Nowe usługi szybkich telefonów komórkowych wzbudziły obawy o zakłócenia w operacjach lotniczych, zwłaszcza gdy samoloty lądują na lotniskach. Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) zapewniła Amerykanów, że większość samolotów komercyjnych jest bezpieczna , a AT&T i Verizon zgodziły się wstrzymać instalowanie nowych anten do telefonów komórkowych w pobliżu lotnisk na sześć miesięcy. Ale problem nie został całkowicie rozwiązany.
Obawy zaczęły się, gdy rząd USA sprzedał część widma pasma C operatorom bezprzewodowym w 2021 r. za 81 miliardów dolarów. Przewoźnicy wykorzystują widmo w paśmie C, aby świadczyć usługi 5G z pełną prędkością, 10-krotną prędkością sieci 4G .
Widmo pasma C jest zbliżone do częstotliwości używanych przez kluczową elektronikę, na której opierają się samoloty, aby bezpiecznie lądować. Oto dlaczego może to stanowić problem.
Utrzymywanie porządku w widmie
Sygnały bezprzewodowe są przenoszone przez fale radiowe. Widmo radiowe waha się od 3 herców do 3000 gigaherców i jest częścią widma elektromagnetycznego. Część widma radiowego, która przenosi sygnały z telefonu i innych urządzeń bezprzewodowych, wynosi od 20 do 300 gigaherców .
Jeśli dwa sygnały bezprzewodowe w tym samym obszarze wykorzystują tę samą częstotliwość, otrzymujesz zniekształcony szum. Słychać to, gdy znajdujesz się w połowie drogi między dwiema stacjami radiowymi używającymi tych samych lub podobnych pasm częstotliwości do przesyłania swoich informacji. Sygnały są zniekształcone i czasami słyszysz jedną stację, innym razem drugą, wszystko zmieszane ze zdrową dawką szumu.
Dlatego w Stanach Zjednoczonych korzystanie z tych pasm częstotliwości jest ściśle regulowane przez Federalną Komisję Łączności, aby zapewnić, że stacje radiowe, operatorzy sieci bezprzewodowych i inne organizacje mają przypisane „pasy” lub widma częstotliwości do użytku w sposób uporządkowany.
Odbijanie fal radiowych od ziemi
Nowoczesne samoloty używają wysokościomierzy, które obliczają czas odbicia sygnału od ziemi w celu określenia wysokości samolotu. Wysokościomierze te są istotną częścią systemów automatycznego lądowania, które są szczególnie przydatne w przypadku słabej widoczności.
Tak więc, jeśli wysokościomierz zinterpretuje sygnał z nośnika bezprzewodowego jako sygnał odbity od ziemi, może pomyśleć, że ziemia jest bliżej niż jest i przedwcześnie spróbować opuścić podwozie i wykonać inne manewry, które są potrzebne do lądowania samolot. Jeśli interferencja z bezprzewodowymi sygnałami nośnymi uszkadza i zniekształca sygnały radiowe wysokościomierza, wysokościomierz może nie rozpoznać odbitego sygnału, a tym samym nie być w stanie określić, jak blisko ziemi znajduje się samolot.
Części widma częstotliwości radiowej wykorzystywane przez samoloty i operatorów telefonów komórkowych są różne. Problem polega na tym, że wysokościomierze samolotowe wykorzystują zakres od 4,2 do 4,4 gigaherca, podczas gdy ostatnio sprzedawane – i wcześniej nieużywane – widmo pasma C dla operatorów bezprzewodowych wynosi od 3,7 do 3,98 gigaherca. Okazuje się, że różnica 0,22 gigaherca między sygnałami może nie wystarczyć, aby mieć absolutną pewność, że sygnał nośny telefonu komórkowego nie zostanie pomylony z sygnałem wysokościomierza ani go nie uszkodzi.
Sterowanie bez kłopotów — na razie
Branża telekomunikacyjna argumentowała, że różnica 0,22 gigaherca wystarczy i nie będzie zakłóceń . Branża lotnicza jest bardziej ostrożna . Nawet jeśli ryzyko jest bardzo małe, uważam, że konsekwencje katastrofy lotniczej są ogromne.
Kto ma rację? Szanse na taką ingerencję są bardzo małe, ale prawda jest taka, że nie ma zbyt wielu danych, aby powiedzieć, że taka ingerencja nigdy się nie wydarzy. To, czy wystąpią zakłócenia, zależy od odbiorników na wysokościomierzach i ich czułości. Moim zdaniem nie ma sposobu, aby zapewnić, że takie zabłąkane sygnały zakłócające nigdy nie dotrą do wysokościomierzy.
Jeśli wysokościomierze potrafią rejestrować zabłąkane sygnały jako szum i odfiltrowywać je, mogą działać prawidłowo. Modernizacja wysokościomierzy lotniczych jest jednak kosztowną propozycją i nie jest jasne, kto pokryje koszty.
FAA testuje wysokościomierze i wysokościomierze , na których można polegać w najbliższej przyszłości. AT&T i Verizon uzgodniły, że nie będą umieszczać nadajników i odbiorników 5G w pobliżu 50 największych lotnisk przez sześć miesięcy, podczas gdy rozwiązanie jest opracowywane. W najbliższym czasie zapobiegło to poważnemu kryzysowi, ale nie jest to trwałe rozwiązanie.
Ponadto regionalne linie lotnicze i wiejskie porty lotnicze są nadal narażone na zakłócenia .
Prasenjit Mitra jest profesorem informatyki i technologii na Penn State University.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z The Conversation na licencji Creative Commons. Oryginalny artykuł znajdziesz tutaj.
