Satelliittipaikannuksen hyödyntäminen liikenteessä – häiriöt vakavimpia autonomisille ajoneuvoille

Osku Kärki selvitti Hämeen ammattikorkeakoulussa liikennealan insinöörin opinnäytetyössään tärkeimpien satelliittipaikannusta hyödyntävien tieliikenteen sovellusten toimintaa sekä niiden häiriöiden vaikutuksia tieliikenteeseen. Työssä esitellään maailmalla käytössä olevat globaalit ja alueelliset satelliittipaikannusjärjestelmät sekä paikannukseen kohdistuvien häiriöiden perusteita yleisellä tasolla. Häiriötyyppejä ovat karkeasti rajattuna jamming (tahallinen häirintä) ja spoofing (signaalin väärentäminen). Häiriöiden osalta käsitellään vain radiotaajuista tahallista häirintää ja tahattomia häiriöitä eikä oteta huomioon kyberturvallisuusnäkökulmaa.

Satelliittipaikannusta hyödyntävistä tieliikenteen sovelluksista käsitellään kahdeksaa merkittävintä ja kuvataan niiden toimintaa yleisellä tasolla. Näitä ovat esimerkiksi autonomiset ajoneuvot, eCall-järjestelmä ja tiemaksut.

Tutkimuksen keskeisimpiä havaintoja on, että häiriötilanteista tiedetään melko vähän tai niitä ei juurikaan huomioida muista syistä. Lisäksi valmiiksi häiriöherkkää satelliittipaikannusta on hyvin helppo häiritä tahallisesti. Kenen tahansa on helppo saada häirintään tarkoitettuja laitteita internetkaupoista ja niistä saatavat tehokkaat häirintälähettimet saattaisivat aiheuttaa vakaviakin seurauksia. Merkittävimpiä ja vakavimpia vaikutuksia häiriötilanteissa aiheutuisi todennäköisesti autonomisille ajoneuvoille.

Tulosten perusteella voidaan todeta, että kaikissa GNSS-paikannusta hyödyntävissä sovelluksissa ja palveluissa tulisi varautua joillain muilla järjestelmillä mahdolliseen satelliittipaikannuksen katkeamiseen tai menettämiseen kokonaan. Esimerkkinä toimii autonomisten ajoneuvojen sensorifuusio, jossa hyödynnetään GNSS-paikannuksen lisäksi kameroita, inertiajärjestelmiä sekä muita sensoreita. Työssä esitellään myös muita vastatoimia häiriönsietokyvyn kasvattamiseksi.

Työn lähteinä käytettiin pääosin internet-aineistoja ja asiantuntijakyselyä, johon vastasi neljä satelliittipaikannuksen tai autonomisten ajoneuvojen asiantuntijaa. Vastaajia oli Metropolia ammattikorkeakoulusta, Maanmittauslaitoksesta sekä Teknologian tutkimuskeskus VTT:stä. Projektin tekemistä edesauttoi myös tekijän oma ammattitaito häiriöasioissa. Kärki toimii asiantuntijana Liikenne- ja viestintävirasto Traficomilla.

Opinnäytetyö kokonaisuudessaan Theseuksessa.

Lähde: Hämeen ammattikorkeakoulu HAMK 

Author: Saara Teirikko