Perché le compagnie aeree non installano gabbie Faraday sui loro aerei? [chiuso]


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I telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici possono interferire con le comunicazioni del pilota e altre avioniche cruciali, nonché con le torri cellulari a terra, se l'aereo è abbastanza basso. A causa di questi problemi, la FCC vieta l'uso dei telefoni cellulari sugli aerei, mentre la FAA consente alle compagnie aeree di scegliere quando possono essere utilizzati, una volta che l'aereo è fuori dalla portata delle torri di terra. fonte

Il fatto è, tuttavia, molte persone semplicemente non mettono i loro telefoni in modalità aereo. Puoi proibirlo tutto quello che vuoi, ma senza applicarlo (non fattibile - troppi modi per aggirarlo), non fa molto.

Entra nella gabbia di Faraday .

In breve, gli schermi di Faraday sono superfici metalliche che impediscono il trasferimento di onde elettromagnetiche da un lato all'altro; Le gabbie di Faraday sono quelle con dei buchi, che bloccano le onde di specifiche lunghezze d'onda e permettono a tutti gli altri di attraversarle. Hai sicuramente visto gabbie Faraday prima; sono nelle porte di tutte le microonde.

Questa sembra essere una soluzione facile (forse un po 'costosa). Basta installarne uno su ogni aereo, magari con un filo che va da una parte all'altra per consentire al Wi-Fi di bordo di funzionare ancora. Ma bloccherebbe tutte le comunicazioni esterne, indipendentemente dal fatto che la modalità aereo sia attiva o meno. Se la gabbia viene instradata intorno / all'interno dei lati degli aerei e attraverso la porta tra l'abitacolo e la cabina, il pilota non avrebbe problemi a comunicare con il mondo esterno.

Mi sento come se stessi trascurando qualcosa di ovvio, ma non ci riesco. C'è un buco (per così dire) in questa teoria?


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Forse una soluzione migliore per avionics.stackexchange.com?
Itai,

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@Itai: ora c'è uno stack avionico ? Amico, le pile si stanno davvero frammentando.
Michael Seifert,

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@MichaelSeifert - Penso che sia un errore di battitura. C'è un Aviation SE .
brhans,

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Scommetto che il volo medio ha> 20 telefoni / dispositivi che non vengono mai spenti. Questo non è un problema.
Berwyn,

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La mia comprensione è che la maggior parte degli aeroplani sono già gabbie di Faraday, motivo per cui è così difficile ottenere un segnale GPS all'interno di uno a meno che non si tenga il dispositivo contro la finestra o almeno vicino ad esso. Ovviamente non bloccano le frequenze di telefonia mobile nel modo più efficace, tuttavia, poiché è molto più facile connettere un telefono alla rete piuttosto che ottenere una correzione GPS.
phoog

Risposte:


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L'elettronica per l'aviazione è già protetta da standard rigorosi, come RTCA DO-160: il problema con telefoni cellulari e altri dispositivi di trasmissione si basa in gran parte su conoscenze e studi scientifici obsoleti e su requisiti precedenti.

Negli Stati Uniti, sia la FCC (che è l'organismo che in realtà vieta l'uso del telefono cellulare sugli aeromobili a causa di problemi con le torri cellulari terrestri piuttosto che l'interferenza con l'avionica - gli aeromobili civili si muovono abbastanza rapidamente che le consegne tra le torri cellulari possono diventare troppo frequenti e problematiche ) e la FAA (che lascia l'uso del telefono cellulare alle compagnie aeree a causa di eccezioni ai FAR 14 CFR § 91.21) hanno indicato che sono disposti a rilassare le regole e cambiare le posizioni ufficiali, anche su aerei più vecchi.

La questione in questi giorni con i telefoni cellulari su aeromobili civili si è rapidamente spostata su questioni sociali piuttosto che su questioni tecniche: le persone non vogliono essere sedute accanto al "delinquente del telefono cellulare" che insiste per urlare nel suo dispositivo per un totale di cinque ore di volo.


