А.В. Мирошниченко — инженер ГосНИИАС, отделение 1900
И.А. Татарчук — инженер 1-й категории ГосНИИАС, отделение 1900
Э.Я. Фальков — начальник отделения ГосНИИАС, главный конструктор по радиоэлектронным системам
С.С. Шаврин — профессор Московского технического университета связи и информатики, доктор технических наук
Пропускная способность линии передачи 1090 ES для АЗН-В позиционируется как высокая, создавая у пользователей иллюзию возможности уверенного взаимного наблюдения (Рис.1) множества воздушных судов в пределах радиовидимости независимо от их количества.
Рис.1. Общая схема АЗН-В
С одной стороны, декларируется пропускная способность канала 1 Мбит/c, с другой стороны, известное явление наложения сигналов разных источников друг на друга при случайном доступе не находит количественного отражения в результирующей пропускной способности линии передачи данных (ЛПД) для наблюдения в совокупности воздушных судов (ВС) и тем самым фактически исключается из рассмотрения.
Что же имеет место на самом деле? Вопрос ставится прямо: 1 Мбит/с – это истина или заблуждение, возможно, непреднамеренное, но заблуждение?
В сентябре 2019 г. в RTCA был представлен проект стандарта DO-260C-draft-v10.0-m12, подготовленный RTCA Special Committee 186 (SC-186) по АЗН-В. Проект содержит результаты моделирования функционирования АЗН-В/1090 для условий высокозагруженного и низкозагруженного воздушного пространства в районе Лос-Анжелеса. Для условий высокозагруженного воздушного пространства рассматривалось наблюдение в группе до 1000 воздушных судов (ВС) с транспондерами 1090 ES разных типов, для условий низкозагруженного воздушного пространства – то же для 300 ВС.
Результаты расчётно-экспериментальных исследований, Приложение P упомянутого документа, показаны в Табл. 1 для условий высокозагруженного и в Табл. 2 — для низкозагруженного воздушного пространства.
Таблица 1. Расчет потерь в условиях высокозагруженного воздушного пространства (1000 ВС)
Расстояние, NM | Вероятность Prob(95) успешного приема сообщений (95% доверительный интервал) | Время, за которое будет обновлена информация о векторе состояния, сек |
---|---|---|
10 | 0,681 | 0,7 |
20 | 0,429 | 1,3 |
30 | 0,272 | 2,4 |
40 | 0,185 | 3,7 |
50 | 0,130 | 5,4 |
60 | 0,106 | 6,7 |
70 | 0,077 | 9,3 |
80 | 0,058 | 12,5 |
90 | 0,055 | 13,2 |
100 | 0,045 | 16,3 |
Таблица 2. Расчет потерь в условиях низкозагруженного воздушного пространства (300 ВС)
Расстояние, NM | Вероятность Prob(95) успешного приема сообщений (95% доверительный интервал) | Время, за которое будет обновлена информация о векторе состояния, сек |
---|---|---|
70 | 0,696 0,676 | 0,629 0,665 |
80 | 0,481 0,552 | 1,142 0,933 |
90 | 0,465 0,465 | 1,197 1,197 |
100 | 0,465 0,465 | 1,197 1,197 |
110 | 0,464 0,402 | 1,201 1,457 |
120 | 0,215 0,278 | 3,094 2,229 |
130 | 0,142 0,094 | 4,890 7,587 |
140 | 0,018 0,018 | 41,232 41,232 |
В этих таблицах в первом столбце указано расстояние между приёмопередатчиками АЗН-В/1090 в морских милях, во втором — вероятность успешного приема сообщений (95% доверительный интервал) для соответствующего расстояния, а в третьем – значение времени, за которое будет обновлена принятая информация о векторе состояния, сек.
Анализ приведенных результатов дает возможность оценить результирующую пропускную способность ЛПД 1090 ES по всей совокупности воздушных судов по принятым сигналам с учетом эффекта наложения во времени передаваемых пакетов и сравнить её с пропускной способностью по исходящим сигналам 1 Мбит/c. Фактическая производительность по принятой информации будет определяться выражением:
V = 2 * Hпак * Nвс * Prob(95),
где Hпак = 120 бит/с – объём ежесекундно передаваемого пакета от каждого воздушного судна, включая преамбулу;
Nвс – количество ВС в наблюдаемом пространстве, 1000 и 300 соответственно,
Prob(95) – значение вероятности успешного приема сообщений из второго столбца таблиц 1 или 2.
