آیا 5G برای هواپیما خطرناک است؟ آنچه خلبانان و FAA می گویند

پس از ماه‌ها کشمکش با صنعت هوانوردی، AT&T و Verizon بالاخره چراغ سبز را دریافت کردند تا با عرضه‌های جدید C-Band 5G خود در اوایل سال جاری به زندگی خود ادامه دهند. در حالی که هر دو ناو هواپیمابر مجبور بودند برای کاهش نگرانی ها مبنی بر اینکه طیف جدید با ابزار هواپیما تداخل پیدا می کند، امتیازاتی می دادند، برخی از خلبانان اکنون به این فکر می کنند که آیا این کافی است یا خیر.

در بیشتر سال 2021، اداره هوانوردی فدرال (FAA) و سهامداران کلیدی صنعت هوانوردی استدلال می‌کردند که فرکانس‌های استفاده شده توسط طیف باند C جدید به‌طور خطرناکی نزدیک به فرکانس‌های اشغال شده توسط ابزارهای حیاتی هواپیما مانند ارتفاع سنج‌های راداری است. کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC)، AT&T و Verizon با استناد به مطالعات انجام شده توسط تنظیم کننده ایالتی که خطر کم یا بدون خطر را نشان می دهد، موافق نیستند.

با این حال، شرکت‌های هواپیمایی موافقت کردند که پرتاب‌های برنامه‌ریزی شده در دسامبر 2021 خود را تا 5 ژانویه به تعویق بیاندازند تا زمان بیشتری برای بررسی نگرانی‌ها و مطالعه تأثیر بالقوه بر هواپیماها فراهم شود. با این حال، زمانی که FAA برای تمدید آن تلاش کرد، کاخ سفید وارد عمل شد تا یک توافق سریع بین همه طرف‌های درگیر را میانجی‌گری کند.

AT&T و Verizon سرانجام در 19 ژانویه مجوز فعال کردن شبکه‌های باند C خود را گرفتند، با این شرط که سطح توان 5G باند C را محدود کرده و با مناطق محروم در حدود 50 فرودگاه کلیدی برای عرضه اولیه موافقت کنند.

بدون “اختلال فاجعه بار”

علیرغم هشدارهای شدید برخی از بخش ها در صنعت هوانوردی، عرضه طیف جدید باند C بدون هیچ یک از “اختلال های فاجعه بار” پیش بینی شده توسط مدیران خطوط هوایی پیشرفت کرده است.

در واقع، تنها اختلالاتی که رخ داد تا حد زیادی به خودی خود تحمیل شد. چندین شرکت هواپیمایی خارجی، از جمله خطوط هوایی ژاپن و ایر ایندیا، پروازهای خود را به فرودگاه های اصلی ایالات متحده متوقف کرده اند. در همان زمان، مدیر عامل امارات به CNN گفت که عرضه 5G “یکی از جنایتکارانه ترین و کاملا غیرمسئولانه ترین” چیزهایی است که او در حرفه هوانوردی خود دیده است.

با این وجود، کمتر از 48 ساعت پس از شروع عرضه باند C، پروازها از سر گرفته شدند و از آن زمان به نظر می رسد صنعت هوانوردی بی سر و صدا از استقرار فرکانس های جدید 5G استقبال کرده است.

در حالی که منصفانه است که بگوییم مناطق ممنوعه مورد توافق در اطراف فرودگاه های اصلی به کاهش برخی از مشکلات کمک کرده است، مناطق پیشنهادی مقامات هواپیمایی را از به صدا درآوردن زنگ خطر و درخواست تاخیرهای بیشتر متوقف نکرده است. تا زمانی که مشخص شد که پرتاب C-range یک رویداد غیرواقعی نیست، مقامات بی سر و صدا موافقت کردند که شاید آنقدرها هم که می‌شد تصور می‌شد مشکل بزرگی نباشد.

5G و ارتفاع سنج رادار

اگرچه اجرای باند C مشکلات فاجعه باری برای ایمنی خطوط هوایی ایجاد نکرده است، اما این بدان معنا نیست که مسئولان و محققان صنعت هوانوردی نگرانی های معتبری ندارند.

