Опасен ли 5G для самолетов? Вот что говорят пилоты и FAA

После нескольких месяцев споров с авиационной отраслью AT&T и Verizon наконец-то получили зеленый свет на запуск своих новых сетей 5G C-диапазона в начале этого года . Хотя обоим перевозчикам пришлось пойти на некоторые уступки, чтобы успокоить опасения, что новый спектр будет мешать работе бортовых приборов, некоторые пилоты теперь задаются вопросом, достаточно ли этого.

На протяжении большей части 2021 года Федеральное авиационное управление (FAA) и ключевые заинтересованные стороны авиационной отрасли утверждали, что частоты, используемые новым спектром C-диапазона, опасно близки к частотам, используемым критически важными авиационными приборами , такими как радиолокационные высотомеры. Федеральная комиссия по связи (FCC), AT&T и Verizon не согласились, сославшись на исследования, проведенные государственным регулирующим органом, которые практически не показали риска.

Тем не менее, перевозчики согласились отложить запланированное на декабрь 2021 года развертывание до 5 января, чтобы предоставить больше времени для рассмотрения проблем и изучения потенциального воздействия на самолеты. Однако, когда FAA настаивало на его продлении, Белый дом вмешался, чтобы быстро прийти к соглашению между всеми вовлеченными сторонами.

В конце концов, AT&T и Verizon получили разрешение на включение своих сетей C-диапазона 19 января при условии, что они ограничат уровни мощности 5G C-диапазона и согласятся на запретные зоны вокруг 50 ключевых аэропортов для первоначального развертывания.

Никаких «катастрофических сбоев»

Несмотря на ужасные предупреждения со стороны некоторых кругов авиационной отрасли, развертывание нового спектра C-диапазона прошло без каких-либо «катастрофических сбоев», предсказанных руководителями авиакомпаний .

На самом деле, единственные сбои, которые произошли, были в основном вызваны самими собой . Несколько иностранных перевозчиков, в том числе Japan Airlines и Air India, приостановили полеты в крупные аэропорты США. В то же время генеральный директор Emirates также сказал CNN , что развертывание 5G было «одной из самых незаконных и совершенно безответственных» вещей, которые он видел в своей авиационной карьере.

Тем не менее, полеты возобновились менее чем через 48 часов после начала развертывания C-диапазона, и с тех пор авиационная отрасль, похоже, спокойно восприняла развертывание новых частот 5G.

Хотя справедливо сказать, что согласованные запретные зоны вокруг крупных аэропортов помогли смягчить некоторые проблемы, предложенные зоны не помешали авиационным чиновникам бить тревогу и настаивать на новых задержках. Только после того, как развертывание C-диапазона оказалось несущественным, официальные лица спокойно согласились, что, возможно, это не такая серьезная проблема, как они сначала опасались.

5G и радиовысотомеры

Хотя развертывание C-диапазона не создало каких-либо катастрофических проблем с безопасностью для авиакомпаний, это не означает, что официальные лица и исследователи авиационной отрасли не имеют законных опасений.

Существует вероятность возникновения помех между новым спектром 5G и частотами, используемыми авиационными приборами. Этот вопрос изучается как минимум с 2020 года, когда FCC впервые предложила продать с аукциона новый спектр.

FCC настаивала на том, что ее испытания показали, что новый спектр C-диапазона, который работает в диапазоне 3,7–3,98 ГГц, достаточно далек от частот 4,2–4,4 ГГц, используемых радиолокационными высотомерами. Эксперты FCC заявили, что этого разрыва в 0,22 ГГц (220 МГц) будет более чем достаточно, чтобы избежать помех.

Однако FAA не согласилось, сославшись на исследовательский документ 2020 года, подготовленный Радиотехнической комиссией по аэронавтике (RTCA), независимой группой по стандартам технологий, представляющей авиатранспортную отрасль. Это исследование показало, что телекоммуникации 5G в спектре C-диапазона могут вызывать «вредные помехи» для радиолокационных высотомеров из-за побочных излучений и «загрязнения полосы пропускания».

