Czy zakłócenia między samolotami stanowią problem w technologii Fly-by-Wireless?

Czytałem o rozwoju technologii fly-by-wire i zobaczyłem krótki rozdział o technologii fly-by-wireless . Wydaje się, że to świetny pomysł, który może obniżyć koszty, wagę i złożoność. Widzę możliwy scenariusz, w którym może to być problem:

1. Dwa samoloty są bardzo blisko siebie (np. Na pasie startowym lub w formacji).
2. Jeden pilot przesyła polecenia za pośrednictwem systemu fly-by-wire statku powietrznego do innych części samolotu.
3. Drugi samolot przypadkowo odbiera sygnał, ponieważ jest tak blisko.
4. Bardzo szybko dzieje się bardzo źle.

Chodzi o to, że nie byłem w stanie znaleźć żadnych specyfikacji technicznych dotyczących latających systemów bezprzewodowych i nie mam pojęcia, czy transmisja byłaby wystarczająco mocna, aby dotrzeć do drugiego statku, ani czy byłaby wówczas interpretowana jako rzeczywista dane wysłane od pilota tego statku powietrznego.

Czy możliwa jest interferencja krzyżowa między systemami bezprzewodowymi Fly-by-Wireless? Jeśli tak, jak można to złagodzić?

Ingerencja krzyżowa między statkami powietrznymi jest wysoce nieprawdopodobnym zdarzeniem, ponieważ wszystkie konstrukcje komercyjnych statków powietrznych muszą przejść wymagania dotyczące testów środowiskowych DO-160 . Wśród specyfikacji testowania DO-160 jest testowanie EMI / EMC. Testy te obejmują emisję promieniowaną, interferencję i testy odporności. Część z tych testów ma odpowiedzieć „ Dwa samoloty są bardzo blisko siebie ” i „ Drugi samolot przypadkowo odbiera sygnał, ponieważ jest tak blisko. ” Poniżej znajduje się zdjęcie bezechowej komory używanej do testowania samolotu.

Fly-by-wire umożliwia systemowi sterowania samolotem dostęp do systemów monitorowania i sterowania oraz dowodzenie nimi. Systemy monitorowania i kontroli mają określony adres podobny do adresu protokołu internetowego (IP). Umożliwia to systemowi sterowania samolotem adresowanie określonych urządzeń.

Protokoły testowania samolotów są podobne do protokołów testowania samochodów, z wyjątkiem bardziej rygorystycznych. Ale wszystkie projekty inżynierskie nie są niezawodne. Aby zminimalizować ryzyko, większość inżynierów stosuje proces o nazwie DFMEA (Analiza efektu awarii trybu projektowania) . Niestety wciąż zdarza się kilka niefortunnych incydentów. Najnowsze przykłady to utrata MH370 i wycofanie pojazdu Toyoty z powodu nagłego niezamierzonego przyspieszenia .

Bibliografia:

• DO-160F Warunki środowiskowe i procedury testowe dla urządzeń pokładowych
• MIL-STD-461 Integralność EMC: emisje EMC i odporność

Aby dodać do tego, co powiedział Russell, wymagałoby to bardzo głupio zaprojektowanego protokołu, który pozwoliłby komendom z jednego samolotu kontrolować drugi, nawet zakładając, że odbiór krzyżowy jest dobry.

Jako codzienny przykład pomyśl o grupie ludzi rozmawiających przez telefony komórkowe stojących blisko siebie. Jedna osoba przypadkowo odbierająca rozmowę innej po prostu się nie zdarza. Musi to być celowo zaprojektowane w protokołach, ale nie różni się to od zaprojektowania podwozia wystarczająco mocnego, aby utrzymać ciężar samolotu. To tylko coś, co zrobiłbyś jako normalną część projektu.

Mój strach przed tego rodzaju systemem nie polega na wzajemnej komunikacji, ale na przytłaczającej ingerencji. Musisz upewnić się, że transmisje innych pobliskich samolotów nie przytłoczą twoich odbiorników do tego stopnia, że ​​nie będą już mogły usłyszeć twoich sygnałów. Nie powinno to być zbyt trudne, zakładając, że wszyscy grają dobrze.

