS for PNT information and, find out what the next steps should be in order to create a National PNT Strategy.

Existe uma elevada dependência nacional em sistemas de Posição, Navegação e Tempo (PNT) por parte de diversos indivíduos, serviços e organizações que dependem desta informação no seu dia-a-dia. Todos os que dependem de informação precisa, exata e contínua, necessitam de ter sistemas resilientes para que sejam altamente eficientes e fiáveis. Uma estrutura resiliente e sistemas continuamente disponíveis facilitam a previsão de possíveis ameaças ou a expedita recuperação da funcionalidade, em ambientes hostis. Uma destas organizações é a Marinha Portuguesa cujas funções principais são o combate, a salvaguarda da vida humana no mar e a segurança marítima e da navegação. Para o combate, são necessários sistemas PNT, resilientes, que ofereçam robustez em caso de uma simples ameaça ou falha temporária dos sistemas. Por forma a ser possível cumprir a missão, a necessidade de ter informação PNT, fidedigna e atualizada, é constante e indispensável para o controlo preciso e exato da posição. Uma unidade naval, por forma a permanecer continuamente no mar, manter a sua prontidão, treinar a sua guarnição ou ser empenhada num cenário de guerra, necessita de saber, com confiança e sem erros, a sua posição e referência de tempo. A grande diversidade de sistemas dependentes de informação PNT, desenvolveu-se em larga escala nas últimas duas décadas e sustenta cada vez mais a alta dependência do GPS, que é vulnerável a diversas fontes de erro, tais como interferência, empastelamento, mistificação e condições ionosféricas. Atualmente, o elevado interesse na criação de sistemas PNT integrados está associado à procura da redundância, exatidão, precisão, disponibilidade, baixo custo, cobertura, fiabilidade e continuidade. Este estudo teve como objetivos construir o panorama atual, em Portugal, ao nível dos Sistemas PNT, baseando-se numa análise de Stakeholders e entrevistas; avaliar a vulnerabilidade de organizações e serviços que dependam exclusivamente do GPS como fonte de informação PNT; e propor um possível caminho para que seja possível criar uma Estratégia PNT Nacional