Akademik araştırmalar, anlaşılır dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 Eylül 2026, Pazar
VERİANLABağımsız bilim yayıncılığı
Menüyü aç veya kapat
...
Home / Uygulamalı Bilimler / Mühendislik / Sahte Baz İstasyonlarını Tespit Eden Otonom İHA Sürüsü: Pasif Algılama ve Konumlandırma
Mühendislik

Sahte Baz İstasyonlarını Tespit Eden Otonom İHA Sürüsü: Pasif Algılama ve Konumlandırma

Bu çalışma, mobil telefonları kendisine bağlanmaya yönlendiren sahte baz istasyonlarının veya IMSI yakalayıcıların geniş alanlarda pasif olarak tespit edilmesi ve konumlarının belirlenmesi için radyo frekansı algılayıcılarıyla donatılmış bir insansız hava aracı sürüsü önermektedir.

02/08/2026  Veri Anla 16 görüntüleme
Sahte Baz İstasyonlarını Tespit Eden Otonom İHA Sürüsü: Pasif Algılama ve Konumlandırma

Bu çalışma, mobil telefonları kendisine bağlanmaya yönlendiren sahte baz istasyonlarının veya IMSI yakalayıcıların geniş alanlarda pasif olarak tespit edilmesi ve konumlarının belirlenmesi için radyo frekansı algılayıcılarıyla donatılmış bir insansız hava aracı sürüsü önermektedir. Her İHA’nın yazılım tanımlı radyo, geniş bant anten, NVIDIA Jetson Orin tabanlı uç bilişim birimi ve güvenli örgü ağ haberleşmesi taşıması öngörülmektedir.

Önerilen tespit sistemi tek bir sinyal göstergesine dayanmamaktadır. Baz istasyonunun kimliği ve frekans tahsisi, yayın gücü ve sinyal kalitesi, hücresel protokol ayarları ile istasyonun zaman içindeki hareket ve yayın davranışı birlikte değerlendirilmektedir. Bu bilgiler 18 boyutlu bir özellik vektörüne dönüştürülmekte; kural tabanlı şüphe puanı ile Random Forest sınıflandırıcısının olasılık çıktısı birleştirilerek istasyon meşru, izlenmesi gereken, şüpheli veya doğrulanmış tehdit olarak sınıflandırılmaktadır.

Bir İHA şüpheli sinyal bulduğunda diğer sürü üyelerinden bağımsız doğrulama istemektedir. En az iki alıcı aynı istasyonu doğruladığında sürü, sinyal sürekliliği, zaman eş zamanlaması, alıcı geometrisi ve sinyal-gürültü oranına göre TDoA veya AoA konumlandırmasını seçmektedir. TDoA sinyalin farklı alıcılara ulaşma zamanlarındaki farkı, AoA ise sinyalin geliş yönünü kullanmaktadır.

Kontrollü laboratuvar deneyleri 4G LTE yayınlarını emüle eden USRP B210 ve srsRAN sistemiyle gerçekleştirilmiştir. Araştırmacılar toplam yüzde 96,5 tespit oranı, yüzde 0,6 yanlış pozitif oranı, yaklaşık 2 saniyelik sürü doğrulama süresi, 5 saniyeden kısa uçtan uca görev gecikmesi ve dört metrelik alıcı aralığında 0,424 metre ortalama TDoA konum hatası bildirmiştir. Ancak bu değerlerde çalışma içi aritmetik ve raporlama tutarsızlıkları bulunmaktadır.

Gerçek uçuş hâlindeki İHA sürüsüyle operasyonel saha deneyi yapılmamıştır. Sürü doğrulaması, bilinen konumlara yerleştirilmiş üç sabit laboratuvar alıcısıyla emüle edilmiştir. Araştırmacıların ölçekleme tablosuna göre tüketici sınıfı GPS ve yazılımsal eş zamanlama kullanıldığında konum hatasının 100 metrelik gerçek formasyonda yaklaşık 10,6 metreye, 200 metrede ise 21,2 metreye çıkabileceği öngörülmektedir.

Türkiye açısından değerlendirme: Bu yaklaşım Türkiye’de yetkili kurumların mobil haberleşme altyapısı denetimleri, kritik tesislerin çevresel güvenliği, geniş katılımlı etkinlikler ve geçici sahte verici şüphesi bulunan bölgelerde araştırma amaçlı pasif RF izleme çalışmalarına uyarlanabilir. Uygulama için Türkiye’deki operatörlere ve frekans bantlarına özgü meşru baz istasyonu veri tabanı oluşturulmalı; farklı şehir, arazi ve yapı yoğunluklarında gerçek uçuş testleri yapılmalı; BTK yetkilendirmeleri, sivil havacılık kuralları, kişisel verilerin korunması ve haberleşmenin gizliliği birlikte değerlendirilmelidir. Çalışmadan Türkiye’de yüzde 96,5 tespit başarısı, yarım metreden düşük saha konumlandırması veya doğrudan operasyonel kullanılabilirlik sonucu çıkarılamaz.

