Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами Самолеты

Что происходит с отказами кгс

Несколько приземлений, чуть не приведших к катастрофе, демонстрируют опасность отказов КГС. В 2022 году полёт SQ327 сингапурских авиалиний со 143-мя пассажирами и 15-ю членами команды на борту неожиданно накренился влево, находясь в 10 метрах над посадочной полосой в аэропорту Мюнхена в Германии.

В отчёте об инциденте, опубликованный немецкой федеральной комиссией по расследованию происшествий с воздушными судами, написано, что самолёт промахнулся мимо точки посадки на 500 м. Следователи сказали, что одним из виновников инцидента стало искажение сигналов курсового посадочного радиомаяка взлетающим самолётом.

Хотя о пострадавших не сообщалось, это событие подчеркнуло серьёзность отказа систем КГС. Среди других инцидентов с отказом КГС, чуть не окончившихся трагически, числится новозеландский рейс NZ 60 в 2000-м и полёт компании Ryanair FR3531 в 2022. На видео объясняется, что пошло не так в последнем случае.

Вайбхаб Шарма заведует делами компании из Кремниевой долины, занимающейся безопасностью, по всему миру, и летает на небольших самолётах с 2006 года. У него также есть лицензия оператора любительской связи, и он участвует на общественных началах в гражданском воздушном патруле, где прошёл обучение на спасателя и оператора радио.

Шарма рассказал нам:

Такая атака на КГС реалистична, но её эффективность будет зависеть от комбинации факторов, включая знание атакующего систем воздушной навигации и условий на подлёте. Если использовать её соответствующим образом, атакующий сможет увести воздушное судно в сторону препятствий, окружающих аэропорт, и если сделать это в условиях плохой видимости, команде пилотов будет очень сложно обнаружить отклонения и справиться с ними.

Он сказал, что у атак есть потенциал угрожать как небольшим самолётам так и большим реактивным воздушным судам, однако по разным причинам. Небольшие самолёты движутся с меньшими скоростями. Это даёт пилотам время на реагирование. У крупных реактивных самолётов, с другой стороны, в команде больше членов, способных отреагировать на неблагоприятные события, при этом пилоты таких судов обычно обучаются чаще и тщательнее.

Он сказал, что важнее всего для крупных и малых самолётов будет оценить окружающие условия, в частности, погоду, во время посадки.

«Подобная атака, вероятно, будет более эффективной, когда пилотам придётся в большей степени полагаться на приборы для выполнения успешной посадки, — сказал Шарма. – Это могут быть ночные приземления в условиях плохой видимости, или комбинация плохих условий с загруженным воздушным пространством, требующая от пилотов большей загруженности, из-за чего они сильно зависят от автоматизации».

Аанджан Ранганатан, исследователь из Северо-восточного университета, помогавший в разработке атаки, рассказал нам, что на помощь GPS при отказе КГС рассчитывать почти не приходится. Отклонения от посадочной полосы при эффективной атаке с подменой составят от 10 до 15 метров, поскольку всё, что будет больше, пилоты и авиадиспетчеры смогут заметить. GPS с большим трудом сможет обнаружить подобные отклонения. Вторая причина – подменить сигналы GPS очень легко.

«Я могу подменить GPS параллельно с подменой КГС, — сказал Ранганатан. – Весь вопрос в степени мотивации атакующего».

Аппаратура радиоуправления для моделей: передатчики (часть i)

Этой статьей мы начинаем цикл рассказов, если хотите – своего рода «ликбеза» по радиоаппаратуре управления для подвижных моделей. В настоящей статье мы познакомим вас с одним из важных узлов радиоаппаратуры для моделей – передатчиком, расскажем об их типах и классификациях.

К исключениям следует отнести простейшие комнатные модели, которые управляются сигналами, передаваемыми посредством инфракрасного излучения и подводные модели, которые изредка управляются через ультразвук. 

Передатчик находится в руках пилота, а на модели устанавливается приемник сигналов. 
По типу органов управления (пилот воздействует на них руками) передатчики подразделяются на устройства пистолетного и джойстикового типа.

