Galileo'nun yer ağı yenileniyor: Yeni istasyonlar karıştırma ve sahte sinyale karşı

Avrupa'nın uydu navigasyon sistemi Galileo'nun yerdeki ağı köklü bir yenilemeye giriyor. Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) 28 Ekim'de duyurduğuna göre İspanyol Indra Space, 27 Ekim'de ESA, Avrupa Komisyonu ve AB Uzay Programı Ajansı (EUSPA) ile iki sözleşme imzaladı. Sözleşmeler, Galileo'nun ikinci nesli için yeni algılayıcı istasyonları ile uydulara veri gönderen yer istasyonlarının geliştirilmesini kapsıyor.

Haber ilk bakışta bir ihale duyurusu gibi görünse de konu, telefonlardaki konumun ne kadar doğru ve güvenilir olacağıyla doğrudan ilgili. Galileo uydularının yayımladığı zaman ve konum bilgisinin doğruluğu, büyük ölçüde yerdeki bu istasyon ağına bağlı.

Uydu yörüngede, beyni yerde

Bir navigasyon uydusu kendi başına yeterli değildir. Uydunun yörüngede tam olarak nerede olduğunu ve atom saatinin ne kadar kaydığını yerdeki istasyonlar sürekli ölçer. ESA'nın açıklamasına göre dünyanın dört bir yanına dağılmış Galileo algılayıcı istasyonları uydulardan gelen sinyalleri izliyor ve bu ölçümler navigasyon mesajlarının üretilmesinde kullanılıyor. Sinyal gönderme (uplink) istasyonları ise hazırlanan bu verileri yeniden uydulara yolluyor. Uydular da güncellenmiş bilgiyi yeryüzündeki alıcılara yayımlıyor.

ESA'nın Galileo bilgi kaynaklarına göre sistemin iki yedekli kontrol merkezi İtalya'da Fucino'da ve Almanya'da Oberpfaffenhofen'de bulunuyor. Galileo Sistem Zamanı da bu merkezlerdeki hassas zaman tesislerinde üretiliyor. Algılayıcı ve sinyal gönderme istasyonları, uyduları yöneten telemetri ve komuta istasyonlarıyla birlikte bu merkezlere bağlı çalışıyor.

Yeni istasyonlarda neler değişiyor?

ESA'ya göre yeni algılayıcı istasyonları modern veri merkezi mimarisine taşınacak ve yazılım tanımlı radyo teknolojisi kullanacak. Yazılım tanımlı radyoda sinyal işlemenin büyük bölümü donanım yerine yazılımla yapıldığı için yeni bir özellik, cihaz değiştirmeden güncellemeyle eklenebiliyor. ESA bu sayede bakımın kolaylaşacağını ve yeni özelliklerin daha hızlı devreye alınacağını belirtiyor.

Değişikliklerin en dikkat çekeni güvenlik tarafında. Yeni istasyonlarda "kontrollü alım desenli" antenler kullanılacak. Bu antenler belirli yönlerden gelen sinyallere karşı duyarlılığını düşürebildiği için ESA'ya göre karıştırmaya (jamming) ve sahte sinyal üretmeye (spoofing) karşı daha dayanıklı. Karıştırma, gerçek navigasyon sinyalini gürültüyle bastırmak; sahte sinyal ise alıcıyı yanlış konumda olduğuna inandırmak anlamına geliyor.

Sinyal gönderme istasyonlarında ise geleneksel çanak antenlerin yanına faz dizili antenler eklenecek. Faz dizili antenler hareketli bir çanağı döndürmek yerine sinyalin yönünü elektronik olarak değiştirebiliyor. ESA, bunun uydularla daha hızlı haberleşme ve daha yüksek erişilebilirlik sağlayacağını açıkladı. Yeni altyapı hem birinci hem ikinci nesil Galileo uydularına hizmet verecek.

ESA'nın Galileo Programı Başkanı Ennio Guarino, ikinci nesil yer segmentindeki bu gelişimin "teknolojinin en ileri noktasında" olduğunu söyledi.

Aynı hafta iki adım daha

Yer ağındaki yenilik bu sözleşmelerle sınırlı değil. EUSPA 23 Ekim'de iki yeni telemetri, telekomuta ve kontrol tesisinin hizmete girdiğini duyurdu: Belçika'nın Redu kentinde yenilenen TTCF-5 ve İtalya'nın Fucino merkezinde yeni kurulan TTCF-8. Bu istasyonlar uyduların durumunu izliyor ve onlara komut gönderiyor. EUSPA'ya göre iki tesis, ESA ile birlikte geliştirilen ve ağın gelecekteki standardı olacak yeni izleme ve kontrol altyapısını kullanan ilk istasyonlar. Bu altyapının siber güvenliği artırdığı ve ilerleyen dönemde diğer istasyonlara da yayılacağı belirtiliyor. Operasyonel doğrulamayı Galileo hizmet işletmecisi SpaceOpal yürüttü.

Bundan birkaç gün önce de ESA, ikinci nesil filoya dört uydu daha sipariş etmişti. Bu siparişle ikinci nesil uydu sayısı 16'ya çıkıyor (ayrıntılar: ESA dört yeni Galileo uydusu sipariş etti). ESA'ya göre ilk ikinci nesil uydunun 2028'de fırlatılması hedefleniyor. Uyduların yeni navigasyon yükünün test sonuçlarını da daha önce Galileo'nun yeni beyni testi geçti başlıklı haberde anlatmıştık.

Neden önemli, sırada ne var?

ESA, Galileo'yu 2016'da açık hizmetin başlamasından bu yana dünyanın en hassas uydu navigasyon sistemi olarak tanımlıyor. AB tek pazarında satılan akıllı telefonların tamamı Galileo sinyallerini alabiliyor. Sistem demiryolu, denizcilik, tarım, finansal işlemlerde zaman damgası ve arama-kurtarma gibi alanlarda kullanılıyor. Galileo'yu Avrupa Komisyonu finanse edip yönetiyor. Tasarım, geliştirme ve yeterlilik işleri ESA'da, hizmetin sağlanması ise EUSPA'da.

Açıklamalarda yeni istasyonların ne zaman devreye gireceğine dair bir takvim yok. Sözleşmelerin parasal büyüklüğü de ESA'nın duyurusunda yer almıyor. Asıl sınav, ikinci nesil uyduların yörüngeye çıkıp mevcut filoyla birlikte çalışmaya başlamasıyla gelecek. O zaman yeni yer ağının, karıştırma ve sahte sinyal tehditleri altında vaat edilen dayanıklılığı gösterip göstermediği de görülecek.