Sahte baz istasyonu nedir?

Sahte baz istasyonu, meşru bir mobil operatör hücresi gibi yayın yaparak yakındaki telefonların bağlantı davranışını etkilemeyi amaçlayan radyo sistemidir. IMSI yakalayıcı olarak da adlandırılan bazı sistemler, cihazların kalıcı veya geçici kimlik bilgilerini elde etmek, konumlarını izlemek, bağlantıyı daha zayıf güvenliğe sahip bir teknolojiye yönlendirmek veya haberleşme hizmetini kesintiye uğratmak için hücresel protokollerin özelliklerinden yararlanabilmektedir.

Çalışma, özellikle taşınabilir sahte istasyonların belirlenmesinin zor olduğunu vurgulamaktadır. Bu cihazlar kısa süre çalıştırılabilir, araç veya kişiyle yer değiştirebilir, meşru hücre kimliklerini taklit edebilir ve yayın güçlerini değiştirerek sabit yer sensörlerinden kaçabilir. Yer ekipleri geniş bir bölgeyi taramak zorunda kaldığında kapsama, tepki süresi ve fiziksel erişim sorunları ortaya çıkmaktadır.

Gerçek cihaz incelemesi çalışmaya nasıl yansıtılmıştır?

Araştırmacılar tehdit modelini, kolluk kuvvetlerinin 2025 yılının başlarında tespit ettiği gerçek bir IMSI yakalayıcıya ait teknik incelemeye dayandırdıklarını belirtmektedir. Çalışmanın 4. sayfasındaki Şekil 1, metal bir kasa içine yerleştirilen çok sayıda yazılım tanımlı radyo, RF bölücüler, güç yükselticileri, filtreler, ağ anahtarı ve güç bileşenlerini numaralandırılmış biçimde göstermektedir.

İncelenen cihazda dokuz yazılım tanımlı radyo bulunduğu; sistemin farklı frekansları eş zamanlı tarama, yayınlama veya izleme amacıyla kullanabildiği açıklanmaktadır. Bu analiz, araştırmacıların sahte istasyonların yalnızca basit ve tek vericili laboratuvar cihazları olarak modellenmemesi gerektiği görüşünün temelini oluşturmaktadır.

Bununla birlikte deneysel değerlendirme, el konulan bu cihazın doğrudan çalıştırılmasıyla yapılmamıştır. Saldırı davranışları ayrı bir USRP B210 ve srsRAN tabanlı güvenli laboratuvar emülasyonunda oluşturulmuştur. Gerçek cihaz incelemesi tehdit modelini sağlamış, performans testleri ise sentetik ve kontrollü yayınlarla gerçekleştirilmiştir.

Neden İHA sürüsü kullanılmaktadır?

Birden fazla İHA, farklı konumlardan aynı radyo kaynağını gözlemleyerek üç avantaj sağlamaktadır. Birincisi, geniş alanlar tek bir sabit sensörden daha hızlı taranabilmektedir. İkincisi, bir alıcının verdiği alarm diğer İHA’lar tarafından doğrulanarak yanlış alarm riski azaltılabilmektedir. Üçüncüsü, alıcıların farklı konumlarda bulunması sinyal kaynağının geometrik olarak konumlandırılmasına olanak vermektedir.

İHA’ların kendi aralarında kurduğu ağ, Flying Ad Hoc Network veya FANET olarak tanımlanmaktadır. Bu yapı, hücresel haberleşme altyapısının güvenilir olmadığı ya da bizzat incelenen hedef olduğu durumda İHA’ların ayrı bir örgü ağ üzerinden haberleşmesini amaçlamaktadır.

İHA platformunun beş katmanı

KatmanTemel bileşenGörevi
1. Uçuş ve dengelemeİHA gövdesi, motorlar, pervaneler, hız kontrolcüleri ve Pixhawk veya benzeri uçuş kontrolcüsüKararlı uçuş, GPS navigasyonu ve otonom rota yürütme
2. Uç bilişimNVIDIA Jetson Orin 16 GBRF özelliklerini işlemek, makine öğrenmesi çıkarımı yapmak ve sürü kararlarını yerel olarak üretmek
3. RF algılamaLimeSDR Mini, BladeRF veya deneyde kullanılan PlutoSDR ve geniş bant antenlerHücresel frekanslardan ham I/Q örneklerini ve yayın parametrelerini toplamak
4. Sürü haberleşmesi433 veya 900 MHz tabanlı güvenli örgü ağ bağlantısıAlarm, ölçüm, zamanlama ve görev komutlarını İHA’lar arasında taşımak
5. Güç yönetimiLiPo batarya, güç dağıtım kartı ve gerilim düzenleyicileriUçuş, işlemci ve RF donanımına kararlı güç sağlamak ve elektriksel gürültüyü sınırlamak

Çalışmanın 5. sayfasındaki Şekil 2’de NVIDIA Jetson Orin işlem birimi ve RF donanımı taşıyan fiziksel bir İHA prototipi gösterilmektedir. Ancak konumlandırma deneyinde üç fiziksel İHA aynı anda uçurulmamış; üç alıcı sabit laboratuvar koordinatlarında kullanılmıştır.