Джойстиковые передатчики имеют двухкоординатных джойстика, они, в основном, применяются для управления авиамоделями. Ручка управления (джойстик) направлением подпружинена и когда пилот ее отпускает, она возвращается в нейтральное положение. Рукоятка, одно из направлений которой отвечает за тягу двигателя не имеет возвратной пружины. У нее наоборот установлена либо трещетка (используется для самолетов), либо тормозящая пластина (применяется для вертолетов). Такие передатчики можно использовать и для автомоделей, и для судомоделей, но наиболее удобными и комфортными в работе для таких типов моделей признаны передатчики пистолетного типа. Такие устройства в качестве рукояток управления имеют рулевое колесо (отвечает за направление движения модели) и курок, управляющий газом-тормозом.

Не так давно появились передатчики, оснащенные одним джойстиком (двухкоординатным). Эти передатчики предназначены для тех, кто делает в моделизме первые несмелые шаги (они стоят не дорого и предназначены для работы с так называемыми упрощенными радиоуправляемыми моделями).

То же самое можно сказать и о передатчиках с двумя однокоординатными джойстиками. 

Также следует сказать о существовании подвидов джойстиковых передатчиков: моноблочные и модульные. Моноблочные – это готовое, комплектное изделие, предназначенное для использования «из коробки». Модульные передатчики состоят из основы и комплектующих блоков, которые пилот добавляет или убавляет по своему желанию. Модульные передатчики позволяют расширять набор органов управления.  
Передатчики джойстикового типа можно удерживать (и управлять ими) двумя способами. Джойстиковые передатчики подвешиваются на шею пилота, органы управления находятся перед ним. Если руки пилота опираются на корпус, а управление (каждого джойстика) выполняется захватом указательного и большого пальца каждой руки, то это – европейская манера (или европейская школа).

 Если же передатчик лежит на ладонях пилота, а управление джойстиками выполняется только большими пальцами рук – это американская манера (американская школа). 

Некоторые предпочитают держать передатчик в руках, а управлять джойстиками по-европейски. Иные пилоты предпочитают управлять моделью, положив передатчик на специальный столик (приобретается или изготавливается самостоятельно). Нельзя сказать, что какой-либо способ имеет существенные преимущества – все дело в привычке и личных предпочтениях пилотов. 
Управление моделями предусматривает воздействие передатчика на сразу несколько функций модели. То есть, не достаточно одного радиосигнала, требуется сразу несколько радиоканалов. Это количество (каналов) бывает различным. Для управления автомоделями и моделями судов достаточно и два канала (для управления направлением перемещения модели и оборотами движителя). Более дорогие пистолетные передатчики могут иметь и третий канал. Им регулируют дистанционно качеством топливной смеси (для моделей с ДВС). Такое управление носит название «радиоигла». 
Простейшие летающие модели также могут управляться с помощью двухканальных передатчиков. Управление сводится к регулировке рулей высоты и направления (или руль высоты и элероны). Простейшие передатчики используют для парковых моделей, электролетов, в простейших типах планеров, дельтапланов. Но для полноценного управления продвинутой летающей моделью требуется четыре и более канала.

Самолетам нужно управление рулем высоты, направлением, элеронами, тягой. 

Раскладка функций джойстиков выглядит следующим образом:
Руль высоты – вертикаль, руль направления – горизонталь.
Газ – вертикаль, крен – горизонталь.
Газ – вертикаль, руль направления – горизонталь.
Руль высоты – вертикаль, крен – горизонталь.
Существуют режимы MODE3 и MODE4, но их распространение незначительно. 
MODE1 моделисты называют одноруким способом, а MODE2 – двуруким вариантом. О преимуществах и недостатках этих вариантов спорят уже очень долго. Мы же оставим тему предпочтений на суд пользователей. 
Чтобы эффективно управлять вертолетом высокого класса, необходимо уже не 4, а целых 5 каналов и более! 
Что же касается наращивания дополнительного числа каналов управления, то это может быть вызвано введенными доп-функциями, например, на копийных моделях. Это у выдвижение-убирание шасси, механизацией крыльев, управлением бортовыми огнями, колесными тормозами шасси, чувствительностью гироскопа (на вертолетах) и так далее. Для обеспечения управления всем этим хозяйством производятся передатчики на 6, 7, 8, 10 и 12 каналов.

А модульные передатчики и вовсе имеют возможность наращивания количества каналов до необходимого.  

