A interferência entre aeronaves é um problema para a tecnologia fly-by-wireless?

Eu estava lendo sobre o desenvolvimento fly-by-wire e vi uma seção curta sobre a tecnologia fly-by-wireless . Parece uma ótima idéia, com potencial para reduzir custos, peso e complexidade. Eu posso ver um cenário possível em que poderia haver um problema:

1. Duas aeronaves estão muito próximas (por exemplo, em uma pista ou voando em formação).
2. Um piloto transmite comandos através do sistema fly-by-wire da aeronave para outras partes da aeronave.
3. A outra aeronave acidentalmente recebe o sinal porque está muito perto.
4. As coisas ficam muito ruins muito rapidamente.

O fato é que não consegui encontrar nenhuma especificação técnica relativa aos sistemas fly-by-wireless e não tenho idéia se a transmissão seria poderosa o suficiente para alcançar a outra embarcação, nem se seria então interpretada como real dados enviados do que o piloto do avião.

É possível interferência cruzada entre sistemas fly-by-wireless? Em caso afirmativo, como pode ser mitigado?

A interferência cruzada entre aeronaves é um evento altamente improvável, porque todos os projetos de aeronaves comerciais precisam passar nos requisitos de teste ambiental do DO-160 . Entre a especificação de teste DO-160 está o EMI / EMC Testing. Esses testes incluem testes de emissão irradiada, interferência e imunidade. Parte desses testes é para responder " Duas aeronaves estão muito próximas " e " A outra aeronave acidentalmente recebe o sinal porque está muito próxima " . Abaixo está uma foto de uma câmara anecóica usada para testar aeronaves.

Fly-by-wire permite que o sistema de controle da aeronave acesse e comande os sistemas de monitoramento e controle. Os sistemas de monitoramento e controle têm um endereço específico semelhante a um endereço IP (Internet Protocol). Isso permite que o sistema de controle da aeronave direcione dispositivos específicos.

Os protocolos de teste de aeronaves são semelhantes aos protocolos de teste de automóveis, exceto mais rigorosos. Mas todos os projetos de engenharia não são infalíveis. Para atenuar o risco, a maioria dos engenheiros usa um processo chamado DFMEA (Design Failure Mode Effect Analysis) . Infelizmente, ainda existem alguns incidentes infelizes. Os exemplos mais recentes são a perda de recalls de veículos MH370 e Toyota por aceleração súbita e não intencional .

Referências:

• DO-160F Condições ambientais e procedimentos de teste para equipamentos aéreos
• MIL-STD-461 Integridade EMC: emissões e imunidade EMC

Para acrescentar ao que Russell disse, seria necessário um protocolo estupidamente projetado para permitir que os comandos de uma aeronave controlassem a outra, mesmo assumindo que a recepção cruzada é boa.

Como exemplo do dia-a-dia, pense em um monte de gente falando ao telefone em pé perto um do outro. Uma pessoa acidentalmente recebendo a conversa de outra simplesmente não acontece. Isso precisa ser deliberadamente projetado nos protocolos, mas isso não é diferente de projetar o trem de pouso robusto o suficiente para suportar o peso da aeronave. É apenas algo que você faria como parte normal do design.

Meu medo sobre esse tipo de sistema não é a comunicação cruzada, mas a interferência avassaladora. Você precisa garantir que as transmissões das outras aeronaves próximas não sobrecarregem seus receptores a ponto de eles não conseguirem mais ouvir seus sinais. Isso não deve ser muito difícil, assumindo que todos joguem bem.

No entanto, a proteção contra interferências externas deliberadas não seria tão fácil. A outra aeronave, se projetada para isso, poderia irradiar deliberadamente ordens de magnitude mais poder para seus receptores do que seus próprios transmissores. Os protocolos impossibilitariam o controle de sua aeronave, mas seus controles não funcionariam mais. Isso é basicamente como um ataque de negação de serviço (DoS).

Duvido que veremos esse tipo de sistema amplamente implantado, pelo menos em aeronaves comerciais e militares, até que sejam considerados seguros contra esse tipo de ataque. Caso contrário, um terrorista com uma antena parabólica orientável pode causar alguns problemas sérios.

Existem outras alternativas ao uso de muitos cabos pesados ​​de cobre para comunicação, como fibra ótica e vários tipos de multiplexação.

Os modernos sistemas de comunicação são capazes de atingir essencialmente qualquer taxa de dados e grau de integridade de mensagem desejados em qualquer ambiente bem definido. É "apenas uma questão" do grau de esforço, complexidade e US $ necessários.

Projetar um sistema para atender a qualquer taxa de dados, número de usuários e integridade desejados é, portanto, "apenas uma questão de engenharia". Proximidade, força do sinal, sinais interferentes, ... são 'apenas parte da especificação do sistema'.

As coisas vão mal quando a especificação e a realidade concordam em diferir e / ou quando o design à prova de falhas não é usado. "Definir o problema" é sem dúvida a parte mais difícil e mais importante desse sistema.

Não, as comunicações cruzadas não seriam um problema total.

Pense nisso como uma rede sem fio doméstica. Todos os seus dispositivos em casa podem conversar entre si na sua rede Wi-Fi, e o mesmo vale para o seu vizinho. Mas seus dispositivos não podem falar com os dispositivos de seu vizinho, porque eles estão em uma rede sem fio diferente.

Essas redes sem fio em aviões teriam que ser muito mais robustas do que sua rede doméstica típica, pois existem outros problemas em potencial:

• Interferência acidental de outra embarcação que não se comunica entre embarcações, mas potencialmente bloqueia a comunicação em uma ou ambas as redes.
• Interferência deliberada (interferência) nas comunicações por, por exemplo, um terrorista no avião ou nas proximidades.
• Interceptação deliberada ou falsificação de comunicações para oi-jack do avião. Isso exigiria invadir a rede segura e, portanto, seria muito mais difícil do que bloquear.

Algumas idéias para mitigar esses problemas podem ser:

• Antenas direcionais no equipamento sem fio. Isso poderia ajudar a dificultar a interferência ou interceptação, porque outros sinais seriam bloqueados, de modo que qualquer possível hacker precisaria ter seu equipamento fisicamente localizado diretamente entre as antenas.
• Chaves e certificados de criptografia de várias partes nos dispositivos e armazenados em um cartão mantido pelo piloto. Isso permitiria ao equipamento verificar se os comandos vinham de uma fonte verificada (o piloto / cockpit) e também garantir que ninguém mais pudesse ouvir ou interceptar / falsificar os comandos.