Yer kontrol istasyonu ne yapmaktadır?

Web tabanlı Yer Kontrol İstasyonu; İHA konumlarını, uçuş yollarını, batarya durumlarını, haberleşme bağlantılarını ve RF analizlerini tek ekranda göstermektedir. Telemetri, SDR çıktısı ve kamera görüntüsü ayrı UDP uç noktalarından alınmakta; Jetson bilgisayarına bakım ve yönetim amacıyla SSH bağlantısı sağlanmaktadır.

Çalışmanın 7. sayfasındaki Şekil 3, bağlantı ayarlarının yapıldığı kontrol panelini göstermektedir. Şekil 4 ise Yer Kontrol İstasyonu ile üç İHA arasındaki mesajlaşmayı bir sıralama diyagramı biçiminde sunmaktadır.

Beş aşamalı sürü görevi

  1. Dağıtılmış devriye: Her İHA kendisine ayrılan bölgede spektrum taraması yapar ve yerel makine öğrenmesi modeliyle anomali arar.
  2. Bağımsız doğrulama: İlk alarm diğer İHA’lara iletilir. En az iki İHA aynı istasyonun şüpheli olduğunu doğrulamalıdır.
  3. Lider seçimi ve formasyon: İlk alarmı üreten İHA lider olur; diğerleri takipçi olarak atanır ve uygun üçgen geometri hesaplanır.
  4. Konumlandırma: Lider, sinyal ve formasyon koşullarına göre TDoA veya AoA yöntemini seçer ve takipçilere yeni konumlar gönderir.
  5. Görevin tamamlanması: Son konum tahmini Yer Kontrol İstasyonuna aktarılır; İHA’lar kayıtlarını eşitleyerek devriyeye döner.

Dört katmanlı tespit sistemi

A. Kimlik ve frekans doğrulaması

İlk katman, istasyonun yayınladığı PLMN, MCC, MNC, TAC, hücre kimliği ve EARFCN bilgilerini güvenilir operatör kayıtlarıyla karşılaştırmaktadır. Geçersiz veya coğrafi olarak tutarsız bir takip alanı kodu, olağandışı hücre kimliği bölümlendirmesi veya operatöre tahsis edilmemiş frekans bir anomali bayrağı oluşturmaktadır.

B. RF güç ve kalite analizi

Alınan referans sinyal gücü, aynı frekans bandındaki meşru hücrelerin ortalama ve standart sapmasına göre standartlaştırılmaktadır:

\[ Z_i= \frac{RSRP_i-\mu_{\mathrm{band}}} {\sigma_{\mathrm{band}}} \]

\(|Z_i|>2\) olan değerler olağandışı güç göstergesi olarak kabul edilmektedir. Güçlü RSRP ile düşük RSRQ veya SINR’ın aynı anda görülmesi, yüksek kazançla çalışan fakat taşıyıcı sınıfı kalibrasyona sahip olmayan bir vericinin işareti olarak değerlendirilmektedir.

Taşıyıcı frekans kayması ise şu biçimde hesaplanmaktadır:

\[ CFO_i=f_{\mathrm{ölçülen}}-f_{\mathrm{beklenen}} \]

Çalışmada 100 Hz üzerindeki kaymalar düşük maliyetli SDR osilatörleriyle ilişkilendirilen anomali eşiği olarak kullanılmıştır.

C. Hücresel protokol analizi

SIB1 ve SIB2 mesajları çözülerek şifreleme seçenekleri, hücre erişim ayarları, rastgele erişim yapılandırması ve yayın zamanlaması incelenmektedir. Yalnızca EEA0 sıfır şifreleme seçeneğinin ilan edilmesi, çalışmada en güçlü tekil sahte istasyon göstergesi olarak kabul edilmiştir.

Hücrenin erişime kapalı gösterilmesi, yeniden seçim davranışının engellenmesi, operatör yapısıyla uyuşmayan PRACH parametreleri veya olağandışı bağlantı gecikmeleri de protokol puanına eklenmektedir.

