การรบกวนระหว่างเครื่องบินเป็นปัญหาสำหรับเทคโนโลยีการบินผ่านไร้สายหรือไม่?

ผมได้อ่านบนบินโดยสายการพัฒนาและการที่ผมเห็นส่วนสั้น ๆ เกี่ยวกับfly-by-ไร้สายเทคโนโลยี ดูเหมือนจะเป็นความคิดที่ดีโดยมีศักยภาพในการลดต้นทุนน้ำหนักและความซับซ้อน ฉันสามารถดูสถานการณ์ที่เป็นไปได้ซึ่งอาจเป็นปัญหา แต่:

1. เครื่องบินสองลำอยู่ใกล้กันมาก (เช่นบนรันเวย์หรือบินในรูปแบบ)
2. นักบินคนหนึ่งส่งคำสั่งผ่านระบบ fly-by-wire ไปยังส่วนอื่น ๆ ของเครื่องบิน
3. เครื่องบินลำอื่นได้รับสัญญาณโดยไม่ได้ตั้งใจเพราะอยู่ใกล้มาก
4. สิ่งต่าง ๆ แย่มากอย่างรวดเร็ว

สิ่งนี้คือฉันไม่สามารถหาข้อกำหนดทางเทคนิคใด ๆ เกี่ยวกับระบบ fly-by-wireless และฉันไม่รู้ว่าการส่งนั้นจะมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะไปถึงยานอื่น ๆ หรือไม่และถ้ามันถูกตีความว่าเป็นจริง ข้อมูลที่ส่งจากที่นักบินของเครื่องบิน

สิ่งนี้สามารถข้ามการรบกวนระหว่างระบบ fly-by-wireless ได้หรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นจะบรรเทาได้อย่างไร?

การแทรกสอดข้ามระหว่างเครื่องบินเป็นเหตุการณ์ที่ไม่น่าเป็นไปได้สูงเนื่องจากการออกแบบเครื่องบินเชิงพาณิชย์ทั้งหมดต้องผ่านข้อกำหนดการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมDO-160 ในบรรดาข้อกำหนดการทดสอบDO-160คือการทดสอบ EMI / EMC การทดสอบเหล่านี้รวมถึงการปล่อยรังสีการแทรกแซงและการทดสอบภูมิคุ้มกัน ส่วนหนึ่งของการทดสอบเหล่านี้คือการตอบว่า " เครื่องบินสองลำอยู่ใกล้กันมาก " และ " เครื่องบินลำอื่นได้รับสัญญาณโดยไม่ตั้งใจเพราะอยู่ใกล้มาก " ด้านล่างเป็นรูปห้องทดสอบเสียงสะท้อนที่ใช้ในการทดสอบอากาศยาน

Fly-by-wire ช่วยให้ระบบควบคุมอากาศยานสามารถเข้าถึงและควบคุมระบบสั่งการและควบคุมได้ ระบบตรวจสอบและควบคุมมีที่อยู่เฉพาะซึ่งคล้ายกับที่อยู่อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (IP) สิ่งนี้ทำให้ระบบควบคุมอากาศยานสามารถระบุอุปกรณ์เฉพาะได้

โปรโตคอลการทดสอบอากาศยานนั้นคล้ายคลึงกับโปรโตคอลทดสอบรถยนต์ยกเว้นที่เข้มงวดกว่า แต่การออกแบบทางวิศวกรรมทั้งหมดไม่สามารถจะเข้าใจผิดได้ เพื่อลดความเสี่ยงวิศวกรส่วนใหญ่ใช้กระบวนการที่เรียกว่าDFMEA (การออกแบบความล้มเหลวในโหมดการวิเคราะห์ผลกระทบ) น่าเสียดายที่ยังมีเหตุการณ์ที่โชคร้ายอยู่เล็กน้อย ตัวอย่างล่าสุดที่มีการสูญเสียของ MH370และโตโยต้าเรียกคืนรถสำหรับอัตราเร่งที่ไม่ได้ตั้งใจอย่างฉับพลัน

อ้างอิง:

• DO-160F สภาพแวดล้อมและขั้นตอนการทดสอบอุปกรณ์ทางอากาศ
• MIL-STD-461 EMC Integrity: การปล่อย EMC และภูมิคุ้มกัน

เพื่อเพิ่มสิ่งที่รัสเซลกล่าวมันจะต้องใช้โปรโตคอลที่ออกแบบมาอย่างโง่เขลาเพื่ออนุญาตให้สหายจากเครื่องบินลำหนึ่งสามารถควบคุมเครื่องบินลำอื่นได้

เป็นตัวอย่างในชีวิตประจำวันลองนึกถึงกลุ่มคนที่พูดคุยกันทางโทรศัพท์มือถือยืนอยู่ใกล้กัน บุคคลหนึ่งได้รับการสนทนาของอีกคนหนึ่งโดยบังเอิญจะไม่เกิดขึ้น สิ่งนี้จะต้องได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบในโปรโตคอล แต่นั่นก็ไม่ต่างจากการออกแบบล้อที่แข็งแกร่งพอที่จะรับน้ำหนักของเครื่องบินได้ มันเป็นเพียงสิ่งที่คุณทำตามแบบปกติของการออกแบบ