Сами же каналы управления могут быть двух типов – дискретные и пропорциональные. Основные функции передатчика осуществляются по пропорциональным каналам, а вспомогательные (чаще всего) – по дискретным. Учитывая то, что человек имеет всего лишь две руки, а ноги его (в отличие от реальных пилотов автоболидов и летательных аппаратов) не задействованы в управлении, регулировка работы доп-функциями осуществляется с помощью отдельных тумблеров и ручек. 

Аэропорт для новичка. инструкция для тех, кто летит на самолете первый раз – блог купибилет

Наконец вы дождались отпуска и летите отдыхать. Только вот лететь на самолёте вы будете в первый раз… И тут у вас возникает миллион вопросов: что делать в аэропорту? Куда идти? Как не опоздать на рейс?

Смотрите про коптеры:  КИТАЙСКАЯ РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ МАШИНКА

Мы решили сделать небольшой FAQ по терминам и процедурам, который поможет новичкам чувствовать себя немного увереннее в аэропорту.

Порядок может немного меняться, так как в каждом аэропорте своя последовательность прохождения досмотров и регистрации.

Попав в аэропорт, первым делом вы должны пройти регистрацию на рейс (англ. check-in). Над стойкой регистрации,  висит табло с логотипом авиакомпании, номером рейса и городом прибытия.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Данная информация продублирована на информационном табло, там же указан номер стойки, где проходит регистрация на ваш рейс.

Регистрация начинается за 2 часа до вылета и заканчивается за 30-40 минут до вылета.

При регистрации вы должны предъявить паспорт и авиабилет. Если у вас электронный билет, то предъявляете только паспорт. Багаж вы должны положить на транспортную ленту, где его взвесят, повесят специальную бирку (чтобы грузчики знали в какой самолет его положить, а вы смогли его потом найти) и отправят грузчикам. Также вас попросят предъявить ручную кладь (вещи, которые вы хотите взять с собой в салон самолета), на нее тоже могут повесить бирку.

Как правило, вес ручной клади не должен превышать 7-10 кг. Кроме этого, есть определенные требования к габаритам сумки, их вы можете уточнить у авиакомпании.

После регистрации вам выдадут посадочный талон (анг.  boarding pass) и багажные бирки (наклейки, которые клеят на паспорт или посадочный талон, они помогут вам найти ваш чемодан по прилету).

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Зарегистрироваться можно не только в аэропорту, но и дома. Некоторые авиакомпании практикуют онлайн регистрацию на рейс. Зарегистрироваться таким образом можно с помощью ноутбука, планшета и даже телефона. Подробнее о мобильной регистрации, можно почитать в посте “Мобильная регистрация”. После чего на обычном принтере, вы распечатываете посадочный талон, а багаж сдаете на специальной стойке Drop off.

На посадочном талоне будет написано в каком гейте будет посадка на самолет и ваше место в салоне. При регистрации, вы можете попросить представителя авиакомпании посадить вас на удобное место, например у окна или возле аварийного выхода.
Гейт (анг. gate – ворота) – выход на посадку к вашему самолету.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Затем, следуя указателям, вам необходимо будет проследовать для прохождения предполетного досмотра.  Вас попросят пройти через рамку и досмотрят на наличие запрещенных к перевозу вещей.  А представители пограничной службы проверят ваш паспорт и визу при необходимости.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Обратите внимание, что во время прохождения  досмотра, на вопросы сотрудников службы  безопасности об имеющихся у вас предметах и веществах,  не следует допускать шуток, например, «это бомба», «это наркотики» и т. д. Подобные ответы рассматриваются как заявление пассажира о наличии у него опасных веществ и предметов и могут повлечь за собой снятие  с рейса, и проведение дальнейшего разбирательства и привлечения к ответственности в соответствии с законодательством РФ вплоть до возбуждения уголовного дела по ст. 207 УК РФ («Заведомо ложное сообщение об акте терроризма»).

На международных рейсах, перед регистрацией все пассажиры должны пройти таможенный контроль. Во время его прохождения вы увидите два коридора: «красный» и «зеленый». Они обозначаются надписями на русском и английском языках: “Товаров, подлежащих обязательному письменному декларированию, нет” (Nothing to declare) для зеленого коридора и “Товары, подлежащие обязательному письменному декларированию” (Goods to declare) для красного коридора.