D. Zaman ve konum bağlamı

Bir baz istasyonunun ardışık gözlemler arasındaki görünür hareket hızı şu şekilde hesaplanmaktadır:

\[ v_i= \frac{d(G_{t+1},G_t)} {t_{t+1}-t_t} \]

Burada \(d\), iki coğrafi konum arasındaki Haversine uzaklığıdır. Kısa süreli yayın, farklı konumlarda yeniden ortaya çıkma ve yayın parametrelerinin hızlı değişmesi taşınabilir istasyon davranışı olarak değerlendirilmektedir.

Yayın kararlılığı için verilen ölçüt:

\[ S_{\mathrm{kararlılık}} = 1- \frac{\operatorname{Var}(P_t)} {\mu(P_t)} \]

şeklindedir. Bu değer yalnızca en az üç ardışık gözlem bulunduğunda hesaplanmaktadır.

Makine öğrenmesi ve karar birleştirme

Dört katmandan üç kimlik, beş RF, beş protokol ve beş bağlamsal özellik alınarak 18 boyutlu bir vektör oluşturulmaktadır. İkili göstergeler 0 veya 1, sürekli değişkenler ise eğitim bölümünden hesaplanan min–maks değerleriyle 0–1 aralığına getirilmektedir.

Katman puanlarının ağırlıklı toplamı:

\[ S_{\mathrm{toplam}} = w_A\widehat{S}_{\mathrm{kimlik}} + w_B\widehat{S}_{\mathrm{RF}} + w_C\widehat{S}_{\mathrm{protokol}} + w_D\widehat{S}_{\mathrm{bağlam}} \]

olarak hesaplanmaktadır. Random Forest modelinin sahte istasyon olasılığıyla nihai puan şu biçimde birleştirilmektedir:

\[ S_{\mathrm{nihai}} = \lambda S_{\mathrm{toplam}} + (1-\lambda)\,100\,P(\mathrm{sahte}\mid x_i) \]

Nihai puanSınıflandırmaÖngörülen sürü davranışı
0–30MeşruNormal izleme sürdürülür.
31–59Muhtemelen meşruParametre değişimleri takip edilir.
60–84ŞüpheliSürüye doğrulama alarmı gönderilir.
85–100Doğrulanmış tehditKonumlandırma aşaması başlatılır.

TDoA konumlandırması

TDoA yöntemi, aynı sinyalin farklı İHA’lara ulaşma zamanları arasındaki farkı kullanmaktadır:

\[ \Delta t_{ij} = \frac{ \lVert p_T-p_i\rVert- \lVert p_T-p_j\rVert }{c} \]

\(p_T\) bilinmeyen verici konumunu, \(p_i\) ve \(p_j\) İHA konumlarını, \(c\) ise ışık hızını göstermektedir. Üç alıcı iki bağımsız zaman farkı üretmekte ve vericinin konumu hiperbolik yüzeylerin kesişiminden hesaplanmaktadır.

Taşıyıcı faz farkının eklenmesi, zaman farkından elde edilen kaba konumun dalga boyundan küçük çözünürlükte iyileştirilmesini amaçlamaktadır. Ancak bu yöntem yüksek zaman eş zamanlaması ve uygun alıcı geometrisi gerektirmektedir.

AoA konumlandırması

AoA, sinyalin her alıcıya ulaştığı açıyı ölçmektedir:

\[ \theta_i= \arctan \left( \frac{y_T-y_i} {x_T-x_i} \right) \]

En az iki farklı konumdan ölçülen yön çizgilerinin kesişimi verici konumunu vermektedir. AoA, alıcılar arasında nanosaniye düzeyinde zaman eşlemesi gerektirmediği için kısa ve kesintili yayınlarda tercih edilmektedir. Buna karşılık anten yönelimi ve İHA’nın baş açısındaki hata konum sonucunu doğrudan etkileyebilir.

Tek İHA için RSSI yedeği

Yalnızca bir İHA çalışır durumdaysa, sinyal gücünün arttığı yöne doğru hareket eden kaba RSSI gradyan yöntemi önerilmektedir. Araştırmacılar bu yöntemin 4 metrelik laboratuvar deneyinde geçerli olmadığını, açık alanda en az 20–50 metrelik başlangıç uzaklığı gerektirdiğini belirtmektedir.

