ZRAKOPLOVNE kompanije, agencije i stručnjaci posljednjih dana sve glasnije upozoravaju na mogućnost da bi uvođenje 5G mreža u blizini zračnih luka moglo uzrokovati smetnje u funkcioniranju zrakoplovnih uređaja, poremećaje u prometu te čak zrakoplovne nesreće.

Stručnjaci iz telekomunikacijskih kompanija i američke Federalne komisije za komunikacije (FCC) tvrde da su takva upozorenja pretjerana te da nema nikakve ozbiljnije opasnosti. O čemu je riječ i što govore činjenice?

Utjecaj 5G mreže na visinomjere i druge uređaje zrakoplova

Problem je u tome što 5G mreže emitiraju elektromagnetske valove koji su po frekvencijama vrlo slični onima koji se koriste u altimetrima, odnosno visinomjerima zrakoplova. Radijski, odnosno radarski altimetar (RA), uređaj koji je 20-ih godina prošlog stoljeća razvio izumitelj Lloyd Espenschied, pomoću elektromagnetskih valova koji se odbijaju od tla ili objekata može određivati visinu na kojoj se nalazi zrakoplov ili udaljenost od nekog objekta.

To pilotima, ali i automatiziranim sustavima omogućuje sigurnije i udobnije slijetanje i polijetanje te izbjegavanje sudara, osobito u uvjetima kada vidljivost nije dobra, primjerice za vrijeme magle. Rade na frekvencijama od 4.2 do 4.4 GHz, a njihove podatke koriste brojni sustavi zrakoplova. Kada se avion ili helikopter nalazi na visini ispod 760 metara, podaci se počinju prikazivati i pilotima.

Kapetan Airbusa 350 Zoran Drljača kaže da se "katkad dogodi da na velikoj visini prelete neki zrakoplov i tada RA odreagira".

Bilo kakvi promašaji ili prekidi u njihovu radu mogu dovesti do incidenata s katastrofalnim ishodom. Oni također imaju važnu ulogu u tome kako posada koja upravlja zrakoplovom percipira situaciju. Njihove podatke koriste i automatski sustavi za navođenje i automatski pilot, a služe i za kontrolu prikaza informacija iz drugih sustava, kao što su primjerice prediktivno smicanje vjetra, sustav za upozoravanje o približavanju prepreci itd.

Drljača ističe nekoliko dodatnih situacija u kojima se koriste: "Primjerice, koriste se za upozorenje da se zrakoplov nalazi ispod visine na kojoj treba imati izvučene kotače, flapsove, slotove itd."

Zrakoplovi mogu rabiti i satelitske navigacijske sustave

Zrakoplovi imaju i altimetre koji mjere nadmorsku visinu mjerenjem tlaka zraka (barometarski altimetar), a s korekcijom prema tlaku zraka na uzletištu ili sletištu, koju javlja meteorološka služba, mogu mjeriti i relativnu visinu nad tlom.

Drljača kaže da su barometarski visinomjeri u novim generacijama aviona vrlo precizni, no kako je za automatsko slijetanje bitno imati iznimno precizan podatak o visini, koriste se radiovisinomjeri koji između ostalog nisu osjetljivi na promjenu tlaka do koje može doći i prilikom slijetanja.

Zrakoplovi mogu rabiti i satelitske navigacijske sustave, npr. GPS, Galileo i Glonass, koji omogućuju veliku preciznost određivanja položaja uključujući i visinu te rabe frekvencije koje sustavi 5G ne ometaju.

"Ometanje mjerenja radiovisinomjera između ostalog onemogućava slijetanje pri smanjenoj vidljivosti, kada to za nas obavlja automatski pilot. Mi to ne možemo, jer pilot za ručno slijetanje mora imati vizualne reference, a to u magli nije moguće. Rad autopilota vezan je za pravilan rad radiovisinomjera. Bez njega automatsko slijetanje nije moguće, a u slučaju da šalje pogrešne informacije, moguće je da dođe i do katastrofe.

Zbog toga je iznimno važno da prilikom slijetanja u uvjetima smanjene vidljivosti svi uređaji rade precizno. Pilot jednostavno ne vidi pistu i potpuno se oslanja na prikazivanje instrumenata i rad kompjutora. Naš posao je u tim uvjetima samo pratiti da je sve sinkronizirano i da reagiramo ako uočimo neki kvar ili anomaliju u položaju aviona koji bi trebao biti u nekoj točki, primjerice ako avion ima veliki nagib ili neočekivano malu ili veliku brzinu poniranja. U tim i takvim slučajevima bez vanjske vidljivosti mi možemo samo prekinuti slijetanje i pokušati ponovno ili preletjeti do alternativnog aerodroma", tumači naš pilot.

