Có phải sự can thiệp giữa các máy bay là một vấn đề đối với công nghệ fly-by-Wireless?

Tôi đang đọc về sự phát triển của fly-by-wire , và tôi đã thấy một phần ngắn về công nghệ fly-by-Wireless . Nó có vẻ như là một ý tưởng tuyệt vời, với tiềm năng giảm chi phí, trọng lượng và độ phức tạp. Tôi có thể thấy một kịch bản có thể xảy ra, mặc dù nó có thể là một vấn đề:

1. Hai máy bay rất gần nhau (ví dụ trên đường băng hoặc bay theo đội hình).
2. Một phi công truyền lệnh thông qua hệ thống bay bằng dây của máy bay tới các bộ phận khác của máy bay.
3. Các máy bay khác vô tình nhận được tín hiệu vì nó rất gần.
4. Mọi thứ trở nên rất tồi tệ rất nhanh.

Vấn đề là, tôi đã không thể tìm thấy bất kỳ thông số kỹ thuật nào liên quan đến các hệ thống bay không dây và tôi không biết liệu việc truyền tải có đủ mạnh để đến được với tàu khác hay không, liệu nó có được hiểu là thực tế không dữ liệu được gửi từ phi công của máy bay đó .

Đây có phải là sự giao thoa chéo giữa các hệ thống bay không dây? Nếu vậy, làm thế nào nó có thể được giảm nhẹ?

Sự giao thoa chéo giữa các máy bay là một sự kiện khó xảy ra vì tất cả các thiết kế máy bay thương mại phải vượt qua các yêu cầu kiểm tra môi trường DO-160 . Trong số các đặc điểm kỹ thuật thử nghiệm DO-160 là Thử nghiệm EMI / EMC. Những xét nghiệm này bao gồm Kiểm tra phát xạ, can thiệp và kiểm tra miễn dịch. Một phần của các thử nghiệm này là để trả lời " Hai máy bay rất gần nhau " và " Máy bay kia vô tình nhận được tín hiệu vì nó rất gần. " Dưới đây là hình ảnh của một buồng không phản xạ được sử dụng để kiểm tra máy bay.

Fly-by-wire cho phép hệ thống điều khiển máy bay truy cập và chỉ huy các hệ thống giám sát và điều khiển. Các hệ thống giám sát và kiểm soát có một địa chỉ cụ thể tương tự như địa chỉ giao thức internet (IP). Điều này cho phép hệ thống điều khiển máy bay giải quyết các thiết bị cụ thể.

Các giao thức thử nghiệm máy bay tương tự như các giao thức thử nghiệm ô tô ngoại trừ nghiêm ngặt hơn. Nhưng tất cả các thiết kế kỹ thuật không phải là hoàn hảo. Để giảm thiểu rủi ro, hầu hết các kỹ sư sử dụng một quy trình gọi là DFMEA (Phân tích hiệu ứng chế độ thất bại trong thiết kế) . Thật không may, vẫn còn một vài sự cố đáng tiếc. Các ví dụ gần đây nhất là mất MH370 và xe Toyota bị thu hồi vì tăng tốc đột ngột ngoài ý muốn .

Người giới thiệu:

• Điều kiện môi trường DO-160F và quy trình thử nghiệm đối với thiết bị trên không
• Tính toàn vẹn của EM-STD-461 EMC: Phát thải và miễn dịch EMC

Để thêm vào những gì Russell nói, sẽ cần một giao thức được thiết kế rất ngu ngốc để cho phép các máy bay từ máy bay này điều khiển máy bay khác, thậm chí cho rằng tiếp nhận chéo là tốt.

Như một ví dụ hàng ngày, hãy nghĩ về một nhóm người nói chuyện trên điện thoại di động đứng gần nhau. Một người vô tình nhận được cuộc trò chuyện của người khác chỉ không xảy ra. Điều này phải được thiết kế có chủ ý trong các giao thức, nhưng điều đó không khác gì thiết kế thiết bị hạ cánh đủ mạnh để giữ trọng lượng của máy bay. Đó chỉ là thứ bạn làm như một phần bình thường của thiết kế.

Nỗi sợ hãi của tôi về loại hệ thống này không phải là giao tiếp chéo, mà là sự can thiệp quá mức. Bạn phải đảm bảo rằng việc truyền của các máy bay khác gần đó không áp đảo máy thu của bạn đến mức chúng không thể nghe thấy tín hiệu của bạn nữa. Điều đó không quá khó để làm hoặc giả sử mọi người chơi tốt.