RSSI yöntemi konumlandırma sonuçlarından çıkarılmıştır. Bununla birlikte ilk hibrit birleştirme denemesinde geçersiz RSSI tahminlerinin sonuca eklenmesi, 22,52 metrelik büyük ortalama hata oluşturmuştur. Araştırmacılar gelecekte güvenilmez yöntemlerin düşük ağırlıkla tutulması yerine tamamen dışlanmasını önermektedir.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

  • Kimlik, RF, protokol ve zaman bağlamının birlikte kullanılması, farklı sahte istasyon davranışlarını aynı çerçevede inceleyebilmektedir.
  • Sıfır şifreleme seçeneğinin tek başına ilan edildiği protokol senaryosu kontrollü deneyde bütün örneklerde tespit edilmiştir.
  • RF frekans ve güç kararsızlığı, kimlik bilgileri meşru tutulduğunda da tespit göstergesi üretebilmiştir.
  • Birden fazla alıcının doğrulaması, tek sensör alarmından sonra ikinci bir güvenlik kapısı sağlamaktadır.
  • TDoA, sabit ve sürekli yayın yapan laboratuvar vericilerinde AoA’dan daha düşük konum hatası üretmiştir.
  • AoA, kısa süre çalışan ve taşınabilir verici senaryosunda TDoA’dan daha düşük hata vermiştir.

Çalışmanın kanıtlamadığı noktalar

  • Gerçek uçuş hâlindeki üç İHA’nın aynı performansı göstereceğini kanıtlamamaktadır.
  • El konulan gerçek IMSI yakalayıcının önerilen sistem tarafından deneysel olarak tespit edildiğini göstermemektedir.
  • 5G bağımsız ağlarda deneysel doğrulama sunmamaktadır.
  • Farklı mobil operatörler, şehirler, kırsal alanlar veya yoğun yapılaşma koşullarındaki genellenebilirliği göstermemektedir.
  • Gerçek saha ortamında yarım metreden düşük konum hatası kanıtlamamaktadır.
  • 100 ve 200 metrelik İHA formasyonları için verilen değerler ölçüm değil, laboratuvar sonucundan yapılan ölçekleme tahminleridir.
  • Rüzgâr, titreşim, yönelim değişimi ve formasyon bozulmasının AoA ve TDoA üzerindeki gerçek etkisini ölçmemektedir.
  • Yüzde 96,5 tespit oranının çalışma içindeki bütün sayısal açıklamalarla tutarlı biçimde yeniden hesaplanmasını sağlamamaktadır.

Güçlü yönler

Çalışmanın temel güçlü yönü, yalnızca yüksek sinyal gücüne veya tek bir hücre kimliği hatasına dayanmayan çok katmanlı bir savunma yaklaşımı sunmasıdır. Bir saldırgan bazı kimlik alanlarını doğru taklit etse bile frekans kararsızlığı, protokol davranışı veya zaman içindeki hareketi başka katmanlarda iz bırakabilir.

Tehdit modelinin gerçek bir çoklu SDR cihazının incelenmesinden geliştirilmesi, yalnızca basit laboratuvar vericilerini varsayan çalışmalara göre daha gerçekçi bir başlangıç sağlamaktadır. Deneylerin güvenli ve düşük güçlü kontrollü ortamda yapılması da gerçek mobil abonelerin etkilenmesini önlemektedir.

Araştırmacıların başarısız hibrit konum birleştirmesini açıkça raporlaması ve 22,52 metrelik hatanın nedenini açıklaması çalışmanın olumlu yönlerinden biridir. Bu sonuç, bütün yöntemleri koşulsuz biçimde birleştirmenin her zaman iyileşme sağlamadığını göstermektedir.

Başlıca sınırlılıklar ve tutarsızlıklar

  • Çalışma hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir.
  • İHA sürüsü uçuşta değil, üç sabit alıcıyla emüle edilmiştir.
  • Laboratuvar alıcıları arasındaki mesafe yalnızca 4 metredir.
  • Operasyonel 100–200 metre sonuçları deneysel ölçüm değil, doğrusal ölçekleme tahminidir.
  • Meşru veri yalnızca Atina bölgesindeki tek operatör hücresine dayanmaktadır.
  • Denetimli veri kümesi yalnızca 200 meşru ve 200 sahte örnekten oluşmaktadır.
  • Beş katlı çapraz doğrulama denmesine rağmen her katta yüzde 70 eğitim ve yüzde 30 test kullanıldığı yazılmıştır; bu açıklama klasik beş katlı bölmeyle uyumlu değildir.
  • R1’de kalan iki örneğin de RF katmanıyla bulunduğu belirtilmesine rağmen toplam başarı yüzde 98 verilmiştir.
  • R3’te kalan altı örneğin güç kararsızlığıyla bulunduğu belirtilmesine rağmen toplam başarı yüzde 92 verilmiştir.
  • R4’te 15 örnekten birinin kaçırılması yüzde 93,3 başarıya karşılık gelirken yüzde 96 bildirilmiştir.
  • R4 için ana veri açıklamasında 50 sahte örnek, senaryo bölümünde ise 15 etkin örnek belirtilmektedir.
  • Fiziksel tutarlılık eşiği genel tabloda 300 metre, R1 deney açıklamasında 50 metre olarak verilmektedir.
  • Eşit büyüklükte dört konum senaryosunun TDoA ortalaması grafikteki 0,424 metreyle aritmetik olarak uyuşmamaktadır.
  • R2 için önerilen yöntem “hibrit”, gerçek en iyi yöntem TDoA olduğu hâlde uyum sütunu doğru işaretlenmiştir.
  • Ham veri kümesi ve uygulama kodu için açık erişim bağlantısı verilmemiştir.
  • Farklı model çalıştırmalarına ait standart sapma veya güven aralığı sunulmamıştır.