Представленное выражение соответствует случаю, когда каждое из Nвс воздушных судов один раз в секунду передает в эфир два пакета длиной Hпак = 120 бит, причем пропадание хотя бы одного пакета при приёме взаимосвязанной информации соответствует потере сообщения АЗН-В. Успешно принятой окажется доля пакетов, указанная в соответствующих столбцах таблиц 1 и 2.
Результаты анализа сведены в таблицу 3.
Таблица 3. Сводная таблица расчета потерь передаваемых пакетов
Расстояние, NM | Вероятность Prob(95) успешного приема сообщений (95% доверительный интервал) для количества объектов: | Вероятность потери приёма информации (1-Prob(95)) для количества объектов: | Фактическая пропускная способность, Кбит/с, при количестве объектов: | |||
---|---|---|---|---|---|---|
1000 | 300 | 1000 | 300 | 1000 | 300 | |
10 | 0,681 | 0,319 | 81,72 | |||
20 | 0,429 | 0,571 | 51,48 | |||
30 | 0,272 | 0,728 | 32,64 | |||
40 | 0,185 | 0,815 | 22,20 | |||
50 | 0,130 | 0,870 | 15,60 | |||
60 | 0,106 | 0,894 | 12,72 | |||
70 | 0,077 | 0,676 | 0,923 | 0,324 | 9,24 | 24,34 |
80 | 0,058 | 0,481 | 0,942 | 0,519 | 6,96 | 17,32 |
90 | 0,055 | 0,465 | 0,945 | 0,535 | 6,60 | 16,74 |
100 | 0,045 | 0,465 | 0,955 | 0,535 | 5,40 | 16,74 |
110 | 0,402 | 0,598 | 14,47 | |||
120 | 0,215 | 0,785 | 7,74 | |||
130 | 0,094 | 0,906 | 3,38 | |||
140 | 0,018 | 0,982 | 0,65 |
Значения вероятности потерь пакетов обескураживают. Уже на дальности 10 и 70 морских миль для указанных случаев Nвс соответственно теряется свыше 30% сообщений и на бóльших расстояниях потери превышают 95 %. При этом времена обновления информации превышают соответственно 15 и 40 сек. (и это для т. н. низкозагруженного воздушного пространства!). Значения реально достижимой результирующей пропускной способности по принятым данным на уровне 15 – 40 Кбит/с заставляют вспомнить исходную вечнозелёную «теоретическую» пропускную способность 1 Мбит/c по исходящим данным.
Следует заметить, что из 120 бит каждого передаваемого пакета только 80 (поля АА и МЕ) несут полезную для пользователя информацию для наблюдения в виде идентификатора воздушного судна и его координат, остальные биты являются служебными. Достижимая пропускная способность не полной, но полезной для пользователя информации по ЛПД 1090 оказывается в 1,5 раза меньше.
Сравнительный анализ пропускной способности различных по характеру линий передачи данных, таких, например, как 1090 ES и VDL-4, корректно проводить для одинаковых исходных условий.
В части наблюдения пропускная способность систем, обеспечивающих функции АЗН-В, определяет максимально количество наблюдаемых объектов в рамках контролируемого воздушного пространства.
Оценка пропускной способности систем АЗН-В должна определяться количеством объектов, для которых поддерживается передача требуемого количества сообщений в единицу времени при заданной вероятности их потерь, или предельной результирующей (с учётом фактических потерь) пропускной способностью (aggregate bit rate) передачи полезной информации при тех же условиях.
В соответствии с общепринятыми правилами разработки радиотехнических систем, разработка ЛПД VDL-4 опирается на предельно допустимое значение вероятности потерь сообщений (MER – Message Error Rate), на основе которого рассчитывается коэффициент ошибок по битам (BER – Bit Error Rate).
Коэффициент ошибок по битам является основой для выбора сигнально–кодовой конструкции, а также определения необходимой мощности передатчика при достижимой чувствительности приемника в соответствии с энергетическим бюджетом канала.