Jednak ochrona przed umyślną ingerencją z zewnątrz nie byłaby tak łatwa. Inne samoloty, jeśli zostały do ​​tego zaprojektowane, mogą celowo emitować o rząd wielkości większą moc do odbiorników niż własne nadajniki. Protokoły uniemożliwiłyby im przejęcie twojego samolotu, ale twoje sterowanie nie działałoby. Jest to w zasadzie atak typu DoS (odmowa usługi).

Wątpię, czy zobaczymy takie systemy szeroko rozpowszechnione, przynajmniej w samolotach komercyjnych i wojskowych, dopóki nie zostaną uznane za bezpieczne przed tego rodzaju atakiem. W przeciwnym razie terrorysta z sterowaną anteną paraboliczną może spowodować poważne problemy.

Istnieją inne alternatywy dla używania wielu ciężkich kabli miedzianych do komunikacji, takich jak światłowody i różnego rodzaju multipleksowanie.

Nowoczesne systemy komunikacyjne są w stanie osiągnąć zasadniczo dowolną pożądaną szybkość transmisji danych i stopień integralności wiadomości w każdym wystarczająco dobrze zdefiniowanym środowisku. To „tylko kwestia” potrzebnego stopnia wysiłku, złożoności i $.

Zaprojektowanie systemu tak, aby spełniał dowolną żądaną szybkość transmisji danych, liczbę użytkowników i integralność, jest więc „tylko kwestią inżynierii”. Bliskość, siła sygnału, sygnały zakłócające ... są „tylko częścią specyfikacji systemu”.

Sytuacja się psuje, gdy specyfikacja i rzeczywistość zgadzają się różnić i / lub gdy nie stosuje się odpowiednio odpornego na uszkodzenia projektu. „Zdefiniowanie problemu” jest prawdopodobnie najtrudniejszą i najważniejszą częścią takiego systemu.

Nie, komunikacja krzyżowa nie byłaby całkowitym problemem.

Pomyśl o tym jak o domowej sieci bezprzewodowej. Wszystkie twoje urządzenia w domu mogą rozmawiać ze sobą w sieci WiFi, to samo dotyczy twojego sąsiada. Ale twoje urządzenia nie mogą komunikować się z urządzeniami sąsiada, ponieważ są one w innej sieci bezprzewodowej.

Takie sieci bezprzewodowe w samolotach musiałyby być znacznie bardziej niezawodne niż typowa sieć domowa, ponieważ istnieją inne potencjalne problemy:

• Przypadkowa interferencja z innego statku, który nie komunikuje się między jednostkami, ale potencjalnie blokuje komunikację w jednej lub obu sieciach.
• Umyślna ingerencja (zakłócanie) komunikacji przez np. Terrorystę w samolocie lub w jego pobliżu.
• Celowe przechwytywanie lub fałszowanie komunikacji w celu podniesienia samolotu. Wymagałoby to włamania do bezpiecznej sieci, a zatem byłoby znacznie trudniejsze niż zagłuszanie.

Niektóre pomysły na złagodzenie tych problemów mogą być:

• Anteny kierunkowe w sprzęcie bezprzewodowym. Może to pomóc w utrudnieniu zakłócania lub przechwytywania, ponieważ inne sygnały byłyby blokowane, więc każdy potencjalny haker musiałby fizycznie umieścić swój sprzęt bezpośrednio między antenami.
• Wieloczęściowe klucze szyfrujące i certyfikaty w urządzeniach i przechowywane na karcie znajdującej się w posiadaniu pilota. Umożliwiłoby to sprzętowi sprawdzenie poleceń pochodzących ze zweryfikowanego źródła (pilota / kokpitu), a także upewniłoby się, że nikt inny nie może nasłuchiwać ani przechwytywać / fałszować poleceń.