Avijacija

Što je radiovisinomjer i kakve ima veze s 5G mrežom i avijacijom u SAD-u?

Drago Galić srijeda, 19. siječnja 2022. u 20:24

Ako pratite vijesti vezane uz uvođenje 5G mreža u SAD-u, vjerojatno ste uočili kako već mjesecima traje veliko protivljenje američkih aviokompanija i Savezne uprave za letenje implementaciji 5G stanica na aerodromima i oko aerodroma. Razlog su, kažu, radiovisinomjeri u avioni. Što su oni i zbog čega su ranjivi?

Iako se uvođenje 5G mreža planira godinama i mnoge su već uvelike u funkciji diljem svijeta, ovih dana su ponovo u središtu pozornosti u SAD-u (pa se to posljedično prenosi i u ostatak svijeta) nakon što je FAA (Federal Aviation Administration – američka Savezna uprava za letenje) zatražila odgodu uvođenja 5G stanica na i oko aerodroma, odnosno poletno-sletnih pista komercijalnih aerodroma.

Problem je u tzv. 5G C-Bandu, radiofrekvencijskom pojasnom rasponu koji ide od 3,7 do 4,2 GHz, a koji je dio 5G specifikacija i kojega koriste davatelji mobilnih usluga u SAD-u (i drugdje u svijetu, usput).

Općenito su za 5G usluge rezervirana dva pojasna raspona FR1 i FR2 (frequency range 1 i frequency range 2).

U prvi, FR1, spadaju frekvencije ispod 6 GHz, iako u praksi ima zemalja koje daju frekvencije i u rangu 7 GHz kao dio FR1 raspona. U FR2 spadaju frekvencije u rasponu od 24 do 54 GHz na kojima se odvija najveći dio planiranog ultrabrzog prijenosa podataka kao što  je, primjerice, živi video u visokoj rezoluciji.

FR2, koliko je moguće shvatiti iz priopćenja FAA, RTCA (Radio Technical Commission for Aeronautics), Airlines for America (udruženje američkih avioprijevoznika), međunarodnih udruga IATA i IFALPA, nije onaj dio 5G standarda koji ugrožava sigurnost avionskog prometa, već baš ovaj C-Band u rasponu od 3,7 do 4,2 GHz.

Zašto je baš taj dio problematičan? Zato jer avionski radarski visinomjeri rade na frekvencijama od 4,2 do 4,4 GHz.

Što je radio-visinomjer?

Radio ili radarski visinomjer je prema definiciji ITU-a (International Telecommunication Union) „Radionavigacijski uređaj na zrakoplovu ili svemirske letjelice koji se koristi za mjerenje visine letjelice iznad zemljine površine ili druge površine.“

Jednostavan prikaz osnovnog principa rada radiovisinomjera - vrijeme potrebno odbijenom signalu da se vrati do prijamnika na avionu daje nam informaciju o udaljenosti od tla, odnosno najviše prepreke na tlu
Jednostavan prikaz osnovnog principa rada radiovisinomjera - vrijeme potrebno odbijenom signalu da se vrati do prijamnika na avionu daje nam informaciju o udaljenosti od tla, odnosno najviše prepreke na tlu

Radio ili radarski visinomjeri spadaju u posebnu kategoriju sigurnosnih uređaja (točnije sigurnosnih uređaja za očuvanje života – safety-of-life service) i trebaju biti posebno zaštićeni od radijskih interferencija i smatraju se esencijalnim dijelom opreme komercijalnih zrakoplova.

Princip rada uređaja je teoretski vrlo jednostavan: ovaj emitira radarski signal s donje strane trupa zrakoplova koji putuje do prve prepreke od koje se odbija – tla, morske površine ili krova zgrade ili nečega trećega i mjerenjem vremena koliko je potrebno odbijenom signalu da se vrati do prijamnika tog istog uređaja, određuje se udaljenost aviona od tla, odnosno prepreke na koju je signal naišao.


Istine radi, treba reći da se ne mjeri točno vrijeme povrata signala, već razlika trenutne frekvencije emitiranog signala i frekvencije povratnog, odbijenog signala jer se radi o frekvencijski moduliranom signalu koji varira u zadanim okvirima frekvencijskog opsega upravo da bi se na osnovi trenutne, odaslane frekvencije i frekvencije primljenog odbivenog singala mogao dobiti taj isti podatak – vrijeme potrebno signalu da se vrati, kad se za brzinu njegova propagacije uzima brzina svjetlosti.


U pravilu ovo znači da radiovisinomjeri uvijek daju točnu udaljenost od čvrstih objekata na tlu (uključivši i samo tlo) ispod aviona i u uvjetima niske ili nikakve vidljivosti, neovisno o tome imamo li točne podatke o tome nad kojim dijelom terena letimo bilo dobivene preko satelitskih navigacijskih sustava (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou), radionavigacijskih sredstava (TACAN, VOR-ovi, kombinacije raznih drugih radionavigacijskih sredstava…) ili mjerenjem puta od poznatih točaka itd.

