L'interférence entre les avions est-elle un problème pour la technologie de vol sans fil?

Je lisais sur le développement fly-by-wire et j'ai vu une courte section sur la technologie fly-by-wireless . Cela semble être une excellente idée, avec le potentiel de réduire les coûts, le poids et la complexité. Je peux voir un scénario possible où cela pourrait être un problème, cependant:

1. Deux avions sont très proches l'un de l'autre (par exemple sur une piste ou volant en formation).
2. Un pilote transmet des commandes via le système de vol électrique de l'avion à d'autres parties de l'avion.
3. L'autre avion reçoit accidentellement le signal parce qu'il est si proche.
4. Les choses vont très mal très rapidement.

Le fait est que je n'ai pas pu trouver de spécifications techniques concernant les systèmes sans fil et je ne sais pas si la transmission serait assez puissante pour atteindre l'autre vaisseau, ni si elle serait alors interprétée comme réelle. données envoyées par le pilote de cet avion.

Cette interférence croisée entre les systèmes de vol sans fil est-elle possible? Si oui, comment peut-on l'atténuer?

Les interférences croisées entre les aéronefs sont un événement hautement improbable, car toutes les conceptions d'avions commerciaux doivent satisfaire aux exigences des tests environnementaux DO-160 . Parmi les spécifications de test DO-160 figurent les tests EMI / EMC. Ces tests comprennent les tests d'émission rayonnée, d'interférence et d'immunité. Une partie de ces tests consiste à répondre « Deux avions sont très proches l'un de l'autre » et « L'autre avion reçoit accidentellement le signal parce qu'il est si proche » . Ci-dessous, une photo d'une chambre anéchoïque utilisée pour tester les avions.

Fly-by-wire permet au système de contrôle de l'avion d'accéder aux systèmes de surveillance et de contrôle et de les commander. Les systèmes de surveillance et de contrôle ont une adresse spécifique similaire à une adresse de protocole Internet (IP). Cela permet au système de contrôle de l'avion d'adresser des dispositifs spécifiques.

Les protocoles de test des aéronefs sont similaires aux protocoles de test des automobiles, sauf plus rigoureux. Mais toutes les conceptions techniques ne sont pas infaillibles. Pour atténuer les risques, la plupart des ingénieurs utilisent un processus appelé DFMEA (Design Failure Mode Effect Analysis) . Malheureusement, il y a encore quelques incidents malheureux. Les exemples les plus récents sont la perte du MH370 et les rappels de véhicules Toyota pour une accélération soudaine et involontaire .

Les références:

• Conditions environnementales et procédures d'essai DO-160F pour l'équipement embarqué
• MIL-STD-461 EMC Integrity: émissions et immunité CEM

Pour ajouter à ce que Russell a dit, il faudrait un protocole très stupidement conçu pour permettre aux commandements d'un avion de contrôler l'autre, même en supposant que la réception croisée est bonne.

Comme exemple de tous les jours, pensez à un tas de gens qui parlent au téléphone portable les uns près des autres. Une personne qui reçoit accidentellement la conversation d'une autre ne se produit tout simplement pas. Cela doit être délibérément conçu dans les protocoles, mais ce n'est pas différent de la conception du train d'atterrissage suffisamment robuste pour supporter le poids de l'avion. C'est juste quelque chose que vous feriez en tant que partie normale de la conception.

Ma crainte à propos de ce type de système n'est pas la communication croisée, mais les interférences écrasantes. Vous devez vous assurer que les transmissions de l'autre avion à proximité n'ont pas submergé vos récepteurs au point où ils ne peuvent plus entendre vos signaux. Cela ne devrait pas être trop difficile à faire en supposant que tout le monde joue bien.

Cependant, se prémunir contre une ingérence extérieure délibérée ne serait pas si facile. L'autre appareil, s'il est conçu pour le faire, pourrait délibérément émettre des ordres de grandeur plus de puissance vers vos récepteurs que vos propres émetteurs. Les protocoles les empêcheraient essentiellement de prendre le contrôle de votre avion, mais vos commandes ne fonctionneraient plus. C'est essentiellement comme une attaque DoS (déni de service).

Je doute que nous verrons ces types de systèmes largement déployés, au moins dans les avions commerciaux et militaires, jusqu'à ce qu'ils soient considérés comme à l'abri de ce type d'attaque. Sinon, un terroriste avec une antenne parabolique orientable pourrait causer de graves problèmes.

Il existe d'autres alternatives à l'utilisation de nombreux câbles en cuivre lourds pour la communication, comme la fibre optique et divers types de multiplexage.

Les systèmes de communication modernes sont capables d'atteindre pratiquement n'importe quel débit de données et degré d'intégrité de message souhaités dans n'importe quel environnement bien défini. C'est "juste une question" du degré d'effort, de complexité et de $ qui sont nécessaires.

Concevoir un système pour répondre au débit de données, au nombre d'utilisateurs et à l'intégrité souhaités n'est donc "qu'une question d'ingénierie". La proximité, la force du signal, les signaux parasites, ... ne sont "qu'une partie des spécifications du système".

Les choses tournent mal lorsque les spécifications et la réalité conviennent de différer et / ou lorsque la conception à sécurité intégrée n'est pas utilisée. «Définir le problème» est sans doute la partie la plus difficile et la plus importante d'un tel système.

Non, les communications croisées seraient un problème absolu.

Considérez-le comme un réseau sans fil domestique. Tous vos appareils à la maison peuvent se parler sur votre réseau WiFi, et il en va de même pour votre voisin. Mais vos appareils ne peuvent pas parler aux appareils de votre voisin car ils se trouvent sur un réseau sans fil différent.

De tels réseaux sans fil dans les avions devraient être beaucoup plus robustes que votre réseau domestique typique, car il existe d'autres problèmes potentiels:

• Interférence accidentelle d'un autre vaisseau qui ne communique pas entre les vaisseaux, mais bloque potentiellement la communication sur l'un ou les deux réseaux.
• Interférence délibérée (brouillage) des communications par exemple par un terroriste dans l'avion ou à proximité.
• Interception ou usurpation délibérée de communications pour détourner l'avion. Cela nécessiterait un piratage dans le réseau sécurisé et serait donc beaucoup plus difficile que le brouillage.

Voici quelques idées pour atténuer ces problèmes:

• Antennes directionnelles sur l'équipement sans fil. Cela pourrait aider à rendre le brouillage ou l'interception beaucoup plus difficile car d'autres signaux seraient bloqués, de sorte que tout pirate potentiel devrait avoir son équipement situé physiquement directement entre les antennes.
• Clés et certificats de chiffrement en plusieurs parties dans les appareils et stockés sur une carte détenue par le pilote. Cela permettrait à l'équipement de vérifier que les commandes provenaient d'une source vérifiée (le pilote / le poste de pilotage) et garantissait également que personne d'autre ne pourrait écouter ou intercepter / usurper les commandes.