Tuy nhiên, bảo vệ chống lại sự can thiệp từ bên ngoài có chủ ý sẽ không dễ dàng như vậy. Các máy bay khác, nếu được thiết kế để làm như vậy, có thể cố tình phát ra các đơn đặt hàng có cường độ lớn hơn cho máy thu của bạn so với các máy phát của riêng bạn. Các giao thức sẽ khiến chúng về cơ bản không thể chiếm lấy máy bay của bạn, nhưng các điều khiển của bạn sẽ không còn hoạt động. Điều này về cơ bản giống như một cuộc tấn công DoS (từ chối dịch vụ).

Tôi nghi ngờ chúng ta sẽ thấy các loại hệ thống này được triển khai rộng rãi, ít nhất là trong các máy bay thương mại và quân sự, cho đến khi chúng được coi là an toàn trước loại tấn công này. Nếu không, một kẻ khủng bố với ăng-ten parabol có thể điều khiển có thể gây ra một số rắc rối nghiêm trọng.

Có nhiều lựa chọn thay thế khác cho việc sử dụng nhiều cáp đồng nặng để liên lạc, như cáp quang và các loại ghép kênh khác nhau.

Các hệ thống truyền thông hiện đại có thể đạt được bất kỳ tốc độ dữ liệu mong muốn và mức độ toàn vẹn thông điệp mong muốn trong bất kỳ môi trường nào được xác định rõ. Đó là "chỉ là vấn đề" về mức độ nỗ lực, độ phức tạp và $ cần thiết.

Thiết kế một hệ thống để đáp ứng bất kỳ tốc độ dữ liệu mong muốn, số lượng người dùng và tính toàn vẹn do đó "chỉ là vấn đề kỹ thuật". Độ gần, cường độ tín hiệu, tín hiệu nhiễu, ... là 'chỉ là một phần của đặc tả hệ thống'.

Mọi thứ trở nên tồi tệ khi đặc điểm kỹ thuật và thực tế đồng ý khác nhau và / hoặc khi thiết kế không an toàn đúng cách không được sử dụng. "Xác định vấn đề" được cho là phần khó nhất và quan trọng nhất của một hệ thống như vậy.

Không, thông tin liên lạc chéo sẽ là một vấn đề hoàn toàn.

Hãy nghĩ về nó giống như một mạng không dây gia đình. Tất cả các thiết bị của bạn ở nhà có thể nói chuyện với nhau trên mạng WiFi của bạn và điều tương tự cũng đúng với hàng xóm của bạn. Nhưng các thiết bị của bạn không thể nói chuyện với các thiết bị của neighbour của bạn vì chúng nằm trên một mạng không dây khác.

Các mạng không dây như vậy trong các mặt phẳng sẽ phải mạnh hơn nhiều so với mạng gia đình thông thường của bạn, vì có những vấn đề tiềm ẩn khác:

• Sự can thiệp ngẫu nhiên từ một nghề khác không giao tiếp chéo giữa thủ công, nhưng có khả năng chặn liên lạc trên một hoặc cả hai mạng.
• Cố ý can thiệp (gây nhiễu) thông tin liên lạc bằng ví dụ một kẻ khủng bố trên máy bay hoặc gần đó.
• Cố ý chặn hoặc giả mạo thông tin liên lạc để hi-jack máy bay. Điều này sẽ yêu cầu hack vào mạng an toàn và do đó sẽ khó hơn nhiều so với gây nhiễu.

Một số ý tưởng để giảm thiểu những vấn đề này có thể là:

• Ăng ten định hướng trên thiết bị không dây. Điều này có thể giúp gây nhiễu hoặc đánh chặn khó hơn nhiều vì các tín hiệu khác sẽ bị chặn do đó bất kỳ tin tặc nào cũng cần phải đặt thiết bị của chúng trực tiếp giữa các ăng ten.
• Các khóa và chứng chỉ mã hóa đa phần trong các thiết bị và được lưu trên thẻ do phi công nắm giữ. Điều này sẽ cho phép thiết bị xác minh các lệnh đến từ nguồn được xác minh (hoa tiêu / buồng lái) và cũng đảm bảo rằng không ai khác có thể nghe hoặc chặn / giả mạo các lệnh.