ความกลัวของฉันเกี่ยวกับระบบประเภทนี้ไม่ใช่การสื่อสารข้ามสายพันธุ์ แต่เป็นการเอาชนะการรบกวน คุณต้องทำให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณของเครื่องบินใกล้เคียงอื่น ๆ ไม่ได้ทำให้ผู้รับของคุณไปถึงจุดที่พวกเขาไม่สามารถได้ยินสัญญาณของคุณอีกต่อไป นั่นไม่ควรยากเกินไปที่จะทำอย่างนั้นสมมติว่าทุกคนเล่นได้ดี

อย่างไรก็ตามการป้องกันการรบกวนจากภายนอกโดยเจตนานั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เครื่องบินลำอื่นหากออกแบบมาเพื่อทำเช่นนั้นสามารถส่งคำสั่งที่มีขนาดใหญ่กว่าพลังให้กับผู้รับอย่างจงใจมากกว่าที่เครื่องส่งสัญญาณของคุณทำ โปรโตคอลจะทำให้ไม่สามารถควบคุมเครื่องบินของคุณได้ แต่การควบคุมของคุณจะไม่ทำงานอีกต่อไป นี่เป็นเหมือนการโจมตี DoS (ปฏิเสธการให้บริการ)

ฉันสงสัยว่าเราจะเห็นระบบประเภทนี้มีการใช้งานอย่างกว้างขวางอย่างน้อยในเครื่องบินพาณิชย์และทหารจนกว่าพวกเขาจะได้รับการพิจารณาว่าปลอดภัยจากการโจมตีประเภทนี้ มิฉะนั้นผู้ก่อการร้ายที่มีเสาอากาศจานพาราโบลาสามารถนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงได้

มีทางเลือกอื่นให้ใช้สายเคเบิลทองแดงหนักสำหรับการสื่อสารเช่นไฟเบอร์ออปติกและมัลติเพล็กซ์หลายชนิด

ระบบการสื่อสารที่ทันสมัยสามารถบรรลุอัตราข้อมูลที่ต้องการและระดับความสมบูรณ์ของข้อความในสภาพแวดล้อมที่กำหนดไว้เพียงพอ มันเป็นเพียงเรื่องของระดับความพยายามความซับซ้อนและเงินที่จำเป็น

การออกแบบระบบให้ตอบสนองอัตราข้อมูลที่ต้องการจำนวนผู้ใช้และความถูกต้องสมบูรณ์จึงเป็น "เรื่องของวิศวกรรม" ความใกล้ชิด, ความแรงของสัญญาณ, สัญญาณรบกวน, ... เป็นเพียงส่วนหนึ่งของข้อมูลจำเพาะของระบบ

สิ่งต่าง ๆ ไม่ดีเมื่อข้อกำหนดและความเป็นจริงยอมรับแตกต่างกันและ / หรือเมื่อไม่ได้ใช้การออกแบบที่ไม่ปลอดภัยอย่างเหมาะสม "การกำหนดปัญหา" เป็นส่วนที่ยากที่สุดและสำคัญที่สุดของระบบดังกล่าว

ไม่การสื่อสารข้ามจะเป็นปัญหาทั้งหมด

คิดเหมือนเครือข่ายไร้สายในบ้าน อุปกรณ์ทั้งหมดของคุณที่บ้านสามารถพูดคุยกันในเครือข่าย WiFi ของคุณและสิ่งเดียวกันก็เป็นจริงสำหรับเพื่อนบ้านของคุณ แต่อุปกรณ์ของคุณไม่สามารถคุยกับอุปกรณ์ของเพื่อนบ้านได้เพราะอยู่ในเครือข่ายไร้สายอื่น

เครือข่ายไร้สายดังกล่าวในเครื่องบินจะต้องแข็งแกร่งกว่าเครือข่ายในบ้านทั่วไปของคุณเนื่องจากมีปัญหาอื่น ๆ ที่อาจเกิดขึ้น:

• การแทรกแซงโดยไม่ตั้งใจจากยานอื่นที่ไม่ได้ทำการสื่อสารระหว่างยาน แต่อาจบล็อกการสื่อสารในเครือข่ายหนึ่งหรือทั้งสองเครือข่าย
• การแทรกแซงโดยเจตนา (การรบกวน) ของการสื่อสารโดยตัวอย่างเช่นผู้ก่อการร้ายบนเครื่องบินหรือบริเวณใกล้เคียง
• การสกัดกั้นโดยเจตนาหรือการแอบอ้างของการสื่อสารเพื่อ hi-jack เครื่องบิน สิ่งนี้จะต้องมีการแฮ็กเข้าสู่เครือข่ายที่ปลอดภัยและดังนั้นจึงยากกว่าการติดขัดมาก

แนวคิดบางประการในการลดปัญหาเหล่านี้อาจเป็น:

• ทิศทางเสาอากาศบนอุปกรณ์ไร้สาย สิ่งนี้สามารถช่วยในการทำให้การติดขัดหรือการสกัดกั้นยากขึ้นเพราะสัญญาณอื่น ๆ จะถูกปิดกั้นดังนั้นแฮ็กเกอร์ทุกคนจะต้องมีอุปกรณ์ของพวกเขาอยู่ระหว่างเสาอากาศโดยตรง
• คีย์การเข้ารหัสแบบหลายส่วนและใบรับรองในอุปกรณ์และเก็บไว้ในการ์ดที่นักบินถืออยู่ สิ่งนี้จะช่วยให้อุปกรณ์ในการตรวจสอบคำสั่งนั้นมาจากแหล่งที่ตรวจสอบแล้ว (นักบิน / ห้องนักบิน) และให้แน่ใจว่าไม่มีใครสามารถฟังหรือขัดขวาง / หลอกคำสั่ง