Američki teleoperateri zakupili su problematične frekvencije

U SAD-u su telekomunikacijske kompanije AT&T i Verizon državi na aukciji 2021. ukupno dale 82 milijarde dolara za zakup pojasa frekvencija od 3.7 do 3.98 GHz. Budući da su te frekvencije vrlo blizu frekvencijama na kojima rade radarski altimetri, zrakoplovni stručnjaci strahuju da bi 5G mreža mogla interferirati s uređajima zrakoplova. Teleoperaterima je bilo važno da zakupe što je moguće više frekvencije jer više frekvencije osiguravaju veću kvalitetu prijenosa signala.

Izvršni direktor United Airlinesa Scott Kirby upozorio je u prosincu da će direktive Američke Savezne uprave za zrakoplovstvo (FAA) za 5G onemogućiti korištenje visinomjera u četrdesetak velikih zračnih luka u SAD-u.

Što je interferencija?

U fizici je interferencija valova pojam koji podrazumijeva međudjelovanje dvaju ili više valova jednake valne duljine koji istodobno prolaze kroz isti prostor. Zbiva se kod svih valova - mehaničkih, elektromagnetskih, valova na vodi itd. Val koji nastaje kao rezultat interferencije može imati različite amplitude, ovisno o tome kako se podudaraju faze valova koji interferiraju. Ona se može povećati ako se valovi podudaraju u fazi ili se smanjiti, pa čak i poništiti ako se ne podudaraju.

Međutim, u slučaju oko kojeg se spore zrakoplovne kompanije i teleoperateri radi se o posebnom slučaju elektromagnetskih interferencija (EMI).

Davor Bonefačić s FER-a u Zagrebu kaže da EMI predstavljaju utjecaj neželjene elektromagnetske energije na drugi sustav tako da nastupa degradacija performansi tog sustava te pogrešno dekodiranje ili potpuni gubitak informacija koje bi se mogle izdvojiti u slučaju da ta neželjena elektromagnetska energija nije prisutna.

"U Europi su frekvencije dodijeljene za 5G nešto niže nego u SAD-u i već samo taj veći razmak u dodijeljenim frekvencijama povoljno djeluje na potiskivanje interferencija. Međutim, i u SAD-u je frekvencijski razmak između frekvencija sustava 5G i radarskih visinomjera veći od 200 MHz, tako da je interferencije moguće vrlo lako potisnuti", kaže Bonefačić.

"Primjera radi, kad je uvedena prva digitalna dividenda - dio spektra predviđen za televiziju dodijeljen je mobilnim komunikacijama - postojale su smetnje koje je sustav LTE izazivao u starim TV prijemnicima. Problem, koji je po brojkama pogođenih korisnika bio značajan, riješen je jednostavnim i jeftinim filtrima koji su u nekim zemljama čak i besplatno dijeljeni pogođenim korisnicima televizije", tumači Bonefačić.

Europa nema probleme kakve ima SAD

Europa je ispred SAD-a u uvođenju 5G mreže. U EU su zračne tvrtke i teleoperateri koji uvode 5G radili prema protokolima koji oko zračnih luka određuju tampon zone u kojima odašiljači rade na nižoj snazi. Ti protokoli također uređuju zaštitni pojas frekvencija u kojima 5G ne bi trebao raditi i u kojima visinomjeri ne bi trebali raditi. Francuska je također uredila da 5G antene unutar tampon zone moraju biti usmjerene prema dolje.

EU je 2019. odobrila frekvencije za 5G niže od onih u SAD-u u rasponu od 3.4 do 3.8 GHz. Te mreže su već u upotrebi u mnogim zemljama članicama, a do sada nisu izazvale nikakve probleme.

Agencija EU za sigurnost zračnog prometa EASA priopćila je 17. prosinca 2021. da je problem interferencije 5G uređaja i onih u zrakoplovima specifičan za američki zračni prostor. "U Europi do sada nije identificiran rizik opasne interferencije", poručila je u priopćenju.

