Tutkimushanke auttaa yhteiskunnan kriittisiä infrastruktuureja suojautumaan häiriöiltä

Yhteiskunnan kriittiset toiminnot, kuten tietoliikenneverkko, ovat riippuvaisia satelliittien ajanmääritystoiminnoista. Tutkimushankkeessa kehitetään uusi ajanmääritysvastaanotin, joka osaa toimia luotettavasti myös satelliittisignaalien häiriötilanteissa.

satelliitti, taustalla planeetta ja avaruutta.
Kuva:
Pixabay

Uusi vastaanotin perustuu eurooppalaiseen Galileo-satelliittijärjestelmään. Galileo Authenticated Robust Timing System (GEARS) -hankkeessa kehitettävä ajanmääritysvastaanotin osaa tunnistaa erilaisia satelliittisignaalien häiriötilanteita ja sopeutua niihin. 

– Paikannussatelliitteihin perustuvaa ajanmääritystä käytetään monissa yhteiskunnalle kriittisissä toiminnoissa, kuten sähkö- ja tietoliikenneverkoissa sekä finanssialalla. Nykyisiä vastaanottimia ei kuitenkaan ole suunniteltu huomioimaan satelliittipaikannuksen häiriötilanteita, ja on hienoa päästä kehittämään tähän ratkaisua yhteiseurooppalaisin voimin, kertoo tutkimuspäällikkö Martti Kirkko-Jaakkola Paikkatietokeskuksen Navigoinnin ja paikannuksen osastolta.

Hankkeeseen osallistuu toimijoita neljästä Euroopan maasta. Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen tehtävänä on kehittää vastaanottimeen aikatiedon luotettavuutta arvioiva algoritmi. Algoritmin avulla käyttäjä voi siirtyä muihin ajanmääritysmenetelmiin silloin, kun paikannussatelliittien antamaan signaaliin ei voi riittävällä varmuudella luottaa.

Satelliitit ovat tehokas ja edullinen tapa mitata aikaa

Satelliittipaikannussignaalit ovat kustannustehokas tapa ajanmäärittämiseen nanosekuntien tarkkuudella. Ne soveltuvat kaukana toisistaan sijaitsevien kohteiden väliseen synkronointiin ilman erityistä kaapelointia niiden välillä. 

Esimerkiksi mobiiliverkon tukiasemat on synkronoitava keskenään, jottei puhelu katkea käyttäjän liikkuessa tukiasemalta toiselle. Galileo-satelliiteissa on tarkemmat atomikellot kuin muissa satelliittipaikannusjärjestelmissä, mikä parantaa myös ajanmäärityksen suorituskykyä.

Jo sekunnin murto-osa sotkee radiolähetyksen

Satelliittisignaalit ovat kuitenkin alttiita erilaisille häiriöille, kuten ilmakehän aktiivisuudelle ja tahattomalle tai pahantahtoiselle radiohäirinnälle. Laajamittaiset satelliittisignaalien häiriöt ovat suhteellisen harvinaisia, mutta niitä kuitenkin tapahtuu silloin tällöin. Sekunnin murto-osan suuruisella ajanmääritysvirheellä voi olla konkreettisia seurauksia.

– Esimerkiksi vuonna 2016 joidenkin GPS-satelliittien välittämässä aikatiedossa oli 13 mikrosekunnin suuruinen virhe puolen päivän ajan, mikä häiritsi muun muassa BBC:n radiolähetyksiä Britanniassa, Kirkko-Jaakkola kertoo.

Lisätietoja

Tutkimuspäällikkö Martti Kirkko-Jaakkola, 050 447 8136, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi

 

GEARS-hankkeen rahoittaa Euroopan satelliittinavigointivirasto GSA ja sen kokonaiskesto on kaksi vuotta. Paikkatietokeskuksen lisäksi hankkeeseen osallistuvat Orolia SAS (Ranska), FDC Sarl (Ranska), Netherlands Aerospace Centre (Alankomaat) sekä NavCert GmbH (Saksa).

Uusimmat uutiset ja blogit