Gelecekte hangi doğrulamalar gereklidir?

Öncelikle gerçek uçuş hâlindeki en az üç İHA ile, 100–200 metrelik formasyonlarda ve farklı rüzgâr koşullarında saha deneyi yapılmalıdır. İHA titreşiminin anten fazına, pusula hatasının AoA’ya ve formasyon kaymasının GDOP değerine etkisi ayrı ayrı ölçülmelidir.

Model farklı mobil operatörler, frekans bantları, şehir yapıları ve kırsal bölgeler üzerinde dış doğrulamaya tabi tutulmalıdır. Her yeni ortam için gereken meşru RSRP ve CFO taban çizgisinin ne kadar veriyle güvenilir biçimde oluşturulabildiği raporlanmalıdır.

5G için GUTI, SUCI ve SUPI gibi kimlik alanları, ışın biçimlendirme davranışı ve 5G’ye özgü SIB mesajları sisteme eklenmelidir. Ancak 4G sonuçlarının yalnız mimari benzerlik nedeniyle 5G’ye doğrudan genellendiği varsayılmamalıdır.

Son olarak veri bölme, örnek sayıları, karışıklık matrisi ve senaryo başarıları açık biçimde yayımlanmalı; sonuçların bağımsız araştırma ekiplerince yeniden hesaplanabilmesi için kod, yapılandırma ve anonimleştirilmiş RF özellikleri paylaşılmalıdır.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Deney düzeneği

BileşenÇalışmada bildirilen yapılandırma
Sahte istasyon emülasyonuUSRP B210 ve srsRAN 4G LTE eNodeB emülasyonu
Hava platformundaki algılayıcıADALM-PLUTO SDR, 325 MHz–3,8 GHz
Uç bilişimNVIDIA Jetson Orin
Meşru ağ referansıAtina, Attika bölgesindeki operatör hücre bilgileri ve CellMapper kayıtları
Meşru örnekler200
Sahte örnekler200; senaryo başına 50 olarak bildirilmiştir.
Sınıflandırıcı100 karar ağaçlı Random Forest
DoğrulamaBeş katlı ve tabakalı olarak tanımlanmıştır; metinde her katta %70 eğitim ve %30 test yazmaktadır.
Konumlandırma örnekleri100; senaryo başına 25
Sürü emülasyonuBilinen koordinatlarda üç sabit alıcı
Alıcılar arası mesafe4 metre

Dört kontrollü sahte istasyon senaryosu

SenaryoDeğiştirilen davranışHedeflenen tespit katmanı
R1: Yüksek güçlü kimlik kopyalamaMeşru operatör kimliğine benzeyen yayın, geçersiz takip alanı kodu ve yüksek güçKimlik doğrulaması ve RF anomalisi
R2: Protokol manipülasyonuYalnızca EEA0 sıfır şifreleme ve olağandışı erişim ayarlarıProtokol analizi
R3: RF kararsızlığıYaklaşık ±200 Hz frekans kayması ve ±5 dB güç değişimiRF kararlılığı ve fiziksel tutarlılık
R4: Taşınabilir ve kısa süreli yayın30 saniyelik yayın darbeleri ve yayınlar arasında fiziksel yer değiştirmeZamansal ve bağlamsal analiz

Çalışmada bildirilen tespit sonuçları

SenaryoBildirilen tespit oranıBildirilen yanlış pozitif oranıMetindeki önemli ayrıntı
R1%98%0,548/50 örnek kimlikle, kalan iki örnek RF ile bulunduğu yazılmıştır; bu anlatım %100’e karşılık gelmektedir.
R2%100%050 örneğin tamamında yalnız EEA0 ilanı tespiti tetiklemiştir.
R3%92%1,244/50 örnek CFO ile, kalan altı örnek güç kararsızlığıyla bulunduğu yazılmıştır; sonuç açıklaması oranla uyuşmamaktadır.
R4%96%0,815 örnekten birinin kaçırıldığı belirtilmiştir; bu durum matematiksel olarak yaklaşık %93,3’tür.
Genel%96,5%0,6%96,5 değeri dört grafikteki oranın basit ortalamasına eşittir.