В соответствии с требованиями европейского стандарта ETSI EN 301 842-1 V1.2.1, предельно допустимым значением потерь пакетов в ЛПД VDL-4 является 2%. Значения потерь, представленные в таблицах 1 и 2, этому требованию категорическим образом не удовлетворяют. Более того, для ЛПД 1090 ES допустимые потери пакетов стандартом DO-260C вообще не нормируются, что не может не вызывать удивления у профессиональных связистов и противоречит традиционным правилам построения каналов связи. Работа в проекте стандарта проводилась по принципу: берем реальное положение воздушных судов, запускаем вероятностный процесс моделирования механизма обмена данными через 1090 ES, а там в части потерь сообщений – что получится. Представляется возможным констатировать, что существующая нормативная база ИКАО в части оценки эффективности ЛПД 1090 ES требует определённой доработки. Сейчас ей позволяется работать с любым браком (ЛПД VDL-4 такой брак чётко нормирует). Реализация на практике АЗН-В/1090 без предварительной оценки возможных последствий приведёт к неизбежным конфликтам. Возможным критерием допустимого «брака» вместо несколько абстрактной результирующей пропускной способности может стать установление наглядного ограничения времени обновления информации в зависимости от расстояния между приёмопередатчиками с учётом направления векторов движения воздушных судов для предотвращения их столкновений, особенно для будущих взаимодействий «борт — борт».
Каких-либо результатов исследований, отражающих реальную пропускную способность ЛПД 1090 при вероятности потери сообщений не выше 0.02, в доступных источниках не обнаружено.
Между тем ее несложно оценить по методике, родственной использованной при проведении ранее описанных исследований RTCA.
В соответствии с требованиями стандарта DO-260C-draft-v10.0-m12, одно воздушное судно может передавать до 6 пакетов в секунду, при этом одно сообщение АЗН-В передается четырьмя пакетами в течение двух соседних секунд. В каждой секунде передается пара пакетов, один из которых содержит информацию о местоположении воздушного судна (координаты), а второй – о его скорости (вектор движения). Пары пакетов передаются воздушными судами в смежных секундах как четные/нечетные.
Передача пакетов в ЛПД 1090 носит по времени неупорядоченный (случайный) характер, что приводит к возможности наложения во времени передачи пакетов от разных воздушных судов и их потере (рис.2).
Рис. 2. Схема сигналов 1090 ES во времени.
Пропадание в процессе передачи одного пакета, нарушая порядок чередования четных/нечетных пар, приводит к пропаданию всего сообщения АЗН-В, т. е. потеря сообщения АЗН-В соответствует потере хотя бы одного пакета из четырех, поскольку группа пакетов в сообщении содержит взаимосвязанную информацию.
Потеря пакета происходит при частичном или полном перекрытии во времени сигналов разных объектов. В оптимистическом случае – большой разнице в мощности конфликтующих пакетов в точке приема – происходит пропадание пакета слабой мощности. В пессимистическом случае близких значений мощности в точке приема пропадают оба пакета.
Далее рассматривается оценка пропускной способности системы для оптимистического случая.
В соответствии с базовыми понятиями теории вероятностей вероятность Pk перекрытия двух пакетов при случайном характере их передачи может быть определена как:
Pk = Tпак * ( 2 / Тср ) ,
где Tпак = 120 мкс – длительность передачи пакета;
Tср = 1 сек – средний период передачи пакета.
Вероятность успешного приема пакета Py определяется выражением:
Py = 1 — Pk
Тогда вероятность успешного приема m независимо переданных пакетов Pm :
Pm = Pym = ( 1 — Pk )m
Вероятность Pп потери пакета в группе из m пакетов:
Pп = 1 — Pm = 1 — ( 1- Pk )m = 1 — ( 1 — Tпак * 2 / Tср )m
Сравнительный анализ возможностей различных систем следует производить для равных условий. С учетом требований к допустимому значению вероятности потерь пакетов для системы VDL-4, равному 2%, предельное количество передаваемых и успешно принимаемых пакетов для ЛПД 1090 ES в этом случае составит:
M = log ( 1 — Pп ) / log ( 1 — Pk ) = 84
а предельное количество объектов в зоне взаимодействия составит:
N <= m / K
где K = 2 – минимальное количество пакетов в сообщении.