Зеленый коридор предназначен для пассажиров, которые не везут с собой товаров, подлежащих обязательному письменному декларированию.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Красный  — для пассажиров, имеющих товары, подлежащие обязательному письменному декларированию, т. е. товары которые облагаются таможенной пошлиной, имеют стоимостные и количественные ограничения и т. д.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

После прохождения этих формальностей, вы попадете в зал ожидания, где расположены кафе и  дьюти фри  (англ. Duty Free) – магазины беспошлинной торговли.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Когда объявят посадку на ваш рейс (англ. boarding), вернитесь к вашему гейту и предъявите посадочный талон и паспорт (он не всегда требуется) представителю авиакомпании. У посадочного талона справа имеется отрывной корешок, на котором дублируется основная информация. Представитель авиакомпании его оторвет и отдаст вам. Сохраняйте талон до тех пор пока не получите багаж по прилету.

Посадку объявляют несколько раз по громкоговорителю, эта же информация продублирована на информационном табло и над самим гейтом.

Если вы заблудились, то подойдите к любому служащему аэропорта и вам помогут найти нужный гейт.

Вас посадят в автобус, который отвезет всех пассажиров к трапу самолета. В больших аэропортах есть телескопические мосты, по ним вы можете прямо из терминала попасть на борт самолета.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

То, что будет происходит на борту самолета не менее интересно, поэтому советуем вам прочитать нашу статью “Зачем и почему на борту самолета”. Она ответит на большинство ваших вопросов, например, почему закладывает уши при взлете и посадке, зачем выключать мобильные телефоны и многое другое.

По прилету, вас снова посадят на автобус или по мосту вы попадете в зал прилета аэропорта, там вы  пройдете паспортный и таможенный контроль и заберете багаж.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Если вам предстоит рейс с пересадкой, то прочитайте нашу статью “Пересадка в аэропорту”. В ней мы ответим на самые популярные вопросы о пересадке.

Покупайте дешевые авиабилеты на сайте Kupibilet.ru!

А в нашем Телеграм-канале тоже есть полезная и актуальная информация. Рассказываем о местах, куда сразу же хочется улететь, публикуем дешёвые билеты и рассказываем новости. 

Безупречная подделка

Атака исследователей из Северо-восточного университета использует имеющиеся в продаже программные радиопередатчики. Эти устройства, продающиеся по $400-$600, передают сигналы, притворяющиеся настоящими сигналами, отправленными КГС аэропорта. Передатчик злоумышленника может находиться как на борту атакуемого самолёта, так и на земле, на расстоянии до 5 км от аэропорта.

Если подмена организована плохо, пилоту станут видны внезапные или беспорядочные изменения показаний приборов, которые он примет за неисправность КГС. Чтобы подделку было труднее распознать, атакующий может уточнить точное расположение самолёта используя АЗН-В, систему, ежесекундно передающую местонахождение самолёта по GPS, высоту, скорость относительно земли, и другие данные на наземные станции и другие суда.

Используя эту информацию, атакующий может начать подмену сигнала, когда приближающийся самолёт сместился влево или вправо относительно посадочной полосы, и отправить ему сигнал о том, что самолёт идёт ровно. Оптимальным временем для атаки будет момент, когда самолёт только что прошёл мимо путевой точки, как показано на демонстрационном видео в начале статьи.

Затем атакующий может применить алгоритм коррекции и генерации сигнала в реальном времени, который будет постоянно подправлять злонамеренный сигнал, чтобы гарантировать, что смещение относительно правильного пути будет соответствовать всем перемещениям самолёта.

Один вариант подделки сигнала известен, как «затеняющая атака». Атакующий отправляет специально подготовленные сигналы с мощностью большей, чем сигналы передатчика аэропорта. Передатчику злоумышленника для этого обычно потребуется отправлять сигналы мощностью в 20 Вт. Затеняющие атаки облегчают проведение убедительной подмены сигнала.