Senaryo şüphe puanları

SenaryoÇalışmada bildirilen ortalama veya örnek puanTemel tetikleyici
R189,2Geçersiz TAC ve yüksek güç
R294,5Yalnızca EEA0 sıfır şifreleme
R376,8Frekans kayması ve güç varyansı
R4Temsilî ekranda 78,0Kısa yayın ömrü

Sürü doğrulama sonuçları

SenaryoOrtalama doğrulama süresi5 saniye içinde başarı
R11,2 saniye%100
R22,1 saniye%98
R32,8 saniye%94
R41,8 saniye%96

R3 senaryosu, ikincil alıcılardaki güven puanlarının RF dalgalanmalarından etkilenmesi nedeniyle en yavaş doğrulamayı üretmiştir. R1’de güçlü ve kararlı sinyal bütün alıcılar tarafından hızlı biçimde görülmüştür.

Sinyal gücüne göre sürü doğrulaması

Sinyal aralığıDoğrulama oranıOrtalama süre
−60 dBm ve üzeri%1001,1 saniye
−60 ile −70 dBm%981,8 saniye
−70 ile −80 dBm%922,6 saniye
−80 dBm’den düşük%763,9 saniye

Şekil 15, sinyal zayıfladıkça doğrulama oranının düştüğünü ve gecikmenin arttığını göstermektedir. Beş saniyelik zaman sınırı içinde kalınsa da −80 dBm altındaki sinyallerin yaklaşık dörtte biri yeterli sürü doğrulaması alamamıştır.

Konumlandırma sonuçları

SenaryoTDoA/CPDoA ortalama hataAoA/ADoA ortalama hataGrafikteki en iyi yöntem
R1: Yüksek güç0,281 m0,899 mTDoA
R2: Protokol0,300 m0,672 mTDoA
R3: RF kararsızlığı0,274 m0,967 mTDoA
R4: Taşınabilir1,158 m0,600 mAoA
Grafikte bildirilen genel ortalama0,424 m0,811 mTDoA

Her senaryoda 25 örnek kullanıldığı açıklamasına göre dört TDoA değerinin basit ortalaması yaklaşık 0,503 metre, AoA değerlerinin ortalaması yaklaşık 0,785 metredir. Şekil 16’da gösterilen 0,424 ve 0,811 metrelik genel ortalamaların nasıl hesaplandığı açıklanmamıştır.

Uyarlamalı yöntem seçiminin doğrulanması

SenaryoÖnceden önerilen yöntemGerçekte en düşük hataDeğerlendirme
R1TDoATDoA, 0,281 mUyumlu
R2Hibrit TDoA + AoATDoA, 0,300 mTabloda uyumlu işaretlenmiş olsa da yöntemler aynı değildir.
R3AoATDoA, 0,274 mUyumsuz
R4AoAAoA, 0,600 mUyumlu

R3 sonucu, orta düzey frekans kararsızlığının üç eş zamanlı alıcı bulunduğunda TDoA’yı mutlaka kullanılamaz hâle getirmediğini göstermektedir. Araştırmacılar bu sonuca göre seçim stratejisini güncelleyerek üç veya daha fazla eş zamanlı alıcı varsa TDoA’nın önceliklendirilmesini önermektedir.

Laboratuvardan gerçek formasyona ölçekleme

Donanım ve eş zamanlama4 metrede değer100 metre için tahmin200 metre için tahmin
Tüketici GPS ve yazılımsal eş zamanlama0,424 mYaklaşık 10,6 mYaklaşık 21,2 m
Tüketici GPS ve GPSDO0,20–0,30 m5,0–7,5 m10,0–15,0 m
RTK GPS ve GPSDO0,03–0,08 m0,75–2,0 m1,5–4,0 m
Kablolu laboratuvar eş zamanlaması0,02–0,05 m0,5–1,25 m1,0–2,5 m

Bu tablo ölçülmüş saha sonuçlarını değil, araştırmacıların doğrusal hata ölçekleme varsayımıyla oluşturduğu tahminleri göstermektedir. Özellikle tüketici donanımıyla gerçek formasyonda beklenen hata, laboratuvardaki 0,424 metreden belirgin biçimde daha büyüktür.

Mahremiyet ve hukuk açısından yöntem sınırı

Önerilen sistemin yalnızca baz istasyonlarının aşağı yönlü yayın parametrelerini ve fiziksel RF özelliklerini pasif olarak izlemesi amaçlanmaktadır. Telefonları kendisine bağlanmaya zorlamamakta, abone trafiğini çözmemekte ve IMSI toplamayı hedeflememektedir.

Buna rağmen hücresel spektrumun havadan izlenmesi, yüksek çözünürlüklü konumlandırma yapılması ve İHA operasyonu; haberleşmenin gizliliği, kişisel verilerin korunması, sivil havacılık ve yetki sınırları bakımından resmî düzenlemelere tabidir. Teknik olarak pasif olması, sistemin izinsiz kullanılabileceği anlamına gelmez.