پتانسیل تداخل بین طیف جدید 5G و فرکانس‌های مورد استفاده ابزارهای هواپیما وجود دارد. این موضوعی است که حداقل از سال 2020، زمانی که FCC برای اولین بار پیشنهاد فروش طیف جدید را در حراجی داد، به طور مداوم بررسی شده است.

FCC اصرار داشت که آزمایشاتش نشان داد که طیف باند C جدید، که در محدوده 3.7-3.98 گیگاهرتز عمل می کند، به اندازه کافی از فرکانس های 4.2-4.4 گیگاهرتز که توسط ارتفاع سنج های راداری استفاده می شود، فاصله دارد. کارشناسان FCC گفتند که این اختلاف 0.22 گیگاهرتز (220 مگاهرتز) برای جلوگیری از تداخل کافی است.

با این حال، FAA با استناد به مقاله تحقیقاتی سال 2020 توسط کمیسیون فنی رادیویی هوانوردی (RTCA)، یک گروه استانداردهای فناوری مستقل که نماینده صنعت حمل و نقل هوایی است، مخالفت کرد. این مطالعه نشان داد که ارتباطات از راه دور 5G در طیف باند C می‌تواند باعث “تداخل مضر” در ارتفاع سنج‌های رادار به دلیل انتشارات جعلی و “آلودگی باند” شود.

در حالی که این مطالعه تأیید می کند که فرکانس ها به اندازه کافی از هم فاصله دارند تا مشکلی ایجاد نکنند، مشکل این است که افزایش استفاده از 5G احتمالاً منجر به غلظت کافی سیگنال ها می شود که می توانند به همان روش به باندهای فرکانسی مجاور نشت کنند. که آلودگی نوری در مجاورت شهرهای بزرگ رخ می دهد.

چنین تداخلی می تواند باعث شود که ارتفاع سنج های راداری در اکثر هواپیماهای تجاری خوانش نادرست نشان دهند، که می تواند در شرایطی که خلبانان برای مذاکره در مورد فرود در شرایط آب و هوایی دشوار به دقت تکیه می کنند، کشنده باشد. به همین دلیل است که فهرست فرودگاه‌های FAA که از 5G مستثنی شده‌اند شامل بسیاری از فرودگاه‌های منطقه‌ای کوچک‌تر است که مستعد مه شدید و دوره‌های طولانی دید کم هستند.

خلبانان نگرانی ها را گزارش می دهند

در حالی که هیچ گزارش عمومی در مورد مسائل ایمنی عمده وجود ندارد، عرضه 5G برخی از خلبانان را پس از اینکه با مشکلاتی در ارتفاع سنج‌های راداری مرتبط با فرکانس‌های باند C جدید مواجه شدند، متعجب کرد.

طبق گزارش اخیر IEEE Spectrum، از زمان اجرای طیف باند C جدید در 19 ژانویه، شکایات مربوط به عملکرد نادرست ارتفاع سنج ها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. البته، همبستگی همیشه با علیت برابری نمی کند، و بحث و جدل پیرامون استقرار 5G سطح خاصی از آگاهی بیش از حد را در میان خدمه پرواز به ارمغان آورده است. با این حال، گزارش های کافی برای نشان دادن ارتباط بین این دو وجود دارد.

به عنوان مثال، مدت کوتاهی پس از شروع استقرار باند C، پروازهای متعدد بر فراز تنسی شروع به تجربه خطاهای ارتفاع سنج کردند که بر اساس گزارش خلبانی که به سیستم گزارش ایمنی هوانوردی (ASRS) ناسا ارائه شد، «حفظ ارتفاع تنظیم شده غیرممکن بود». یک هواپیمای مسافربری گزارش داد که خلبان خودکار خود را به طور کامل از دست داده است، و این نگرانی کافی را ایجاد کرد که کنترل زمینی کامیون های آتش نشانی در هنگام فرود منتظر آن بودند.

