Являются ли помехи между воздушными судами проблемой беспроводной технологии?

Я читал о разработке по проводам и увидел короткий раздел, посвященный технологиям беспроводной связи. Кажется, это отличная идея с потенциалом снижения затрат, веса и сложности. Я вижу возможный сценарий, где это может быть проблемой, хотя:

1. Два самолета находятся очень близко друг к другу (например, на взлетно-посадочной полосе или летают в строю).
2. Один пилот передает команды через систему полета по проводам на другие части самолета.
3. Другой самолет случайно получает сигнал, потому что он так близко.
4. Все очень быстро очень плохо.

Дело в том, что я не смог найти никаких технических спецификаций, касающихся систем беспроводной связи, и я понятия не имею, будет ли передача достаточно мощной, чтобы добраться до другого корабля, или же тогда она будет интерпретирована как фактическая. данные, полученные от пилота этого самолета.

Возможно ли это перекрестное вмешательство между системами беспроводной связи? Если так, как это может быть смягчено?

Перекрестные помехи между самолетами маловероятны, поскольку все конструкции коммерческих самолетов должны соответствовать требованиям экологических испытаний DO-160 . Среди DO-160 спецификации тестирования является EMI / EMC тестирования. Эти тесты включают тестирование излучения, помех и помехоустойчивости. Часть этих испытаний состоит в ответах « Два самолета находятся очень близко друг к другу » и « Другой самолет случайно получает сигнал, потому что он находится так близко». Ниже приведено изображение безэховой камеры, используемой для испытания самолета.

Fly-by-wire позволяет системе управления самолетом получать доступ и управлять системами контроля и управления. Системы контроля и управления имеют определенный адрес, аналогичный адресу интернет-протокола (IP). Это позволяет системе управления самолетом адресовать конкретные устройства.

Протоколы испытаний самолетов аналогичны протоколам испытаний автомобилей, за исключением более строгих. Но все инженерные разработки не являются надежными. Для снижения риска большинство инженеров используют процесс, называемый DFMEA (Анализ влияния режима отказа проекта) . К сожалению, есть еще несколько несчастных случаев. Самыми последними примерами являются потеря MH370 и отзыв автомобиля Toyota на внезапное непреднамеренное ускорение .

Ссылки:

• Условия окружающей среды DO-160F и процедуры испытаний бортового оборудования
• MIL-STD-461 ЭМС-целостность: ЭМС-излучение и устойчивость

В дополнение к тому, что сказал Рассел, потребуется очень глупо разработанный протокол, который позволит командам одного самолета управлять другим, даже если допустить, что перекрестный прием хорош.

В качестве примера из повседневной жизни представьте, как люди разговаривают по мобильным телефонам рядом друг с другом. Один человек, случайно получающий разговор другого, просто не бывает. Это должно быть специально разработано в протоколах, но это ничем не отличается от проектирования шасси, достаточно надежного, чтобы выдержать вес самолета. Это просто то, что вы делаете как обычную часть дизайна.

Мой страх по поводу такого рода системы - не перекрестное общение, а подавляющее вмешательство. Вы должны убедиться, что передачи других близлежащих самолетов не подавили ваши приемники до такой степени, что они больше не могут слышать ваши сигналы. Это не должно быть слишком сложно, если все играют хорошо.

Однако защититься от преднамеренного внешнего вмешательства было бы не так просто. Другое воздушное судно, если оно предназначено для этого, может преднамеренно излучать на приемники больше энергии, чем ваши собственные передатчики. Протоколы не позволят им захватить ваш самолет, но ваши средства управления больше не будут работать. Это в основном похоже на атаку DoS (отказ в обслуживании).

Я сомневаюсь, что мы увидим такие системы широко развернутыми, по крайней мере, в коммерческих и военных самолетах, пока они не будут считаться безопасными от такого рода атак. В противном случае террорист с управляемой параболической антенной может вызвать серьезные проблемы.

Существуют и другие альтернативы использованию большого количества тяжелых медных кабелей для связи, например, волоконная оптика и различные виды мультиплексирования.

Современные системы связи способны достичь практически любой желаемой скорости передачи данных и степени целостности сообщений в любой достаточно четко определенной среде. Это просто вопрос степени усилий, сложности и $, которые необходимы.

Таким образом, проектирование системы для удовлетворения любой желаемой скорости передачи данных, количества пользователей и целостности - это «дело техники». Близость, уровень сигнала, мешающие сигналы ... являются «только частью спецификации системы».

Ситуация ухудшается, когда спецификация и реальность соглашаются отличаться и / или когда должным образом отказоустойчивый дизайн не используется. «Определение проблемы», пожалуй, самая сложная и важная часть такой системы.

Нет, пересекающиеся сообщения были бы полной проблемой.

Думайте об этом как о домашней беспроводной сети. Все ваши домашние устройства могут общаться друг с другом в вашей сети WiFi, и то же самое относится и к соседу. Но ваши устройства не могут общаться с устройствами вашего соседа, потому что они находятся в другой беспроводной сети.

Такие беспроводные сети в самолетах должны быть гораздо более надежными, чем обычная домашняя сеть, поскольку существуют другие потенциальные проблемы:

• Случайные помехи от другого корабля, который не пересекается между кораблем, но потенциально блокирует связь в одной или обеих сетях.
• Умышленное вмешательство (заклинивание) сообщений, например, террористом в самолете или поблизости.
• Намеренный перехват или подделка сообщений для хай-джек самолета. Это потребует взлома защищенной сети и, следовательно, будет намного сложнее, чем глушение.

Некоторые идеи для смягчения этих проблем могут быть:

• Направленные антенны на беспроводном оборудовании. Это может помочь усложнить заклинивание или перехват, поскольку другие сигналы будут заблокированы, поэтому любому потенциальному хакеру потребуется физически разместить свое оборудование непосредственно между антеннами.
• Многофункциональные ключи шифрования и сертификаты на устройствах хранятся на карточке, которую держит пилот. Это позволило бы оборудованию проверять команды, поступающие из проверенного источника (пилот / кабина), а также гарантировать, что никто другой не сможет прослушивать или перехватывать / подделывать команды.