Tipičan analogni pokazivač radiovisinomjera. Zbog frekvencijskog raspona daje očitanje visina do 700 metara (2500 stopa)
Tipičan analogni pokazivač radiovisinomjera. Zbog frekvencijskog raspona daje očitanje visina do 700 metara (2500 stopa)

Isto tako, za razliku od uobičajenih barometarskih visinomjera koji visinu mjere na osnovu razlike baždarenog internog tlaka uređaja i vanjskog tlaka u odnosu na standardni tlak (QNE) ili tlak na površini aerodroma (QFE)  ili mora (QNH) radiovisinomjer ne zahtjeva nikakve meteorološke podatke sa zemlje o barometarskom tlaku, već je posve samodostatan.

Ukratko, radiovisinomjer posadama zrakoplova omogućava da čak i u uvjetima nulte vidljivosti i/ili leta preko nepoznatog terena imaju pouzdani podatak o tome koliko se iznad tla, odnosno najvišeg vrha prepreke na tlu nalaze.

Iako je princip na kojem radi razvijen još početkom 20-tog stoljeća, ali za posve druge namjene – detektiranje problematičnih mjesta u telefonskim linijama na kojima su se javljale refleksije signala koje su onemogućavale normalne razgovore -  još prije Drugog svjetskog rata su postali komercijalno dostupni prvi radarski visinomjeri, a sada su obavezni dio opreme svih komercijalnih zrakoplova.

Uobičajena dvostruka instalacija radiovisinomjera na komercijalnim zrakoplovima - dva odašiljača i dva prijamnika
Uobičajena dvostruka instalacija radiovisinomjera na komercijalnim zrakoplovima - dva odašiljača i dva prijamnika

FAA direktiva od 9. prosinca prošle godine

Iako je bilo jasno da se avioprijevoznici, FAA i ostatak avioindustrije u SAD-u (ne i drugdje, začudo) već dulje vrijeme bune zbog uvođenja 5G mreže na i oko aerodroma, prvi ozbiljniji službeni dokument koji se na to odnosi je FAA Airworthiness Directive od prosinca prošle godine za kategorije „Transport and Commuter planes“ gdje se izrijekom navodi da je zabranjeno korištenje radiovisinomjera na aerodromima s aktivnim 5G C-Band instalacijama:

When operating in U.S. airspace, the following operations requiring radio altimeter are

prohibited in the presence of 5G C-Band wireless broadband interference as identified

by NOTAM (NOTAMs will be issued to state the specific airports where the radio

altimeter is unreliable due to the presence of 5G C-Band wireless broadband

interference):

• Instrument Landing System (ILS) Instrument Approach Procedures (IAP) SA

CAT I, SA CAT II, CAT II, and CAT III

• Required Navigation Performance (RNP) Procedures with Authorization

Required (AR), RNP AR IAP

• Automatic Landing operations

• Manual Flight Control Guidance System operations to landing/head-up display

(HUD) to touchdown operation

• Use of Enhanced Flight Vision System (EFVS) to touchdown under 14 CFR

91.176(a)

Gornja kobasičica ukratko znači da će za svaki aerodrom s aktivnom 5G mrežom biti izdan NOTAM (Notice to Airmen – obavijest pilotima) da u dolje nabrojanim slučajevima ne mogu koristiti radiovisinomjer.

Kako je radio visinomjer krucijalni dio mnogih sustava koji se koriste za navigaciju, upozorenja i slijetanje u uvjetima smanjene (nikakve) vidljivosti, ovo u praksi znači da se u tim uvjetima neće moći ni sletati na te aerodrome.

Zašto?

Spašavanje vojnika Boeinga 777

Čini se da je sva furtutma, koliko ovdje potpisani može razaznati, jer van Amerike ovakvih reakcija praktički nema usprkos također implementiranom 5G-u, u jednom vrlo konkretnom zrakoplovu koji je, čini se prema napomeni njegovog proizvođača barem, posebno osjetljiv, odnosno ima radiovisinomjer posebno osjetljiv na C-Band 5G mreža.

Govorimo o Boeingu 777 za kojega je Boeing već ranije izdao naputak koji glasi:


Boeing has announced flight restrictions on all airlines operating the Boeing 777 aircraft.” Japan Airlines also cites a notification from Boeing, saying that it was told that “5G signals for U.S. mobile phones, which will begin operating in the U.S. on January 19, 2022, may interfere with the radio wave altimeter installed on the Boeing 777.


Ukratko, ova tvrtka (koja zadnjih godina, čini se, ima problema s doslovce svakim modelom svog zrakoplova kojeg je izbacila ili namjerava izbaciti na tržište) sama kaže da smatra da će od 19. siječnja ove godine radarski visinomjeri ugrađeni u njihovim B777 avionima imati problema s C-Band frekvencijama 5G komunikacija.

Zbog ovoga su Emiratesi, Air India, ANA i Japan Airlines (svi u svojim flotama imaju B777) najavili da i sami otkazuju letove na nekim rutama za SAD.

Što je s onim dijelom ITU definicije koji kaže da radiovisinomjer mora biti otporan na radijske interferencije, pitate se? Pitajte Boeing.

Podaci s radiovisinomjera su u suvremenim komercijalnim zrakoplovima integrirani i u sve druge sustave
Podaci s radiovisinomjera su u suvremenim komercijalnim zrakoplovima integrirani i u sve druge sustave