Смотрите про коптеры:  Краулер – машина на радиоуправлении своими руками

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами
Затеняющая атака

Второй вариант подмены сигнала известен, как «однотонная атака». Его преимущес тво в том, что можно отправлять звук одной частоты с мощностью меньшей, чем у КГС аэропорта. У него есть несколько недостатков, например, атакующему необходимо точно знать специфику самолёта – к примеру, расположение его КГС-антенн.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами
Однотонная атака

Выбор аппаратуры

Для новичка выбор RC аппаратуры может стать большой дилеммой. В первую очередь по тому, что тратить много денег на комплект приемника с передатчиком не хочется, так как еще нет уверенности в том — станет ли это хобби постоянным или продлиться всего пару месяцев и авиамодель будет лежать и пылиться заброшенной на шкафу.

 Именно по этой причине выбор аппаратуры ведется в нижнем ценовом диапазоне.

 В этой статье я попытаюсь рассказать о разных комплектах аппаратуры и их плюсах и минусах.

Начать стоит с диапазонов.

Передатчики для авиамоделей можно поделить на 2 класса — мегагерцовая и на 2.4 гигагерца.

Основным преимуществом диапазона 2.4 является использования в большенстве RC передатчиков стандартного WiFi чипа и возможности летать  в поле нескольким авиамоделистам одновременно.

При этом нет необходимости опрашивать друг друга об используемых каналах. Практически вся аппаратура на 2.4 автоматически сканирует диапазон и выбирает 2 свободных канала.

Согласно спецификации, одновременно в зоне действия аппаратуры может летать до 50 авиамоделистов. Реально в воздухе уже тесновато 5ти авиамоделям одновременно. Ну еще 2-3 штуки отлаживают на земле.

Дальность действия RC передатчиков в городских условиях около 250-300 метров. Заявленная дальность в 1 километр наблюдается  в идеальных условиях вне города с его WiFi  сетями.

Вот видео реального тестирования аппаратур на 2.4 гигагерца.

Мегагерцовая аппаратура делиться в основном на 35, 40 и 72 мегагерца. Бывают и другие диапазоны, нов основном в продаже встречаются именно эти три диапазона.

Я не буду расписывать, как делятся каналы внутри диапазонов, скажу только то, что летать желательно так, что бы на соседних паре каналов никто не включал аппаратуру во время вашего полета.

Внутри диапазона 70 каналов. Так что разойтись достаточно просто.

Аппаратура бывает кварцевая, когда надо менять кварцы в передающем модуле и приемнике и синтезаторная. В последнем случае частота канала задается переключателями.

Если сравнивать диапазоны между собой, то главное отличие в том, что  аппаратура на 2.4 имеет более стойкий к помехам канал, так как связь с приемником осуществляется по 2-м каналам одновременно, частота канала при этом выбирается среди свободных каналов автоматически, но в силу специфики диапазона и большой зашумленности диапазона в городских условиях управление авиамоделью без сбоев возможно на расстоянии до 350-500 метров.

  Хочу заметит, что если вы не собираетесь летать на 3-х метровых планерах то 300 метров – это гораздо дальше, чем вы сможете разглядеть свою авиамодель. 
К примеру: высота 9ти этажного дома 26-30 метров, до тяжелых, темных одиночных облаков всего 150-200 метров.

Метровая авиамодель на расстоянии 100 метров превращается в точку. А так как летаете вы вокруг себя то пролет по 100 метров в каждую сторону, это 200 метров полета в целом. 

1.5 метровый планер я поднимал до высоты более 150 метров, но управлять им невозможно – можно только видеть куда эта точка летит.

При полетах на аппаратуре 2.4, на расстояние сильное влияние оказывают туман, облака, кусты и деревья.

Мегагерцовый диапазон имеет большую дальность, в городских условиях на штатной аппаратуре возможно управление без сбоев на расстоянии 1.3-1.5 километра.

Но, при этом, если вы летаете в компании, то необходимо следить за тем, что бы одновременно включенная аппаратура была на разных каналах одного диапазона.

Именно из за этого в Москве и Московской области многие переходят на диапазон 2.4. Пара полей для полетов имеют близкое расположение друг с другом и каналы могут пересечься. В таком случае находящаяся в воздухе авиамодель потеряет управление. 

К тому же, в последнее время авиамоделизм становиться массовым увлечением. Народ покупает комплекты дешевой аппаратуры на диапазоне 40 мегагерц, приезжает в поле и включает передатчик не спрашивая про каналы, так как в магазине его об этом не предупреждали.