Таким образом, в течение одной секунды для АЗН-В/1090 предельное количество передаваемых пакетов при допустимом значении вероятности потерь, равном 2%, составляет 84. При этом полноценной связью в части наблюдения будет обеспечено не более 42 ВС – только в том маловероятном случае, если каждое из 42 ВС получит по 4 целых пакета. В столь же маловероятном случае, когда все 84 пакета будут приняты от разных ВС, ни одно сообщение восстановлено не будет. В качестве оценки представляется допустимым ожидать в среднем ≈ 20 ВС, обеспеченных наблюдением в текущей секунде. (Отметим, что ЛПД VDL-4 обеспечивает в течение 1 сек. взаимодействие 75 ВС). Предельная пропускная способность составляет 84 * 120 = 10080 бит/с, а для полезной информации 84 * 80 = 6720 бит/с.
Сравнить с пресловутой исходной цифрой 1 Мбит/с. Коэффициент полезного действия канала 1090 ES (отношение полностью принятой информации к полной исходящей при допустимой норме потерь в 2 %) составит 6720/1000000 = 0,00672 = 0,672%. Известный к. п. д. паровоза 5 % оказывается недостижимой мечтой.
Высокая символьная скорость выдачи исходной информации в условиях её нерегулируемого наложения друг на друга от различных источников не всегда приводит к высокой результирующей пропускной способности, определяемой по принятой информации.
Пропуск
наблюдения на какой-то текущей секунде времени в результате наложения пакетов
не означает полную потерю наблюдения излучающего воздушного судна. Предполагается,
что наблюдение будет выполнено на следующей секунде, на которой всё может повториться,
и т. д. и т. п. АЗН-В/1090 относится к классическому типу систем
массового обслуживания с отказами (потерями). В таких системах поток запросов
на обслуживание, генерируемый независимыми источниками, может вызывать
перегрузку системы вследствие ограниченного ресурса обеспечения сервиса. При
этом запросы на обслуживание, поступающие сверх возможностей системы,
игнорируются (имеет место отказ в обслуживании). В качестве наглядного примера
системы массового обслуживания можно привести пример функционирования здания монреальской
штаб-квартиры ИКАО, где доступ в
туалетные комнаты осуществляется по запросу случайным образом. Количество таких
комнат для общественных зданий в соответствии с их назначением обязательно
нормируется согласно Строительным Нормам и Правилам. Можно представить,
что почувствуют работающие в здании люди в части задержки времени допуска в
туалетные комнаты и к чему может привести отсутствие нормирования отказов на
выполнение запросов. Применительно к системе массового обслуживания с
использованием АЗН-В/1090 отсутствие нормирования отказов следует считать
недоразумением и может привести, в частности, к неприемлемым временам
обновления информации.
В заключение несколько слов, подтверждающих существование проблемы. В Российской Федерации имеет место как бы гипноз от якобы высокой пропускной способности канала 1090 ES, высокой, но реально не существующей. Когда начинают сравнивать пропускную способность, например, 1090 ES и VDL-4, несуществующее превышение в 50 раз по исходящей информации в пользу 1090 ES как бы парализует участников обсуждения. И апологеты 1090 ES в Российской Федерации, как бы не замечая или делая вид, что не замечают явление наложения сигналов, тем не менее никогда не дают количественной оценки результирующей пропускной способности, обусловленной наложением сигналов и пропаданием пакетов, доходящего до 98 %. Но если пропадает подавляющая часть пакетов, то результирующая, т. н. агрегатная эффективная пропускная способность не может оставаться на уровне 1 Мбит/с. Можно провести следующую аналогию. Какой-то меценат решил осуществить финансовую помощь населению, разбрасывая с самолёта денежные купюры. Такую финансовую помощь можно оценивать по количеству выбрасываемых с самолёта денежных купюр. Однако более рациональным представляется производить такую оценку по купюрам, достигшим конкретных представителей населения, и цифры по двум методам могут расходиться. Вышеприведённые расчёты, выполненные по осреднённым данным RTCA, показали, что эта результирующая пропускная способность 1090 ES находится на уровне 5 – 50 Кбит/с.
