Como o serviço sem fio 5G coloca os aviões em risco – explica um engenheiro elétrico

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Avião a jato voando

A FAA levantou preocupações de que novos serviços de telefonia celular 5G de alta velocidade perto de aeroportos possam interferir nas operações das aeronaves.

Novos serviços de telefonia celular de alta velocidade levantaram preocupações de interferência nas operações de aeronaves, principalmente quando as aeronaves estão pousando em aeroportos. A Administração Federal de Aviação garantiu aos americanos que a maioria das aeronaves comerciais são seguras, e a AT&T e a Verizon concordaram em adiar a instalação de suas novas antenas de celular perto de aeroportos durante seis meses. Mas o problema não foi totalmente resolvido.

As preocupações começaram quando o governo dos EUA leiloado parte de Espectro da banda C para operadoras sem fio em 2021 por US$ 81 bilhões. As operadoras estão usando o espectro da banda C para fornecer 5G serviço a toda velocidade, 10 vezes a velocidade das redes 4G.

O espectro da banda C está próximo das frequências usadas pelos principais componentes eletrônicos dos quais as aeronaves dependem para pousar com segurança. Veja por que isso pode ser um problema.

Mantendo a ordem no espectro

Os sinais sem fio são transportados por ondas de rádio. O espectro de rádio varia de 3 hertz a 3.000 gigahertz e faz parte do espectro eletromagnético. A parte do espectro de rádio que transporta os sinais do seu telefone e de outros dispositivos sem fio é 20 quilohertz a 300 gigahertz.

Se dois sinais sem fio na mesma área usarem a mesma frequência, você terá um ruído distorcido. Você ouve isso quando está no meio do caminho entre duas estações de rádio usando bandas de frequência iguais ou semelhantes para enviar suas informações. Os sinais ficam distorcidos e às vezes você ouve uma estação, outras vezes a outra, tudo misturado com uma boa dose de ruído.

Portanto, nos EUA, o uso dessas bandas de frequência é rigidamente regulamentado pela Comissão Federal de Comunicações para garantir que estações de rádio, operadoras sem fio e outras organizações recebam “pistas”, ou espectros de frequência, para uso ordenado.

Saltando ondas de rádio do chão

Os aviões modernos usam altímetros, que calculam o tempo que leva para um sinal voltar do solo para determinar a altitude de um avião. Esses altímetros são uma parte vital dos sistemas de pouso automático que são especialmente úteis em casos de baixa visibilidade.

Altímetro de aeronaves de helicóptero

O rádio altímetro em uma aeronave informa ao piloto a que distância do solo a aeronave está.

Assim, se um altímetro interpreta um sinal de uma operadora sem fio como o sinal rebatido do solo, ele pode pensar que o solo está mais próximo do que está e tentar abaixar prematuramente o trem de pouso e fazer as outras manobras necessárias para pousar um aeronave. Se a interferência com os sinais da operadora sem fio corromper e distorcer os sinais de rádio do altímetro, o altímetro pode não reconhecer o sinal recuperado e, portanto, ser incapaz de descobrir o quão próximo do solo o avião está.

As porções do espectro de radiofrequência usadas por aviões e operadoras de celular são diferentes. O problema é que os altímetros de aviões usam a faixa de 4,2 a 4,4 gigahertz, enquanto o espectro de banda C recentemente vendido – e anteriormente não utilizado – para operadoras sem fio varia de 3,7 a 3,98 gigahertz. Acontece que a diferença de 0,22 gigahertz entre os sinais pode não ser suficiente para ter certeza absoluta de que um sinal de operadora de celular não será confundido ou corromper o sinal de um altímetro.

Evitar problemas – por enquanto

A indústria de telecomunicações argumentou que a diferença de 0,22 gigahertz é suficiente e não haverá interferência. O setor aéreo tem sido mais cauteloso. Mesmo que o risco seja muito pequeno, acredito que as consequências de um acidente de avião são enormes.

Antenas de serviço de celular sem fio

Sinais 5G de velocidade total, como os dos serviços que as operadoras sem fio estão lançando atualmente, podem interferir nos altímetros das aeronaves.

Quem está correto? As chances de tal interferência são muito pequenas, mas a verdade é que não há muitos dados para dizer que tal interferência nunca acontecerá. Se haverá interferência depende dos receptores nos altímetros e de sua sensibilidade. Na minha opinião, não há como garantir que esses sinais de interferência dispersos nunca cheguem aos altímetros.

Se os altímetros puderem registrar os sinais dispersos como ruído e filtrá-los, eles poderão funcionar corretamente. Atualizando altímetros de aeronaves é uma proposta cara, no entanto, e não está claro quem pagaria o custo.

A FAA vem testando altímetros e limpando aqueles que podem ser confiáveis no futuro próximo. A AT&T e a Verizon concordaram em não colocar transmissores e receptores 5G perto dos 50 maiores aeroportos por seis meses enquanto uma solução está sendo elaborada. Isso evitou uma grande crise no curto prazo, mas não é uma solução permanente.

Além disso, as companhias aéreas regionais e os aeroportos rurais permanecer em risco de interferência.

Escrito por Prasenjit Mitra, Professor de Ciências da Informação e Tecnologia, Penn State.

Este artigo foi publicado pela primeira vez em A conversa.A conversa





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