Если вы летаете около дома на мегагерцовой аппе, то можете оказаться сбитым если кто то включит передатчик на том же канале у себя в квартире, просто для настройки авиамодели.

Однако для полетов на большом планере, который удаляется гораздо дальше километра, может залетать в край облака или FPV полетов (полетов по камере в видеоочках) мегагерцовая аппаратура подходит лучше, именно из за дальности действия и «пробивной» способности.

С видеопередатчиками для FPV полетов аппаратура на 2.4 конфликтует по причине пересечения частот, именно с наиболее распространенными частотами 2.4 и 1.2 гигагерца. Поэтому приходиться искать передающую аппаратуру на 900 мегагерц.

С частотами разобрались, поговорим о ценовом диапазоне и количестве каналов.

Обсудить статью можно в авиамодельном форуме 

Отсутствие лёгких решений

Исследователи говорят, что пока нет способов устранить угрозу атак с подменой. Альтернативные технологии навигации – включая всенаправленный азимутальный радиомаяк, приводной радиомаяк, глобальную систему позиционирования и подобные спутниковые системы навигации – представляют собой беспроводные сигналы, не имеющие механизма аутентификации, и, следовательно, подвержены атакам подмены. Более того, информацию по горизонтальной и вертикальной траектории подлёта способны дать только КГС и GPS.

В своей работе исследователи пишут:

Большинство проблем с безопасностью, с которой сталкиваются такие технологии, как АЗН-В, ACARS и TCAS, можно исправить, внедряя криптографию. Однако криптографии будет недостаточно для предотвращения атак с локализацией. К примеру, шифровка сигнала GPS, схожая с военной технологией навигации, может предотвратить атаки с подменой до определённой степени. Всё равно злоумышленник сможет перенаправлять GPS-сигналы с нужными ему задержками по времени, и добиться подмены местоположения или времени. Вдохновение можно черпать из существующей литературы по предотвращению атак с подменой GPS и создавать похожие системы на стороне приёмника. Альтернативой может стать реализация широкомасштабной безопасной системы локализации, основывающейся на ограничении расстояния и безопасных техниках подтверждения сближения. Однако для этого потребуется обеспечить двустороннюю связь, и этот вариант требует дальнейшего изучения, касающегося его масштабируемости, возможности реализации и проч.

Предшественник кгс

Испытания КГС начались

, и первую рабочую систему развернули в 1932-м в немецком аэропорту Берлин-Темпельхоф.

КГС остаётся одной из самых эффективных посадочных систем. Иные подходы, к примеру, всенаправленный азимутальный радиомаяк, приводной радиомаяк, глобальная система позиционирования и подобные спутниковые системы навигации считаются неточными, поскольку дают только горизонтальную или поперечную ориентацию.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами
Как работает КГС: курсовой посадочный радиомаяк [localizer], наклон глиссады [glideslope] и маркерные радиомаяки [marker beacon]

У КГС есть два ключевых компонента. Курсовой посадочный радиомаяк сообщает пилоту, смещён ли самолёт влево или вправо от осевой линии посадочной полосы, а наклон глиссады говорит, не слишком ли велик угол спуска для того, чтобы самолёт не промахнулся мимо начала полосы.

Курсовой посадочный радиомаяк использует два набора антенн, излучающих два разных по высоте звука – один на 90 Гц, и другой на 150 Гц – причём на частоте, назначенной одной из посадочных полос. Антенные решётки расположены с обеих сторон полосы, обычно после точки взлёта, и так, чтобы звуки взаимно уничтожались, когда садящийся самолёт расположен прямо над осевой линией полосы. Индикатор отклонения показывает вертикальную линию в центре.

Если самолёт отклоняется вправо, звук на 150 Гц становится всё слышнее, из-за чего указатель индикатора отклонения двигается влево от центра. Если самолёт отклоняется левее, слышнее становится звук на 90 Гц, и указатель двигается вправо. Курсовой посадочный радиомаяк, конечно, не может полностью заменить визуальный контроль положения самолёта, он даёт ключевое и очень интуитивное средство ориентации. Пилотам нужно просто удерживать указатель в центре, чтобы самолёт находился точно над осевой линией.

