Med krig og uro i verden, hvordan sørger man for sikker ferdsel til sjøs?

Medforfattere: Ulrik Jørgensen og Kay Endre Fjørtoft.

I dagens samfunn er det mange aktører med skumle hensikter. I høst rapporterte blant annet NRK at norske marineskip hadde blitt manipulert inn i russisk farvann. Militær ferdsel utenfor egne landegrenser skaper utrygghet og kaos. Derfor er det viktig å være sikker på hvor skipene faktisk befinner seg.

Det finnes flere måter å finne ut hvor skip befinner seg uten å være om bord på båten. Automatic Identification System (AIS) er et system som brukes for å utveksle navigasjonsdata for skip. Slik kan vi vite posisjonen og hastigheten til de fleste skip av en viss størrelse.

En ulempe med AIS data er at det er enkelt å manipulere dataene, for eksempel ved å gi en båt en annen posisjon enn den i realiteten har. Det var dette som skjedde da norske marineskip tilsynelatende hadde vært i russisk farvann ifølge AIS dataene.

Et annet alternativ for å lokalisere skip er ved bruk av radar. Med dagens algoritmer for å analysere bilder, kan man også ta i bruk kamera for å lokalisere andre skip. Både radar og kamera kan være plassert på skip og land. Også andre posisjonssystemer og sensorer kan benyttes for å si den reelle posisjonen. 5G teknologien gir også muligheter for å si posisjon, som et eksempel.

Ekstra sensorer på land

I forskningsprosjektet IMAT, støttet av Norges Forskningsråd, har SINTEF Ocean, sammen med Kongsberg Seatex, Kongsberg Norcontrol, Massterly og NTNU, sett på hvordan vi kan utruste Trondheimsfjorden for å øke sikkerhet via økt situasjonsforståelse til sjøs. I den forbindelse har vi installerte ulike landbaserte sensorer rundt Trondheimsfjorden, blant annet to radarer, kamera, og en AIS basestasjon.

Data fra de installerte sensorene blir overført til et monitorerings- og operasjonssenter hos Kongsberg Seatex i Trondheim. I senteret kan man overvåke og kontrollere de installerte sensorene. I tillegg er senteret utstyrt med en applikasjon for trafikkovervåkning og koordinering fra Kongsberg Norcontrol kalt C-Scope. Denne applikasjonen sammenstiller data fra de installerte sensorene (radar, AIS, kamera) slik at man får oversikt over trafikken til sjøs og kan ta nødvendige aksjoner dersom situasjonen påkrever dette. Via senteret er det også mulig å fjernstyre en av båtene som benyttes til forsøkene, Ocean Drone, men ut fra regelverkskrav så seiles disse også med mannskap i dag.

Bilde fra monitorering- og operasjonssenter, samt C-Scope grensesnitt. Foto: Pauline Røstum Bellingmo.

I prosjektet har det også blitt laget en informasjonsportal kalt OceanInfo, som gir oversikt om teknologi og ressurser for maritime operasjoner. For eksempel kan vi få oversikt over hvor de installerte sensorene i Trondheimsfjorden er, hvor de har dekning, samt oversikt over sanntidsdata om trafikk og vær.

Manipulering av posisjon

I IMAT-prosjektet har vi blant annet forsket på hvordan vi kan unngå manipulering av navigasjonsdata, også kalt spoofing, når man er i et område med landbaserte sensorer.

For å teste dette ble det lagd en egen applikasjon for å manipulere AIS data. Løsningen benytter skipets MMSI-nummer, AIS-identitetsnummeret, for så å utgi seg for å være dette skipet og dermed endre datasettet for dette fartøyet slik at det ble fremstilt til å være et helt annet sted enn det fysisk var. Fra senteret i Trondheim kunne vi følge med på hvor båten befant seg ved bruk av trafikkovervåkningsapplikasjonen som tok inn data fra AIS-basestasjonen, de to radarene, og kameraet som har blitt installert i Trondheimsfjorden.

I første del av demonstrasjonen kjørte båten inn i et område uten radar dekning. Mens båten kjørte, skrudde vi på vår applikasjon for å manipulere AIS posisjon slik at AIS dataene ga feil posisjon. Via applikasjonen for trafikkovervåkning observerte vi feil posisjon av båten i hvor det så ut som båten hadde kjørt på land.

I andre del av demonstrasjonen kjørte vi i et område med radardekning fra land. Selv om AIS posisjonen fortsatt ble manipulert, oppdaget applikasjonen for trafikkovervåkning at AIS dataene var feil, data fra radar og kamera overstyrte feilen som lå i dataene fra AIS-basestasjon slik at kun riktig posisjon av båten ble vist. Manipuleringen feilet med andre ord.

Økende behov for sikkerhet

Resultatene fra demonstrasjonen viser at det er viktig med flere uavhengige datakilder for å være sikker på hvor båter faktisk befinner seg. Slik kan man unngå manipulasjoner og uønska hendelser.

Med økende digitalisering i den maritime bransjen vil sikkerhet bli enda viktigere framover.

Nå starter snart bygginga av Ocean Space Center som inkluderer flere installasjoner i og rundt havet. Slik skal man kunne utvikle, test og demonstrere ny havteknologi. Dette vil bidra til sikrere og mer pålitelige operasjoner til sjøs. Nye trusler vil komme, vi må forberede oss på dem og gjøre systemene så robust at vi kan hindre at de lykkes.