Хотя исследование признало, что частоты были достаточно далеко друг от друга, чтобы не возникало проблем, проблема заключалась в том, что более широкое использование 5G, вероятно, приведет к достаточно сильной концентрации сигналов, которые могут «просачиваться» в соседние частотные диапазоны. точно так же, как световое загрязнение происходит в окрестностях крупных городов.

Такие помехи могут привести к тому, что радиолокационные альтиметры в большинстве коммерческих самолетов будут показывать неверные показания, что может быть фатальным в ситуациях, когда пилоты полагаются на точность при посадке в сложных погодных условиях. Вот почему список аэропортов, исключенных из 5G, составленный FAA, включает множество небольших региональных полей, подверженных сильному туману и длительным периодам плохой видимости.

Пилоты сообщают о проблемах

Хотя публичных сообщений о серьезных проблемах с безопасностью не поступало, запуск 5G заставил некоторых пилотов встревожиться после того, как они столкнулись с проблемами с радиолокационными высотомерами, которые, по их мнению, связаны с новыми частотами C-диапазона.

Согласно недавнему отчету IEEE Spectrum , жалобы на отказы высотомеров значительно возросли после развертывания 19 января нового спектра C-диапазона. Конечно, корреляция не всегда равна причинно-следственной связи, и разногласия по поводу развертывания 5G вызвали определенный уровень повышенной осведомленности среди экипажей самолетов. Тем не менее, было достаточно сообщений, чтобы предположить некоторую связь между ними.

Например, вскоре после того, как началось развертывание C-диапазона, во многих полетах над Теннесси начались ошибки высотомера, из-за которых было «невозможно поддерживать заданную высоту», согласно отчету пилота, сделанному в Системе сообщений о безопасности полетов НАСА (ASRS) . Один авиалайнер сообщил, что полностью потерял автопилот, что вызвало достаточно опасений, что наземный контроль заставил пожарные машины ждать его при посадке.

Другой отчет в феврале показал, что пассажирский самолет, приближающийся к посадке в международном аэропорту Луи Армстронга в Новом Орлеане, получил ошибочные предупреждения о малой высоте. Хотя это не представляло прямой угрозы безопасности, пилот отметил, что они могут «чрезвычайно отвлекать в более сложных условиях, таких как плохая видимость, условия обледенения и т. д.».

В марте в международном аэропорту Лос-Анджелеса у коммерческого самолета произошел потенциально более серьезный сбой автопилота, и он начал «агрессивное» снижение всего в 100 футах над землей — сценарий, который мог бы привести к крушению, если бы пилот не взял на себя ручное управление самолетом. .

Чтобы было ясно, такого рода проблемы не были неслыханными до развертывания 5G; вот почему от пилотов всегда требовалось быть пристегнутыми ремнями и готовыми взять на себя управление в любой момент, когда самолет работает на автопилоте. Однако растущая частота таких сообщений вызывает беспокойство у многих представителей авиационной отрасли.

Согласно данным IEEE Spectrum , которые проанализировали отчеты, внесенные в базу данных ASRS, «после запуска в начале этого года высокоскоростных беспроводных сетей 5G количество жалоб на неисправность и отказ высотомеров возросло».

В частности, в период с января по май этого года было подано 93 сообщения о проблемах с радиовысотомером. «Только в январе было почти в два раза больше жалоб на неисправность высотомеров, чем за предыдущие пять лет вместе взятых», — отмечается в анализе.

Во многих случаях член экипажа, составлявший отчет, указывал в качестве причины на помехи 5G. Конечно, это чистое предположение, но оно показывает, насколько новые развертывания 5G были в центре внимания авиаторов.

Один пилот, летевший в Сан-Франциско после запуска новых частот 5G, сообщил, что перед приземлением неожиданно сработали скоростные тормоза их самолета. «За более чем 18 000 часов работы в качестве капитана авиалайнеров Boeing… у меня никогда не было автоматических срабатываний тормозов без команды до контакта с землей», — написал пилот в отчете, добавив: «Хотя я работаю в среде 5G, я не собираюсь первым совершил посадку 5G».