Kaynak ve Yöntem Notu

Kaynak kimliği alanıDoğrulanan bilgi
Çalışmanın tam özgün adıHunting Fake Base Stations (FBS): A Distributed Autonomous UAV Swarm Framework for FBS Detection and Localization
Yazarlar ve sıraları1. Ioannis Anagnostis; 2. Panayiotis Kotzanikolaou
Eş birinci yazarEş katkı veya eş birinci yazarlık beyanı bulunmamaktadır.
Sorumlu yazarPanayiotis Kotzanikolaou
KurumDepartment of Informatics, University of Piraeus, Piraeus 18534, Greece
DOI10.2139/ssrn.7030978
Hedeflenen dergiDosyada “Preprint submitted to Ad Hoc Networks” ifadesi bulunmaktadır.
Hakemli dergi durumuHakemli dergide kabul veya yayımlanma bilgisi doğrulanmamıştır.
YayıneviHakemli yayın yayınevi bilgisi bulunmamaktadır.
Yayın platformuSSRN
Yayın yılı2026
Dergiye gönderim tarihi26 Haziran 2026 olarak belirtilmiştir.
SSRN’ye yüklenme tarihi30 Haziran 2026
Sayfa sayısı21
Kaynak türüKontrollü SDR deneyleri ve laboratuvar sürü emülasyonu içeren siber güvenlik ve kablosuz ağ preprinti
Hakemlik durumuHakem değerlendirmesinden geçmemiştir.
Resmî bağlantıSSRN resmî çalışma sayfası
FinansmanÇalışma kısmen University of Piraeus Research Center tarafından desteklenmiştir. Açık erişim yayın desteğinin HEAL-Link tarafından sağlandığı belirtilmiştir.
Veri erişimiDeney veri kümesi için açık erişim bağlantısı yer almamaktadır.
Kaynak kodKaynak kod deposu belirtilmemiştir.
Çıkar çatışmasıYüklenen çalışmada ayrı bir çıkar çatışması beyanı yer almamaktadır.

Bu çalışma hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir. DOI, SSRN çalışma kaydını tanımlamaktadır ve hakemli bir dergi makalesinin kabul edildiğini göstermez. “Ad Hoc Networks’e gönderilmiş” ifadesi, dergi tarafından kabul veya yayımlanma anlamına gelmemektedir.

Bu Verianla makalesinin bilimsel içeriği yalnızca yüklenen çalışmanın metnine, denklemlerine, tablolarına, grafiklerine ve görsellerine dayanarak hazırlanmıştır. Dış kaynaklar yalnızca başlık, yazar sırası, kurum bağlantısı, DOI, SSRN yüklenme tarihi ve resmî yayın durumunun bibliyografik doğrulaması amacıyla kullanılmıştır.

Çalışmanın temel deneysel kanıtı, düşük güçlü ve güvenli bir 4G LTE laboratuvar emülasyonundan oluşmaktadır. Gerçek cihaz incelemesi tehdit modeline katkı sağlamış; fakat performans deneyleri el konulmuş gerçek cihazla yürütülmemiştir.

“İHA sürüsü” sonuçları gerçek zamanlı uçuş hâlindeki üç İHA’dan değil, laboratuvarda sabit konumlandırılan üç alıcıdan elde edilmiştir. Bu ayrım özellikle titreşim, yönelim, rüzgâr, GPS hatası ve değişken formasyon geometrisinin konumlandırmaya etkisi açısından önemlidir.

Çalışmada bildirilen yüzde 96,5 tespit oranı, yüzde 0,6 yanlış pozitif oranı ve 0,424 metrelik konum hatası; senaryo açıklamalarındaki örnek sayıları ve bazı ara sonuçlarla tam olarak uyuşmamaktadır. Sonuçların bağımsız olarak doğrulanabilmesi için örnek düzeyindeki tahminler, veri bölme listeleri, karışıklık matrisleri ve hesaplama kodunun yayımlanması gerekmektedir.

Sistem yalnızca yetkili ve hukuka uygun pasif altyapı denetimi kapsamında değerlendirilmelidir. Model çıktısı tek başına bir vericinin yasa dışı olduğunun hukuki kanıtı değildir; operatör kayıtları, spektrum ölçümleri, yetkili teknik inceleme ve delil bütünlüğüyle doğrulanmalıdır.


Paylaş:

Yorumlar incelendikten sonra yayımlanır.Gönderdiğiniz yorum onay sürecine alınır ve uygun bulunduğunda görünür hâle gelir.

Bir yorum bırakın

E-posta adresiniz yayınlanmayacaktır. Gerekli alanlar * ile işaretlenmiştir

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy