39C3: Uydudan bağımsız navigasyon sistemi R-Mode'un 2026 sonunda piyasaya sürülmesi planlanıyor

Alman Havacılık ve Uzay Merkezi'nden (DLR) üç araştırmacı, Menzil Modu (R-Mode) olarak adlandırılan modun mevcut durumunu sundu. Hibrit tehditlerin olduğu dönemlerde projenin daha da önem kazanması muhtemeldir. Cumartesi günü Hamburg'da düzenlenen 39. Kaos İletişim Kongresi'nde (39C3) gösterildi.

Neustrelitz'deki DLR'de araştırma görevlisi Niklas Hehenkamp, ​​dersini Star Wars pop kültüründen bir karşılaştırmayla açtı: Navigasyondaki mevcut durumu “Hayalet Tehdit” yani karanlık tehdit olarak tanımladı. Baltık Denizi'nde iki yılı aşkın bir süredir artan, özellikle Rusya'nın Kaliningrad ve Gdansk bölgesini etkileyen karıştırma ve yanıltma faaliyetlerinden bahsediyordu.

Federal Savunma Bakanlığı'na göre Rusya kökenli olan ve sıklıkla “Baltık Karıştırıcı” terimiyle ilişkilendirilen bu rahatsızlıklar, modern altyapının GPS veya Galileo gibi küresel navigasyon uydu sistemlerine (GNSS) tehlikeli bağımlılığını gösteriyor. Bu tür yıkıcı manevralara yönelik donanım artık hazır olduğundan, nakliye ve hava trafiğine yönelik risk artıyor. Hehenkamp, ​​”Şu anda tek bir teknolojiye bağımlı olduğumuz için bir yedekleme sistemine ihtiyacımız var” diye uyardı. Araştırmacıların hedefi uygun maliyetli, kullanımı kolay ve hepsinden önemlisi şu anda GNSS sinyallerini sekteye uğratan türden parazitlere karşı dayanıklı bir sistemdir.

Yıllar önce DLR uzmanları ve diğer AB bilim insanları uydudan bağımsız çözümler üzerinde düşünmeye başladı. Amaçları: Avrupa'nın navigasyon yeteneklerinin egemenliğini güvence altına almak. R-Modu karasal temele dayanır ve orta dalga aralığındaki mevcut denizcilik altyapısını, özellikle de IALA radyo işaretlerini kullanır.

Umut verici sonuçlar

2014 ve 2015'teki ilk testlerden bu yana çok şey yaşandı. Polonya, Danimarka, Norveç, İsveç, Finlandiya ve Estonya'dan ortaklarla işbirliği içinde, katılımcılar Baltık Denizi'nde bir operasyon öncesi test alanı kurdu. Uydudan bağımsız navigasyon için gereken nanosaniye aralığında senkronizasyonu sağlamak amacıyla DLR, zaman referansı olarak son derece kararlı rubidyum atom saatlerinin yanı sıra navigasyon sinyalini mevcut radyo altyapısına besleyen özel sinyal modülatörleri kullanır.

Teknik zorluklar oldukça büyüktür. Hehenkamp, ​​orta dalga aralığındaki sinyallerin, dünya yüzeyi boyunca doğrudan yer dalgaları olarak yayıldığını, bunun da yer iletkenliğinin hassas modellenmesini gerektirdiğini açıkladı. Ekip, toprak nemi ve deniz suyunun tuzluluğu gibi faktörleri hesaba katmak için modern uydu uzaktan algılama verilerini kullanıyor. Araştırmacılar, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği'nin (ITU) yalnızca makine tarafından okunamayan bir PDF formatındaki mevcut materyalini buldular; bu materyal, Almanya'nın hâlâ Doğu ve Batı olarak bölünmüş olarak listelendiğini gösteriyor.

R-mode kullanımı için şu ana kadar elde edilen sonuçlar ümit vericidir. Sistem gün içerisinde yüzde 95 olasılıkla 12 metre civarında doğruluk elde ediyor. Geceleri atmosferik yansımalar nedeniyle bu değer 63,7 metre civarına kadar geriliyor ancak bu yine de nakliye için yeterli görülüyor. Hehenkamp, ​​gerekli temel verilerin gelecekte daha geniş çapta kullanılabilirliğini de göz önünde bulundurarak, “Sistemi açmak için bir çözüm bulacağız” sözünü verdi.

Rügen'in önünde gelişmiş teknolojiye sahip test alanı

DLR Neustrelitz sahasından ikinci bir mühendis olan Lars, statükonun tanımını alçak Dünya yörüngesindeki (LEO) on uyduya dayanan ESA Celeste projesi gibi diğer yaklaşımlarla bir karşılaştırma yaparak tamamladı. Bu tür LEO sistemleri küresel kapsama alanı sunsa da, DLR araştırmacısı sinyallerinin hala nispeten zayıf olduğuna ve bu nedenle sinyal karışmalarına karşı savunmasız olduğuna dikkat çekti. Ayrıca önemli kaynaklara da ihtiyaç duyuyorlardı. R-Mode ise daha küçük ülkeler tarafından bağımsız olarak da çalıştırılabilen sivil bir yedekleme sistemi olarak tasarlandı. Sistem, VHF aralığında mevcut orta dalga ve VHF teknolojisini kullandığından menzili 300 kilometre civarında olup, Baltık Denizi'nin tamamını kapsayabilir. Hedef net bir şekilde ifade ediliyor: “Sistem 2026 yılı sonunda faaliyete geçecek.”

Geliştirmenin üçüncü ayağı, DLR Oberpfaffenhofen sitesinden Markus'un tanımladığı VHF aralığının kullanılmasıdır. Geleneksel Otomatik Tanımlama Sistemi (AIS), yüksek kullanım nedeniyle navigasyon için pek bir seçenek olmasa da, yeni VDES (VHF Veri Değişim Sistemi), 1000 kHz bant genişliğiyle önemli ölçüde daha fazla alan sunuyor. Bununla birlikte, navigasyon amaçlı frekansların tahsisine Dünya Radyokomünikasyon Konferansı'nda (WRC) karar verilmesi gerektiğinden burada bürokratik engeller yüksektir. Bu toplantı yalnızca üç ila dört yılda bir gerçekleşir.

Bununla birlikte pratik testler tüm hızıyla devam ediyor. Ekip, Bavyera'daki Ammersee Gölü'nde su kurtarma hizmetiyle VDES tabanlı navigasyonu başarıyla test ediyor ve yaklaşık 10 metrelik bir doğruluk elde ediyor. Hatta havacılıkta ilk girişimler bile oldu. Bir DLR araştırma motorlu planörü, yaklaşık 200 metrelik bir sapma ile Hamburg üzerinde uçtu. DLR şu anda Rügen'in güneyinde yarı kalıcı bir test alanı inşa ediyor. Burada ticari donanıma sahip üç istasyon, R-Mode'un kıyı bölgelerinde zorlu kullanıma hazır olduğunu gösterecek. Bu bizi, Baltık Denizi'ndeki kaptanların yakınlarda elektronik sinyal bozucular devreye girdiğinde arızalı GPS ekranlarına çaresizce bakmak zorunda kalmayacakları bir geleceğe yaklaştırıyor.

(Asla)