No američki problemi, dok god se ne riješe, odražavat će se i na zrakoplovne kompanije iz drugih dijelova svijeta koje imaju letove za SAD. Neke poput Air India i Emiratesa posljednjih su dana otkazivale dio svojih letova.

Nisu svi zrakoplovi jednako ugroženi

FAA najviše zabrinjavaju moguće smetnje na velikim zrakoplovima tipa Boeing 787, koji se obično koriste na dugim međunarodnim letovima. Visinomjeri su ključni dio sustava za slijetanje 787, koji uključuje reverzne potisnike za usporavanje zrakoplova nakon što sleti. Ta funkcija je u Boeingu 787 automatizirana, što znači da čak ni pilot koji ručno slijeće ne bi mogao preokrenuti potisnike aviona ako visinomjer ne radi. To pak podrazumijeva da bi se nekim zrakoplovima tog tipa moglo dogoditi da se ne uspiju zaustaviti prije kraja sletne staze.

Drljača tumači da su riverseri uređaji koji se koriste za usporavanje zrakoplova nakon slijetanja. "Oni nisu potpuno automatizirani. Pilot određuje hoće li i kako koristiti riversere. Primjerice, neki aerodromi su osjetljiviji na buku i dozvoljavaju upotrebu riversera samo na minimalnoj snazi. Podatak da je zrakoplov na zemlji sistemi zrakoplova dobivaju iz više izvora. RA je samo jedan od njih. U slučaju otkazivanja svih RA-ova, a moj avion ih ima 3, uređaji, među ostalim, dobivaju informacije od senzora koji mjere težinu na kotačima, sabijanje amortizera itd.", kaže naš pilot.

Bonefačić ističe da FAA mora testirati pojedine modele radarskih visinomjera i njihove performanse u ovim novim uvjetima nakon uvođenja 5G.

"Neki su otporni na interferencije, a neki nisu. Uređaje koji nisu otporni na interferencije treba opremiti filtrom ili zamijeniti novim modelom. To, naravno, košta pa se zato odgađalo do krajnjih mogućih granica s posljedicama koje su sada nastale. Isključivanje 5G mreže u okolini nekih zračnih luka je u skladu s načelom da ako novi sustav izaziva smetnje, odnosno interferencije u postojećim sustavima, novi sustav se gasi dok se problemi ne uklone", kaže Bonefačić.

FAA https://www.faa.gov/newsroom/faa-statements-5g je prošli četvrtak objavio popis 13 zrakoplova koje 5G mreže neće ugrožavati. Među njima su svi Boeingovi modeli: 717, 737, 747, 757, 767, 777, 787, MD-10/-11; svi Airbusovi modeli A300, A310, A319, A320, A330, A340, A350 i A380 te Embraerovi 170 i 190. S novim testiranjima zasigurno će ih biti više.

Zašto ovi problemi nisu ranije riješeni?

Spor između zrakoplovstva i teleoperatera u SAD-u traje već godinama, međutim posljednjih je dana okupirao naslovnice jer je započelo aktiviranje 5G sustava. Neki aerodromi zatražili su da se 5G sustavima zabrani rad u krugu od dvije milje. Teleoperateri AT&T i Verizon pristali su privremeno na taj zahtjev. To bi trebalo riješiti mnoge od navedenih sigurnosnih problema, no ovo rješenje nije održivo na duge staze.

Ključ spora je u tome što ni zrakoplovne kompanije niti teleoperateri ne žele na sebe prihvatiti odgovornost da nešto promijene. Naime, teleoperateri su uložili silne milijarde dolara za zakup frekvencija, a zrakoplovne kompanije bi zamjena spornih altimetara sigurnima također koštala milijarde.

Teleoperateri ističu da su zrakoplovne kompanije imale godine da se prilagode jer su znale da se sprema uvođenje 5G mreža, a zrakoplovne kompanije uzvraćaju da su teleoperateri mogli znati da bi moglo biti problema ako zakupe frekvencije koje su previše blizu onih na kojima rade radarski altimetri.

Za očekivati je da će novi zrakoplovi imati altimetre koji neće imati problema s interferencijama, no oni neće brzo zamijeniti stare koji ih imaju. Neki smatraju da bi se rješenje moglo naći kada bi svatko uključen u ovu priču - država, zrakoplovne kompanije i teleoperateri - uložio dio sredstava u pronalaženje rješenja.