В мире существует специалист по имени Doug Arbuckle, гражданин США. Он возглавляет направление «Авиационное наблюдение» (Surveillance) в FAA (Федеральная Авиационная Администрация), США; одновременно он является председателем Surveillance Panel (Комитет по наблюдению) в ИКАО; можно сказать, что фактически это персона № 1 в мире в области авиационного наблюдения. Один из авторов данной статьи (Э.Ф.) обратился к Doug Arbuckle с вопросами по оценке результирующей пропускной способности. Doug Arbuckle указал на близость расчётных методов (a slightly different calculation is appropriate), подтвердил существование результирующей агрегатной пропускной способности и привел следующие данные для конкретной реализации: дальность 90 морских миль (далее м. миль), 473 ВС в воздухе в цепочке на расстоянии 5,25 м. миль друг от друга и 225 ВС, расположенных на земле, из них половина ВС движется, другая половина функционирует, будучи неподвижной. Вероятность успешного приема сообщений (95% доверительный интервал) составляет 0,204. О какой результирующей пропускной способности в 1 Мбит/с может идти речь, если в процессе передачи «убивается» 80 % сообщений? Для рассматриваемого случая в полной детальной постановке результирующая агрегатная пропускная способность (aggregate bit rate) по данным Doug Arbuckle составила 53,17 Кбит/с для ВС в воздухе и 9,0 Кбит/с для самолётов на земле. Гипноз от мифического незыблемого 1 Мбит/с рассеивается. Несколько странно, что сторонники 1090 ES в Российской Федерации совершенно и никогда не рассматривают данное обстоятельство.
Целью данной статьи является не точный расчёт результирующей пропускной способности, которая в вероятностной постановке может быть индивидуально оценена для каждой конкретной геометрии расположения воздушных судов в воздухе и на земной поверхности (при этом должны также учитываться излучающие объекты наземной мобильной техники), но прежде всего обратить внимание на необходимость количественного учёта потерь пакетов вследствие их наложения, которое в настоящее время в нормативной документации ИКАО согласно Doug Arbuckle отсутствует, и предложить некоторый осреднённый инструмент (с использованием модельно-статистических данных RTCA) в качестве первого приближения. Игнорирование факта необходимости количественной оценки наложения пакетов приводит к временам обновления информации о местоположении воздушных судов на уровне 15 – 40 секунд, что вряд ли будет приемлемым, особенно для взаимодействий «борт — борт», с обязательным учётом направления векторов скорости.
Однако не указанная пропускная способность 1090 ES, парализующая лиц, принимающих решения по внедрению АЗН-В в Российской Федерации, является её главным недостатком. Главным недостатком является полное отсутствие киберзащищённости [1-10], показанное в исследованиях зарубежных и российских специалистов, и сопоставленное с АЗН-В на базе VDL-4. В качестве попытки обеспечения киберзащищённости предлагаются методы подтверждения данных АЗН-В/1090 в системе УВД согласно Руководству по авиационному наблюдению ICAO Doc 9924 с помощью методов и средств вторичной радиолокации или использования многопозиционных систем наблюдения (МПСН) на той же ЛПД 1090 ES [11-26]. Предложения по МПСН/1090 в Российской Федерации приняли гипертрофированный характер. При доле российского воздушного трафика в несколько процентов от мирового по количеству предполагаемых к установке наземных станций МПСН Россия собирается более чем в 10 раз превысить количество наземных станций МПСН во всём мире, вместе взятых [1]. И это нисколько не смущает Минтранс Российской Федерации, и продвижение тотального развёртывания в стране систем МПСН, несмотря на преобладающий относительно пустынный характер территории, продолжается. Несмотря на колоссальные затраты по созданию и эксплуатации таких систем, основная цель киберзащищённости – подтверждение данных АЗН-В/1090 для пилота ВС не достигается в силу отсутствия киберзащищённых средств передачи информации «земля — борт». При этом по существу отвергается спутниковая навигация, поскольку для подтверждения бортовых данных АЗН-В/1090 в системе УВД всегда требуются данные наземных МПСН измерений; подтверждение тех же данных пилоту ВС в общем случае невозможна ввиду отсутствия киберзащищённого взаимодействия «земля — борт». Без решения проблемы подтверждения достоверности бортовых данных АЗН-В/1090 тотальное развёртывание МПСН в стране с целью подтверждения таких данных только в наземной системе УВД напоминает производство только левых сапог, без выпуска правых, которые (левые сапоги) после этого становятся не нужными.