Однако некоторые эксперты считают, что шумиха вокруг опасностей нового спектра 5G может исказить восприятие людей в кабине. Представители IEEE Spectrum поговорили с Крисом Руделлом , доцентом кафедры электротехники и вычислительной техники Вашингтонского университета, который предположил, что, по крайней мере, некоторые пилоты могут неверно интерпретировать то, что они испытывают, в свете всей шумихи.

«Я бы спал как младенец [в самолете], который пролетал над базовой станцией 5G на полной мощности», — сказал Руделл IEEE Spectrum, добавив, что пилоты гораздо чаще связывают отказы приборов с развертыванием 5G, даже в ситуациях где нет очевидной связи. Также не помогает то, что FAA добавило специальную онлайн-форму для сообщения об аномалиях радиовысотомера после развертывания нового C-диапазона, побуждая пилотов сообщать об инцидентах, на которые они, возможно, раньше не обращали внимания.

FAA сообщило IEEE Spectrum, что с января оно получило около 550 заявок, хотя пока расследовало только около половины из них. Агентство не могло исключить помехи 5G примерно в 80 зарегистрированных инцидентах. Однако было быстро добавлено, что ни один из тех инцидентов, которые могли быть вызваны 5G, не оказал никакого влияния на системы, связанные с безопасностью самолетов.

Свет в конце туннеля

Поскольку загрязнение полосы пропускания вызвано более высокой концентрацией частот, чиновники не могут предполагать, что в будущем не возникнет новых проблем только потому, что до сих пор все шло относительно гладко.

По мере того, как все больше людей переходят на устройства 5G, операторы связи устанавливают больше вышек C-диапазона , а использование 5G на этих частотах увеличивается, некоторые области могут достичь критического порога сигналов 5G, которого может быть достаточно, чтобы создавать помехи для бортовых приборов.

К счастью, исследователи и регуляторы не стоят на месте. Как недавно сообщал Bloomberg , Национальное управление по телекоммуникациям и информации (NTIA) , которое консультирует президента по вопросам телекоммуникаций и информационной политики, работает с министерством обороны, операторами мобильной связи и авиационной отраслью, чтобы продолжить изучение влияния нового 5G. частоты.

Результаты были многообещающими, показывая, что, хотя оборудование авиакомпаний все еще потенциально подвержено риску помех 5G, принятые меры по смягчению последствий, по-видимому, работают. Это включает в себя запретные зоны и более низкие уровни мощности, используемые операторами, а также «патчи» радиочастотных фильтров, предписанные FAA для «радиовысотомеров, наиболее подверженных помехам». Verizon и AT&T также договорились продолжать некоторые добровольные меры по смягчению последствий по крайней мере до середины 2023 года.

В отчете NTIA отмечается «низкий уровень нежелательных излучений 5G» на частотах, используемых так называемыми радиолокационными высотомерами, поэтому в отчете не говорится, что бортовые приборы невосприимчивы к помехам 5G; это просто подтверждает, что меры предосторожности, предпринятые авиационной отраслью и операторами мобильной связи, приносят свои плоды.

Другими словами, не ожидайте увидеть сверхширокополосную сеть Verizon или сеть 5G Plus AT&T в крупных аэропортах в ближайшее время. Поскольку эти услуги 5G более высокого уровня в основном используют спектр C-диапазона, операторам связи приходится ждать, пока FAA не даст им зеленый свет, чтобы продолжить работу, что произойдет только после того, как все потенциально затронутые радиолокационные высотомеры будут исправлены или заменены.

FAA отмечает, что «производители радиовысотомеров работали в беспрецедентном темпе над разработкой и тестированием фильтров и установочных комплектов для этих самолетов», которые «могут быть установлены за несколько часов на объектах технического обслуживания авиакомпаний». Регулятор ожидает, что работа будет в основном завершена к июлю следующего года, после чего он ожидает, что «беспроводные компании рассчитывают эксплуатировать свои сети в городских районах с минимальными ограничениями».