Смотрите про коптеры:  Sony возобновляет производство роботов-собак AIBO / Хабр

Наклон глиссады работает примерно также, только он показывает угол снижения самолёта относительно начала посадочной полосы. Когда угол самолёта слишком мал, слышнее становится звук на 90 Гц, и инструменты показывают, что самолёту надо снижаться. Когда спуск слишком резкий, сигнал на 150 Гц говорит о том, что самолёту надо взять выше.

Когда самолёт остаётся на предписанном угле наклона глиссады примерно в три градуса, сигналы взаимно уничтожаются. Две глиссадные антенны расположены на вышке на определённой высоте, определяемой углом наклона глиссады, подходящим для конкретного аэропорта. Вышка обычно расположена недалеко от зоны касания полосы.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Такую
мощность могут обеспечить КТ919Б, КТ920А, КТ925А, КТ929А. Учтём, однако, что
мощные транзисторы СВЧ не рекомендуется применять на частотах ниже (0,2 —
0,3)fгр. Это связано со снижением их надёжности на более низких частотах и
повышении вероятности самовозбуждения. Исходя из этого, для предконечного
каскада берём транзистор КТ920А, кроме всего прочего он обладает достаточно
большим коэффициентом усиления:

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службамиРадиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

При
КПД цепи межкаскадной связи 0,6 – 0,7 для возбуждения предконечного каскада
потребуется мощность:

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Такую
мощность обеспечивают ГТ612А, КТ607А-4, КТ607Б-4. Из принципов, которыми
руководствовались выше, выбираем КТ607А-4.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

КПД
межкаскадной связи оставляем прежним 0,7.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Такую
мощность может обеспечить синтезатор частот.

Подходящего
под заданный диапазон частот стандартного синтезатора не нашлось, но
существует близкий к нему по значению ГК-17-03-11 с рабочим диапазоном 100 –
132 МГц ([2] с.282). Необходимый нам синтезатор можно получить
путём изменения опорных частот. Обобщённая схема цифрового синтезатора частот
представлена на рис.1.

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службами

Рис.1. Обобщённая схема цифрового синтезатора частот

ПГ
– перестраиваемый автогенератор;

ДПКД
– делитель частоты с переменным коэффициентом деления;

ИФД
– импульсно-фазовый дискриминатор;

§

Содержание:

1.  Исходные
данные.                                                                                     
2

2.  Введение.                                                                                                   
3

3.  Разработка
структурной схемы радиопередатчика.                                4

4.  Расчёт
электрической схемы выходного каскада.                                   7

5.  Расчёт согласующих
цепей выходного каскада.                                    13

5.1. 
Расчёт
выходной цепи согласования.                                            13

5.2. 
Расчёт
входной цепи согласования.                                               16

6.  Расчёт
катушки.                                                                                        
18

7.  Литература.                                  
                                                             20

Сигнал, по которому самолёты находят посадочную полосу, можно подделать при помощи рации за $600

Радиопередатчик, применяемый в гражданской авиации, как бортовая радиостанция самолётов и вертолётов для связи с наземными авиационными службамиСамолёт в демонстрации атаки на радио из-за поддельных сигналов КГС садится правее посадочной полосы

Практически любое воздушное судно, поднимавшееся в воздух в последние 50 лет – будь то одномоторный самолёт «Сессна» или авиалайнер-гигант на 600 посадочных мест – пользовалось помощью радиостанций для безопасного приземления в аэропортах. Эти курсо-глиссадные системы, КГС (англ.

ILS, instrument landing system), считаются системами точного сближения, поскольку, в отличие от GPS и других навигационных систем, они обеспечивают жизненно важную информацию в реальном времени по поводу горизонтальной ориентации самолёта по отношению к посадочной полосе и вертикального угла снижения.

Как многие другие технологии, созданные в прошлом, в КГС не предусматривали защиту от взлома. Радиосигналы не шифруются, и их аутентичность не подтверждается. Пилоты просто предполагают, что получаемые их системами звуковые сигналы на закреплённой за аэропортом частоте – это настоящие сигналы, транслируемые оператором аэропорта.

Но теперь исследователи разработали недорогой метод взлома, поднимающий вопросы о безопасности КГС, используемой практически в каждом гражданском аэропорту индустриального мира. Используя радиостанцию за $600 с программным управлением, исследователи могут подделать сигналы аэропорта так, что навигационные инструменты пилота будут показывать, что самолёт сбился с курса. Согласно обучению, пилот должен исправить скорость снижения или ориентацию судна, тем самым создавая угрозу происшествия.

