Satelliittipaikannus voi häiriintyä auringosta – ongelmia aikaohjaukselle

Auringon aktiivisuus voi aiheuttaa kiihkeimmillään maailmanlaajuiseen radioliikenteeseen tai satelliittipaikannukseen vaikeuksia. Maanmittauslaitoksen mukaan seuraava yliaktiivinen kausi on vuorossa ensi vuoden alussa, johon laitoksella varaudutaan jo etukäteen. Muuten ongelmissa voisivat olla laajemminkin kaikki aikaohjatut it-järjestelmät tietoliikenneverkkoineen.

Auringon aktiivisuus vaihtelee Maanmittauslaitoksen mukaan 11 vuoden sykleissä, jolloin auringin aktiivinen roihupurkaukset ja massapurkaukset lisääntyvät. Tällöin auringosta lähtee suuria määriä varautuneita hiukkasia, jotka maahan osuessaan voivat aiheuttaa merkittäviä vaikeuksia esimerkiksi radioliikenteeseen, satelliitteihin, sähköverkkoihin ja satelliittipaikannukseen.

Voimakkaan purkauksen tuttu merkki on Maanmittauslaitoksen mukaan revontulien näkyminen Etelä-Suomessa saakka. Siksi Maanmittauslaitos varautuu lähestyvän aktiivisuushuipun vaikutuksiin. Varsinkin kun satelliittipaikannuksen toimivuudella on laajemman merkityksen lisäksi laitokselle itselleen, koska suuri osa toimitus- ja kartoitustöistä tehdään käyttäen tarkkaa satelliittipaikannusta.

’’Auringosta purkautuneet varautuneet hiukkaset vaikuttavat ionosfäärissä eli ilmakehän ylimmässä osassa siten, että satelliitista lähetettävä paikannusignaali vääristyy. Tällöin käyttäjän laite ei pysty seuraamaan signaalia luotettavasti. Tämä voi johtaa huonompaan paikannustarkkuuteen, tai jopa siihen, että laite ei voi paikantaa lainkaan, kertoo johtava asiantuntija Topi Rikkinen Maanmittauslaitokselta.

Auringon aktiivisuutta voidaan seurata laskemalla auringonpilkkujen määrää. Kuvaaja esittää kuukausittaiset auringonpilkut – mitä enemmän pilkkuja, sitä aktiivisempi on aurinko. Kuvalähde: NOAA, National Oceanic And Atmospheric Administration (LINKKI).

Loppusyksystä alkaen alkuvuoteen saakka on odotettavissa aikoja, jolloin tarkkojen sijaintiratkaisujen saaminen ja niiden luotettavuus voi heikentyä myös keskellä päivää. Tämä voi vaikuttaa esimerkiksi tarkkaa paikannusta hyödyntävien koneohjausjärjestelmien toimintaan.

Edellinen auringon aktiivisuushuippu koettiin vuosina 2013–2015. Kuluneiden vuosien aikana satelliittipaikannusjärjestelmät ja -laitteet ovat kehittyneet huimasti, mikä voi auttaa auringon aiheuttamiin ongelmiin. Kaikissa globaaleissa järjestelmissä on käytössä kolme taajuutta, mikä mahdollistaa paremman ionosfäärin mallintamisen niin laitteessa kuin paikannuspalveluissa. Parempaa mallintamista tukee myös paikannuspalveluiden käyttämien tukiasemien kasvanut määrä.

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus (FGI) tutkii parhaillaan sitä, millaista tilannekuvatietoa satelliittipaikannuksen luotettavuudesta on saatavilla ja voidaan tuottaa. Ionosfäärin tilan mallintamisessa hyödynnetään koneoppimismenetelmiä.

’’Koneoppimismallimme pyrkii yhdistämään kaksi eri arviota ionosfäärin vaikutuksesta, jotta saadaan tarkempi, koko Suomen kattava malli. Jos onnistumme, voidaan menetelmää myöhemmin hyödyntää GNSS-Finland tilannekuvapalvelussa ja tarjota tarkempaa paikannuspalvelua, kertoo vanhempi tutkija Mika Saajasto.

’’Satelliittipaikannuksen luotettavuuteen tehtävä tutkimus on yhteiskunnan toiminnan kannalta olennaista, sillä esimerkiksi teleoperaattorit ja sähköverkot tarvitsevat tarkkaa GNSS-aikatietoa, jotta eri järjestelmät voivat toimia tehokkaasti’’, Saajasto jatkaa.

Lisää: Suomen avaruussäätietoa (LINKKI)  ja nettipalvelu (LINKKI) sekä Ruotsin ja Norjan mittalaitosten avaruussäätä esittävät palvelut (LINKKI).

Kuvituskuva: ESA/Galileo