Решение задачи достижения преимуществ, реализуемых с помощью АЗН-В, обеспечивается с помощью УКВ ЛПД режима 4 (VDL-4) [27-39]; при этом помимо единственной функции АЗН-В/1090 – наблюдения ВС в системе УВД, выполняются такие сопутствующие аэронавигационные функции, как ситуационная осведомлённость (наблюдение борт — борт), аэронавигационное обслуживание FIS-B (предоставление на борт данных о погоде, аэронавигационных ограничениях и др.), информирование о целостности спутниковых навигационных сигналов и предоставление дифференциальных поправок (DGNSS), предоставление связи пилот-диспетчер (CPDLC), связь пилот-авиакомпания (AOC) и др., абсолютно не достижимые с помощью 1090/ES и для реализации которых будет необходимо дополнительное использование нескольких типов ЛПД в бортовом и наземном исполнении с ещё большим удорожанием всей системы. Одним из основных недостатков АЗН-В/1090 является отсутствие ситуационной осведомлённости, поскольку согласно программам NextGen (США) и SESAR (Европа) имеет место отсутствие функции АЗН-В In (невозможность принятия на борту сигналов АЗН-В Out от других воздушных судов либо информации TIS-B от системы УВД о местоположении ВС, необорудованных аппаратурой АЗН-В Out и наблюдаемых с помощью вторичных радаров), рис. 3.
Рис. 3 Взаимодействие ВС, оборудованных и не оборудованных АЗН-В.
Использование АЗН-В на базе VDL-4 позволяет решить указанную задачу. Информация о местоположении наблюдаемых радарами воздушных судов по каналу TIS-B на базе VDL-4 поступает из системы УВД на ВС, оборудованные аппаратурой АЗН-В на базе VDL-4. Также показано, каким образом будет осуществляться взаимодействие с системой УВД воздушных судов, оборудованных разнотипной аппаратурой АЗН-В на базе 1090 ES и VDL-4.
На рис. 4 показана информация на индикаторах пилотов на борту самолётов Ил-76МД, оборудованных аппаратурой АЗН-В. Полёты проводились в апреле 2017 г. в процессе репетиций воздушного парада над Красной площадью. Самолёты Ил-76МД наблюдали друг друга (синие значки) напрямую с помощью АЗН-В на базе VDL-4 и множество других ВС (чёрные значки), наблюдаемых системой УВД с помощью вторичных радаров; в будущем, после легитимизации АЗН-В/1090 в целях УВД, эта информация также сможет передаваться из системы УВД на борты ВС с помощью VDL-4, чем будет обеспечиваться сопряжение разнотипной аппаратуры АЗН-В. Информация на борты ВС подавалась от наземной станции АЗН-В/4, расположенной в а/п Шереметьево.
Рис. 4. Ситуационная осведомлённость на борту ВС Ил-76МД. Пилоты видят положение воздушных судов, наблюдаемых вторичными радарами.
Похожим образом на борт Ан-74 передавалась информация FIS-B (погода, аэронавигационные ограничения) во время экспедиций на Северный полюс. Согласно программам NextGen и SESAR выполнение такой функции с помощью 1090 ES невозможно. Заходы на посадку сопровождались передачей данных АЗН-В от двух транспондеров VDL-4, расположенных на торцах движущейся взлётно-посадочной полосы (ВПП), что позволяло экипажам ВС заблаговременно, не менее чем за 100 км, определять начало и курс подвижной ледовой ВПП.