گزارش دیگری از ماه فوریه نشان داد که یک هواپیمای مسافربری در حال نزدیک شدن به فرود در فرودگاه بین المللی لوئیس آرمسترانگ در نیواورلئان هشدارهای بی نظمی در ارتفاع پایین دریافت کرده است. اگرچه آنها یک نگرانی مستقیم ایمنی نیستند، خلبان خاطرنشان کرد که آنها می توانند “در محیط های چالش برانگیزتر مانند دید کم، شرایط یخ زدگی و غیره بسیار حواس پرت شوند.”

یک جت تجاری در ماه مارس در فرودگاه بین‌المللی لس‌آنجلس دچار نقص بالقوه جدی‌تر خلبان خودکار شد و وارد یک فرود «تهاجمی» شد که فقط 100 فوت بالاتر از سطح زمین قرار داشت – سناریویی که اگر خلبان کنترل دستی هواپیما را به دست نمی‌گرفت، می‌توانست باعث سقوط شود. .

برای روشن بودن، این نوع مشکلات قبل از عرضه 5G بی سابقه نبودند. به همین دلیل است که خلبانان همیشه ملزم بوده اند که در صندلی های خود بچسبانند و آماده باشند تا در لحظه ای که هواپیما روی خلبان خودکار است، کنترل ها را به دست گیرند. با این حال، فراوانی روزافزون چنین گزارش هایی باعث نگرانی بسیاری در صنعت هوانوردی شده است.

طبق گزارش IEEE Spectrum که گزارش‌های ارائه شده به پایگاه داده ASRS را تجزیه و تحلیل می‌کند، «شکایت‌ها از کارکرد نادرست و خرابی ارتفاع‌سنج‌ها از زمان عرضه شبکه‌های بی‌سیم پرسرعت 5G در اوایل سال جاری افزایش یافته است».

به طور خاص، 93 گزارش از مشکلات ارتفاع سنج رادار در فاصله ژانویه تا اردیبهشت سال جاری ثبت شد. این تحلیل خاطرنشان کرد: «تنها در ژانویه، تقریباً دو برابر بیشتر از مجموع پنج سال گذشته، شکایات مربوط به خرابی ارتفاع سنج ها وجود داشت.

در بسیاری از موارد، خدمه ای که این گزارش را تهیه می کند، تداخل 5G را علت آن ذکر می کند. البته، این حدس و گمان محض است، اما نشان می دهد که استقرار جدید 5G تا چه اندازه در خط مقدم ذهن هوانوردان بوده است.

یکی از خلبانان در پروازی به سانفرانسیسکو پس از پخش فرکانس های جدید 5G گزارش داد که ترمزهای سرعت هواپیمای آنها قبل از فرود به طور غیرمنتظره ای فعال شده است. خلبان در این گزارش نوشت: «با بیش از 18000 ساعت به عنوان کاپیتان در هواپیماهای بوئینگ… من هرگز ترمزهای سرعت خودکار را بدون فرمان قبل از تماس با زمین درگیر نکرده ام. قصد ندارند اولین کسی باشند که 5G فرود می‌آید.

با این حال، برخی از کارشناسان بر این باورند که تمام تبلیغات پیرامون خطرات طیف جدید 5G می‌تواند تصورات افراد داخل کابین را منحرف کند. IEEE Spectrum با کریس رودل، دانشیار دپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه واشنگتن صحبت کرد و گفت که حداقل برخی از خلبانان ممکن است آنچه را که تجربه می کنند در پرتو همه تبلیغات سوء تعبیر کنند.

“من مثل یک بچه می خوابم [on a plane] رودل به IEEE Spectrum گفت که بر فراز یک ایستگاه پایه 5G با توان خروجی کامل پرواز کرد و افزود که خلبان‌ها به احتمال زیاد خرابی ابزار را به عرضه 5G نسبت می‌دهند، حتی در شرایطی که هیچ ارتباط آشکاری وجود ندارد. همچنین این که FAA یک فرم آنلاین خاص برای گزارش ناهنجاری‌های ارتفاع سنج رادیویی پس از عرضه باندهای C جدید اضافه کرد، کمکی نمی‌کند و خلبانان را تشویق می‌کند تا حوادثی را که قبلاً نادیده گرفته‌اند گزارش کنند.

