Liikenneilmailun GNSS-signaalihäiriöt ja toimintavarmuuden takaaminen : liikenneilmailun GNSS-signaalia häiritsevät tekijät Suomen ja EU:n alueella sekä liikenneilmailun kyky toimia häiriöistä huolimatta

Abstract

Satelliittipohjaiset navigointijärjestelmät ovat kehityksensä myötä nousseet lentoliikenteen tärkeimmäksi navigointimenetelmäksi. Vuoden 2022 aikana Suomessa kuitenkin havaittiin runsain määrin häiriöitä lentoliikenteen navigointisignaalissa ja havaintojen määrä on siitä lähtien vuosittain kasvanut radikaalisti. Häiriöiden myötä lentoliikenteessä on jouduttu turvautumaan vaihtoehtoisiin navigointitekniikoihin ja -menetelmiin. Tämän tutkielma tavoitteena on perehtyä siihen, mitkä tekijät aiheuttavat häiriöitä kaupallisen lentoliikenteen eli liikenneilmailun GNSS-signaaliin Suomen ja EU:n alueella. Tavoitteena on myös analysoida, millaisia vaihtoehtoisia navigointitekniikoita voidaan käyttää liikenneilmailun toimintavarmuuden takaamiseksi. Aihe on saanut häiriöiden lisääntyessä runsaasti mediahuomiota, ja tutkielman tarkoitus on kerätä yhteen teknistä tietoa aiheesta ja luoda kokonaisvaltainen kuva nykyisestä tilanteesta. Tutkielma toteutettiin kirjallisuuskatsauksena IEEE- ja ScienceDirect-tietokantojen kirjalliseen materiaaliin sekä viranomaisselvityksiin. Tutkielman tuloksina saatiin, että liikenneilmailun GNSS-signaaliin aiheutuu häiriöitä tahallisen häirinnän ja harhautuksen sekä signaalin kulkuun vaikuttavien ilmiöiden ja laitevikojen seurauksena. Tuloksista voidaan päätellä, että GNSS-signaali on hyvin häiriöaltista, mikä vaikuttaa liikenneilmailun operointiin heikentävästi. Liikenneilmailun toimintavarmuuden analysoinnin perusteella selvisi, että häiriöiden vaikutuksia voidaan lieventää vastaanotinteknologian ja tukijärjestelmien avulla. Tilanteissa, jossa GNSS-paikannus ei ole ollenkaan käytössä voidaan liikenneilmailun toiminta taata toissijaisilla navigointilaitteilla, joita ovat konventionaaliset sekä lentokoneen omiin laitteisiin perustuvat navigointijärjestelmät. Tutkielman tulosten pohjalta GNSS-signaalihäiriöt eivät aiheuta välitöntä vaaraa liikenneilmailulle. Häiriöiden määrän odotetaan tulevaisuudessa kuitenkin kasvavan ja toimenpiteeksi ehdotetaan signaalin kryptografisen suojauksen ja autentikoinnin toteuttamista kaikissa alajärjestelmissä. Koko GNSS-järjestelmän päivittäminen uuden ja turvallisemman teknologian käyttöön on välttämätöntä häiriönsiedon kasvattamiseksi ja tulevaisuuden toimintavarmuuden takaamiseksi.