La maggior parte di un volo di cinque ore non sarebbe a una tale altitudine che il telefono non sarebbe in grado di connettersi alla rete?
phoog

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@phoog 35.000ft (un'altitudine media di crociera) è di soli 6,6 miglia - questo è niente per un telefono cellulare con una visuale decente.
Moo,

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Le antenne cellulari sono direzionali e non puntano verso l'alto. Un rapido esame di Internet suggerisce che un servizio coerente non è disponibile al di sopra di circa 6000 o 8000 piedi.
phoog

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@phoog tutte le volte che ho ricevuto il cellulare in crociera in Europa e gli Stati Uniti devono essere frutto della mia immaginazione. Ciò, o il fatto che mentre le torri del telefono cellulare dirigono gran parte del loro segnale in direzioni specifiche, non sono schermate per altre direzioni - non deve essere diretto, poiché un telefono cellulare può parlare con una torre fino a 40 miglia di distanza ...
Moo,

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@Calchas il CAA ha cambiato posizione nel 2008.
Moo,

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La sicurezza dell'aeroplano affronta il proverbiale "rischio uno su un miliardo" (che non è un'esagerazione come spiego di seguito) che può verificarsi un problema, non affronta le normali situazioni in cui tutto andrà bene. Quindi, il fatto che non ti aspetti problemi con l'uso del cellulare negli aerei, come sottolineato nella risposta di Moo, non è poi così rilevante. Ciò che conta quando si considera la sicurezza è se teoricamente esiste una scappatoia che potrebbe portare a problemi. Bisogna quindi assicurarsi che tale scappatoia non possa effettivamente verificarsi a causa di ulteriori studi dettagliati o esponendo direttamente un volo di prova al rischio teorico e dimostrando che non rappresenta un problema.

La scappatoia che rende al momento pericoloso consentire alle persone di utilizzare i telefoni cellulari coinvolge molti passeggeri in aereo che usano i loro telefoni contemporaneamente quando tutti hanno una cattiva ricezione. È proprio la schermatura dovuta alla cellula dell'aereo che causa scarsa ricezione. Supponiamo quindi che tutti accendano il telefono prima dell'atterraggio (diciamo che il volo è stato ritardato e tutti chiamano a casa per dire che arriveranno tra mezz'ora). Quindi, poiché i telefoni hanno una ricezione molto scarsa, aumentano la potenza di uscita da 1 a 2 Watt. Avrai quindi centinaia di telefoni che trasmettono alcune centinaia di watt in totale all'interno della cellula. L'intensità del campo elettromagnetico nel piano può quindi accumulare grandi valori, ogni punto del piano sarà esposto tramite trasmissioni dirette o indirettamente tramite riflessi.

Ogni telefono è a sua volta distrutto dalle trasmissioni RF di tutti gli altri telefoni, che provoca quindi effetti di intermodulazione. Il segnale da altri telefoni entrerà nel tuo telefono e quel segnale verrà aggiunto al segnale prodotto dal tuo telefono prima della fase finale di amplificazione. Ciò porta a un nuovo segnale a una frequenza data dalla somma o dalle differenze dei segnali che sono amplificati. Il più problematico di questi sono segnali di intermodulazione del terzo ordine che sono la somma di due mine l'una dall'altra, poiché la frequenza di quel segnale sarà dello stesso ordine dei segnali previsti e questi non saranno quindi bloccati dal dispositivo stesso.

Quindi, l'effetto netto è che tutti i telefoni finiranno per trasmettere non solo sui loro canali normali, ma emetteranno anche segnali forti ad altre frequenze, e questi segnali possono quindi interferire con i segnali di comunicazione dell'aereo direttamente o indirettamente causando effetti di intermodulazione nel ricevitore del pilota. Mentre ci sono molti filtri nei ricevitori e nei trasmettitori che bloccano i segnali indesiderati, hanno i loro limiti, in particolare per il rifiuto di segnali indesiderati vicini alla frequenza del segnale desiderato.

Ma supponiamo che l'abitacolo abbia una buona schermatura RF, ciò non impedirebbe problemi? È improbabile che funzioni a causa dei numerosi cavi elettrici che si muovono dalla cabina di pilotaggio attraverso la cabina. Questi porteranno i campi elettromagnetici all'interno della cabina di pilotaggio. Dobbiamo tenere a mente che l'antenna dell'aereo sta catturando un segnale dell'ordine di un microwatt di potenza e che poi poseranno le centinaia di watt di interferenza (che non è sotto forma di un segnale pulito a una frequenza totalmente diversa) un grosso problema, anche per la migliore elettronica disponibile oggi.

Sebbene questa obiezione possa sembrare inverosimile, al momento non si può escludere che, in casi eccezionali, si riceva un segnale di intermodulazione a una frequenza ATC o ad una frequenza del segnale di navigazione che causa un esito catastrofico. Non vogliamo un incidente causato da effetti di interferenza RF indotti da telefoni cellulari ogni pochi anni, ma con oltre 100.000 decolli e atterraggi al giorno, oltre 100 milioni in un periodo di 3 anni, stai mirando a escluderne uno un miliardo di incidenti bizzarri.

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