FAA به IEEE Spectrum گفت که از ژانویه حدود 550 ارسال دریافت کرده است، اگرچه تا کنون فقط نیمی از آنها را بررسی کرده است. آژانس نمی تواند تداخل 5G را در حدود 80 حادثه گزارش شده رد کند. با این حال، سریع اضافه شد که هیچ یک از این حوادث، که می‌توانست توسط 5G ایجاد شده باشد، هیچ تأثیری بر سیستم‌های مرتبط با ایمنی هواپیما نداشته است.

نور انتهای تونل

از آنجایی که آلودگی پهنای باند ناشی از غلظت زیاد فرکانس‌ها است، مقامات نمی‌توانند تصور کنند که مشکلات بیشتری در آینده ایجاد نخواهند شد، فقط به این دلیل که کارها تاکنون نسبتاً آرام پیش رفته‌اند.

همانطور که افراد بیشتری به سمت دستگاه‌های 5G حرکت می‌کنند، اپراتورها برج‌های باند C بیشتری را مستقر می‌کنند و استفاده از 5G در این فرکانس‌ها افزایش می‌یابد، مناطق خاصی ممکن است به آستانه بحرانی سیگنال‌های 5G برسند که ممکن است برای اختلال در ابزار هواپیما کافی باشد.

خوشبختانه، محققان و تنظیم کننده ها هنوز ایستاده نیستند. همانطور که بلومبرگ اخیرا گزارش داده است، اداره ملی ارتباطات و اطلاعات (NTIA)، که به رئیس جمهور در مورد سیاست های مخابراتی و اطلاعاتی مشاوره می دهد، با وزارت دفاع، شرکت های مخابراتی تلفن همراه و صنعت هوانوردی برای ادامه بررسی تاثیر فرکانس های جدید 5G همکاری می کند.

نتایج امیدوارکننده است و نشان می‌دهد که در حالی که تجهیزات خطوط هوایی هنوز به طور بالقوه در معرض خطر تداخل 5G هستند، به نظر می‌رسد اقدامات کاهشی انجام شده کارساز هستند. این شامل مناطق خاموشی و سطوح توان کمتری است که توسط حامل‌ها استفاده می‌شود، همراه با فیلترهای RF که توسط FAA برای «رادیومترهایی که بیشتر مستعد تداخل هستند» تعیین شده‌اند. Verizon و AT&T همچنین توافق کرده‌اند تا سطحی از کاهش داوطلبانه را حداقل تا اواسط سال 2023 ادامه دهند.

گزارش NTIA اشاره می‌کند که در فرکانس‌های به‌اصطلاح ارتفاع سنج‌های راداری «سطح کم انتشار ناخواسته 5G» وجود دارد، بنابراین گزارش نمی‌گوید که ابزار هواپیما در برابر تداخل 5G مصون هستند. این تنها تأیید می کند که اقدامات احتیاطی توسط صنعت هوانوردی و اپراتورهای شبکه تلفن همراه در حال نتیجه دادن است.

به عبارت دیگر، انتظار نداشته باشید که به این زودی ها شبکه Ultra Wideband Verizon یا شبکه 5G Plus AT&T را در فرودگاه های اصلی مشاهده کنید. از آنجایی که این سرویس‌های سطح بالاتر 5G عمدتاً از طیف باند C استفاده می‌کنند، اپراتورها باید منتظر بمانند تا FAA برای ادامه کار به آنها چراغ سبز نشان دهد، که تنها پس از اصلاح یا جایگزینی تمام ارتفاع‌سنج‌های راداری آسیب‌دیده انجام می‌شود.

FAA خاطرنشان می کند که “سازندگان ارتفاع سنج با سرعت بی سابقه ای برای توسعه و آزمایش فیلترها و کیت های نصب برای این هواپیماها کار کرده اند.” رگولاتور انتظار دارد که کار عمدتاً تا جولای آینده تکمیل شود و پس از آن انتظار دارد “شرکت‌های بی‌سیم شبکه‌های خود را در مناطق شهری با حداقل محدودیت اجرا کنند.”

توصیه های سردبیران