Применительно к интеграции беспилотных авиационных систем (БАС) в общее воздушное пространство использование МПСН на ЛПД 1090 ES представляется мало перспективным вследствие высоких затрат на создание и эксплуатацию наземной системы УВД и отсутствия киберзащищённых средств для подтверждения данных АЗН-В/1090 пилотам БАС. Примечательно, что единственная страна в мире, имеющая наибольший опыт практического использования АЗН-В/1090 и МПСН/1090 – Австралия – после нескольких лет эксплуатации, встретившись с трудностями и значительными расходами на эксплуатацию при использовании МПСН для нужд гражданской авиации, приняла решение от МПСН отказаться. К тому же в последние несколько месяцев вышли документы ИКАО (письмо государствам State letter SP 44/2-19/77, November 8, 2019) и FAA, США (Notice of Proposed Rulemaking on Remote Identification of Unmanned Aircraft Systems (Part 89), December 20, 2019), которые вводят значительные ограничения (по существу запрещают) на использование для БАС сигналов АЗН-В/1090 Out, которые будут оказывать существенное влияние на наблюдение пилотируемых воздушных судов.
Сколь-нибудь существенный опыт использования АЗН-В/1090 для БАС в Российской Федерации отсутствует. В то же время в России на базе VDL-4 выполнено большое количество совместных экспериментальных полётов беспилотных авиационных систем и пилотируемых воздушных судов, продемонстрировавших перспективы интеграции БАС в общее воздушное пространство, библиография указанных полётов приведена в [40-41]; разработаны и Комитетом ИКАО по дистанционно-пилотируемым авиационным системам одобрены рабочие документы в качестве проектов стандартов для выполнения полётов БАС в общем воздушном пространстве [42-59] с использованием самоорганизующихся воздушных сетей с использованием VDL-4.
Основные концептуальные положения использования АЗН-В в Российской Федерации
Выше не рассматривались вопросы обеспечения национальной безопасности. После введения в эксплуатацию в январе 2019 г. системы Aireon с использованием спутников космической связи Iridium 2-го поколения местоположение ВС, оборудованных АЗН-В/1090, глобально по всему миру в реальном времени поступает в системы УВД стран НАТО. С учетом невозможности криптографирования сообщений АЗН-В/1090 [6-10] и принятыми Комитетом ИКАО по БАС рабочими документами [21-26] по криптографированию сообщений АЗН-В на базе VDL-4, с учётом вышесказанного по обеспечению киберзащищённости и предоставлению комплексных аэронавигационных услуг представляется целесообразным в Российской Федерации организацию полётов производить с помощью АЗН-В на базе двух указанных ЛПД. Наземная система УВД должна иметь два вида оборудования – с 1090 ES и с VDL-4, чем будет достигаться обслуживание любых ВС с АЗН-В на борту и тем самым обслуживание воздушных судов литерных рейсов и силовых ведомств, которые уже сейчас в основном оборудованы аппаратурой АЗН-В на базе VDL-4. Для полётов за пределами Российской Федерации в соответствии с воздушным законодательством зарубежных стран будет необходимо использовать ЛПД 1090 ES с соответствующими последствиями по отсутствию киберзащищённости. Ещё раз подчеркнём, что использование МПСН/1090 сможет подтвердить или не подтвердить данные АЗН-В/1090 в наземной системе УВД, но в целом для пилотов ВС проблема киберзащищённости АЗН-В/1090 остаётся открытой. Для полётов внутри Российской Федерации для обеспечения киберзащищённости и национальной безопасности, а также для интеграции БАС в общее воздушное пространство представляется необходимым использовать АЗН-В на базе VDL-4. Полное решение вопросов обеспечения национальной безопасности, киберзащищённости, интеграции БАС в общее воздушное пространство и предоставления, помимо наблюдения, комплексных аэронавигационных услуг типа FIS-B, TIS-B, DGNSS, CPDLC, AOC, S&R и др., достигается с помощью киберзащищённых самоорганизующихся воздушных сетей. В настоящее время российской промышленностью завершается создание микросхемы, которая будет позволять создание компактной аппаратуры для реализации АЗН-В и примыкающих применений одновременно на базе двух рассмотренных ЛПД.
Литература:
Ссылки на литературные источники включают 59 наименований и потребовали бы не менее 4 страниц журнального текста. С целью сокращения объема статьи список литературы с соответствующими интернет-ссылками находится по адресу https://cybersecuredadsb.ru/upload/List-of-Reference.pdf