L'interferenza tra aeromobili è un problema per la tecnologia fly-by-wireless?

Stavo leggendo sullo sviluppo fly-by-wire e ho visto una breve sezione sulla tecnologia fly-by-wireless . Sembra un'ottima idea, con il potenziale per ridurre costi, peso e complessità. Vedo un possibile scenario in cui potrebbe essere un problema, però:

1. Due aerei sono molto vicini tra loro (ad es. Su una pista o volando in formazione).
2. Un pilota trasmette i comandi attraverso il sistema fly-by-wire del velivolo ad altre parti del velivolo.
3. L'altro aereo riceve accidentalmente il segnale perché è così vicino.
4. Le cose peggiorano molto rapidamente.

Il fatto è che non sono stato in grado di trovare specifiche tecniche relative ai sistemi fly-by-wireless e non ho idea se la trasmissione sarebbe abbastanza potente da raggiungere l'altra unità, né se sarebbe quindi interpretata come effettiva dati inviati dal pilota di quel velivolo.

È possibile questa interferenza incrociata tra i sistemi fly-by-wireless? In tal caso, come può essere mitigato?

L'interferenza incrociata tra aeromobili è un evento altamente improbabile perché tutti i progetti di aeromobili commerciali devono superare i requisiti di test ambientali DO-160 . Tra le specifiche di test DO-160 c'è il test EMI / EMC. Questi test includono test di emissione di radiazioni, interferenze e immunità. Parte di questi test è di rispondere " Due aerei sono molto vicini tra loro " e " L'altro aereo riceve accidentalmente il segnale perché è così vicino. " Di seguito è una foto di una camera anecoica usata per testare l'aereo.

Fly-by-wire consente al sistema di controllo dell'aeromobile di accedere e comandare i sistemi di monitoraggio e controllo. I sistemi di monitoraggio e controllo hanno un indirizzo specifico simile a un indirizzo IP (Internet Protocol). Ciò consente al sistema di controllo dell'aeromobile di rivolgersi a dispositivi specifici.

I protocolli di collaudo dei velivoli sono simili ai protocolli di collaudo delle automobili, tranne quelli più rigorosi. Ma tutti i progetti di ingegneria non sono infallibili. Per mitigare il rischio, la maggior parte degli ingegneri utilizza un processo chiamato DFMEA (Design Failure Mode Effect Analysis) . Purtroppo ci sono ancora alcuni incidenti sfortunati. Gli esempi più recenti sono la perdita dell'MH370 e il richiamo dei veicoli Toyota per un'accelerazione improvvisa e non intenzionale .

Riferimenti:

• DO-160F Condizioni ambientali e procedure di prova per apparecchiature aerotrasportate
• MIL-STD-461 Integrità EMC: emissioni EMC e immunità

In aggiunta a ciò che Russell ha detto, ci vorrebbe un protocollo molto stupidamente progettato per consentire ai comandi di un aereo di controllare l'altro, anche supponendo che la ricezione incrociata sia buona.

Come esempio quotidiano, pensa a un gruppo di persone che parlano al cellulare in piedi uno accanto all'altro. Una persona che riceve accidentalmente la conversazione di un'altra persona non succede. Questo deve essere deliberatamente progettato nei protocolli, ma non è diverso dal progettare il carrello di atterraggio abbastanza robusto da contenere il peso dell'aeromobile. È solo qualcosa che faresti come parte normale del design.

La mia paura per questo tipo di sistema non è la comunicazione incrociata, ma l'interferenza prepotente. Devi assicurarti che le trasmissioni degli altri aerei vicini non abbiano travolto i tuoi ricevitori al punto da non poter più sentire i tuoi segnali. Non dovrebbe essere troppo difficile da fare, anche se tutti giocano bene.

Tuttavia, proteggersi da interferenze esterne intenzionali non sarebbe così facile. L'altro velivolo, se progettato per farlo, potrebbe irradiare deliberatamente ordini di grandezza in più ai tuoi ricevitori rispetto ai tuoi stessi trasmettitori. I protocolli renderebbero sostanzialmente impossibile per loro la presa in consegna del tuo aereo, ma i tuoi controlli non funzionerebbero più. Questo è fondamentalmente come un attacco DoS (denial of service).

Dubito che vedremo questo tipo di sistemi ampiamente dispiegati, almeno su aerei commerciali e militari, finché non saranno considerati sicuri da questo tipo di attacco. Altrimenti, un terrorista con un'antenna parabolica orientabile può causare seri problemi.

Esistono altre alternative all'utilizzo di molti cavi di rame pesante per la comunicazione, come le fibre ottiche e vari tipi di multiplexing.

I moderni sistemi di comunicazione sono in grado di raggiungere essenzialmente qualsiasi velocità di dati desiderata e grado di integrità del messaggio in qualsiasi ambiente ben definito. È "solo una questione" del grado di sforzo, complessità e $ necessari.

Progettare un sistema per soddisfare la velocità di dati, il numero di utenti e l'integrità desiderati è quindi "solo una questione di ingegneria". Prossimità, intensità del segnale, segnali interferenti, ... sono "solo una parte delle specifiche del sistema".

Le cose vanno male quando le specifiche e la realtà concordano di differire e / o quando non viene utilizzato correttamente il design fail-safe. "Definire il problema" è probabilmente la parte più difficile e più importante di un tale sistema.

No, le comunicazioni incrociate sarebbero un totale problema.

Pensalo come una rete wireless domestica. Tutti i tuoi dispositivi a casa possono parlare tra loro sulla tua rete WiFi, e lo stesso vale per il tuo vicino. Ma i tuoi dispositivi non possono comunicare con i dispositivi dei tuoi vicini perché si trovano su una diversa rete wireless.

Tali reti wireless negli aerei dovrebbero essere molto più robuste rispetto alla tipica rete domestica, poiché ci sono altri potenziali problemi:

• Interferenze accidentali di un'altra unità che non comunicano in modo incrociato tra unità, ma potenzialmente bloccano la comunicazione su una o entrambe le reti.
• Interferenza deliberata (inceppamento) delle comunicazioni, ad esempio un terrorista sull'aereo o nelle vicinanze.
• Intercettazione o spoofing intenzionale delle comunicazioni per sollevare l'aereo. Ciò richiederebbe l'hacking nella rete sicura e sarebbe quindi molto più difficile dell'inceppamento.

Alcune idee per mitigare questi problemi potrebbero essere:

• Antenne direzionali sull'apparecchiatura wireless. Ciò potrebbe contribuire a rendere molto più difficili gli inceppamenti o le intercettazioni perché altri segnali sarebbero bloccati, quindi ogni aspirante hacker dovrebbe avere la propria attrezzatura fisicamente situata direttamente tra le antenne.
• Chiavi e certificati di crittografia multiparte nei dispositivi e memorizzati su una carta detenuta dal pilota. Ciò consentirebbe all'apparecchiatura di verificare che i comandi provenissero da una fonte verificata (il pilota / cabina di pilotaggio) e garantirebbe che nessun altro potesse ascoltare o intercettare / falsificare i comandi.