Одна технология атаки состоит в том, что поддельные сигналы говорят о том, что угол снижения меньше, чем есть на самом деле. Подделанное сообщение содержит т.н. сигнал «принять вниз», сообщающий пилоту о необходимости увеличить угол снижения, что возможно, приведёт к тому, что самолёт коснётся земли до начала посадочной полосы.

На видео показан иным образом подделанный сигнал, который может нести угрозу самолёту, заходящему на посадку. Атакующий может отправить сигнал, сообщающий пилоту, что его самолёт находится левее осевой линия посадочной полосы, когда на самом деле самолёт находится точно по центру. Пилот среагирует, уводя самолёт вправо, из-за чего в итоге сместится в сторону.

Исследователи из Северо-восточного университета в Бостоне консультировались с пилотом и экспертом по безопасности, и осторожно отмечают, что подобная подделка сигналов с небольшой вероятностью приведёт к аварии в большинстве случаев. Сбои в работе КГС – известная угроза безопасности перелётов, и опытные пилоты проходят подробное обучение тому, как на них реагировать.

Ещё одна причина для разумного скептицизма – это сложность выполнения атаки. Кроме программируемой радиостанции потребуются направленные антенны и усилитель. Всё это оборудование будет довольно трудно тайком пронести в самолёт, если хакер захочет провести атаку с борта самолёта.

Если же он решит атаковать с земли, потребуется очень много работы для того, чтобы выровнять оборудование с посадочной полосой, не привлекая внимания. Более того, аэропорты обычно отслеживают наличие интерференции на особо важных частотах, из-за чего атаку, возможно, остановят вскоре после начала.

В 2022 году исследователь Брэд Хейнс, известный под позывным Renderman, раскрыл уязвимости в системе АЗН-В (автоматическое зависимое наблюдение-вещание), которую самолёты используют для определения их местоположения и передачи данных другим самолётам. Он подытожил трудности реальной подделки КГС-сигналов так:

Если всё сойдётся – местоположение, скрытое оборудование, плохие погодные условия, подходящая цель, хорошо мотивированный, умный и обладающий финансовыми возможностями атакующий – что получится? В самом худшем случае самолёт приземлится на траву, возможны травмы или летальные случаи, однако безопасная разработка самолётов и команды быстрого реагирования обеспечивают очень малую вероятность огромного пожара с потерей всего самолёта. При этом в подобном случае посадка будет приостановлена, и атакующий уже не сможет это повторить. В лучшем случае, пилот заметит несоответствие, испачкает штаны, увеличит высоту, зайдёт на второй круг, и сообщит, что с КГС что-то не так – аэропорт начнёт расследование, что означает, что атакующий уже не захочет оставаться поблизости.

Так что, если всё сойдётся, то итог будет минимальным. Сравните это с соотношением результата к вложениям и экономический эффект от того случая, когда один козёл с дроном за $1000 два дня летал вокруг аэропорта Хитроу. Уж точно дрон был более эффективным и рабочим вариантом, чем такая атака.

И всё же, исследователи говорят, что риски существуют Самолёты, не попадающие при посадке в глиссаду – воображаемую линию, которой самолёт следует при идеальной посадке – гораздо труднее обнаружить даже в хорошую погоду. Более того, некоторые загруженные аэропорты во избежание задержек указывают самолётам не спешить с уходом на второй круг даже в условиях плохой видимости.

по посадке от Федерального управления гражданской авиации США, которым следуют многие аэропорты США, указывают, что такое решение следует принимать на высоте всего в 15 м. Подобные инструкции действуют и в Европе. Они оставляют пилоту очень мало времени на то, чтобы безопасно прервать посадку, если визуально окружающие условия не совпадут с данными от КГС.

«Обнаружение и восстановление в случае отказа любых инструментов во время критически важных посадочных процедур – одна из самых сложных задач современной авиации», — писали исследователи в своей работе под названием «Беспроводные атаки на курсо-глиссадные системы воздушных судов», принятой на 28-м симпозиуме по безопасности USENIX.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector