eng
Выпуск #4/2022
Э.Фальков, С.Шаврин, В.Алешин
СЕТЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АЗН-В − РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ НАХОЖДЕНИЯ БПЛА В ОБЩЕМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
СЕТЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АЗН-В − РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ НАХОЖДЕНИЯ БПЛА В ОБЩЕМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Просмотры: 732
DOI: 10.22184/2070-8963.2022.104.4.66.70
Статья посвящена обеспечению возможности совместного пребывания в общем воздушном пространстве беспилотных и пилотируемых воздушных судов. Показано, что система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа 1090ES не удовлетворяет требованиям времени ни по информационной безопасности, ни по эффективности передачи сообщений. В качестве ее замены на территории РФ предлагается использование технологии самоорганизующихся защищенных сетей АЗН-В на основе протокола бесконфликтного доступа к частотному ресурсу VDL-4.
Статья посвящена обеспечению возможности совместного пребывания в общем воздушном пространстве беспилотных и пилотируемых воздушных судов. Показано, что система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа 1090ES не удовлетворяет требованиям времени ни по информационной безопасности, ни по эффективности передачи сообщений. В качестве ее замены на территории РФ предлагается использование технологии самоорганизующихся защищенных сетей АЗН-В на основе протокола бесконфликтного доступа к частотному ресурсу VDL-4.
Теги: automatic dependent surveillance broadcast system 1090es azn-b technology uav vdl-4 protocol бпла протокол vdl-4 система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа технология азн-в
СЕТЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АЗН-В − решение проблемы нахождения БПЛА в общем воздушном пространстве
Э.Фальков, к.т.н., начальник отделения ФГУП "ГосНИИАС" / falkov@gosniias.ru,
С.Шаврин, д.т.н., профессор МТУСИ / sss@mtuci.ru,
В.Алёшин, к.т.н., ведущий инженер ФГУП НИИР им. М.И.Кривошеева
УДК 656.7.084.3, DOI: 10.22184/2070-8963.2022.104.4.66.70
Статья посвящена обеспечению возможности совместного пребывания в общем воздушном пространстве беспилотных и пилотируемых воздушных судов. Показано, что система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа 1090ES не удовлетворяет требованиям времени ни по информационной безопасности, ни по эффективности передачи сообщений. В качестве ее замены на территории РФ предлагается использование технологии самоорганизующихся защищенных сетей АЗН-В на основе протокола бесконфликтного доступа к частотному ресурсу VDL-4.
Проблема безопасности полетов воздушных судов, возникшая на заре авиации вместе с открытием возможности самих полетов, не утратила актуальности до настоящего времени. Технические средства обеспечения безопасности полетов, а в более широком аспекте − безопасности воздушного движения, − совершенствовались параллельно развитию авиации в соответствии с доступными на разных этапах ее истории технологиями и интенсивностью воздушного движения.
Исторически первым эффективным решением обеспечения безопасности воздушного движения стали средства радиолокации для наблюдения за воздушными судами в обозримом пространстве. Это решение вследствие чрезвычайной технической сложности и дороговизны нашло весьма ограниченное по сравнению с общемировой потребностью наблюдения применение: главным образом, в зонах аэропортов, в районах государственных границ и других специальных местах. Наблюдение в районе аэропортов преследовало свою конкретную цель – предупреждение столкновений в воздухе и воздушных судов с наземными объектами. Результаты наблюдения используются диспетчерами для управления воздушным движением в районе аэропорта. Наблюдение на государственных границах и в районах дислокации специальных объектов имеет другую цель: главным образом, определение текущих координат воздушного судна и вектора его движения (скорости и направления). Таким образом, радиолокационное наблюдение эффективно решает свои конкретные задачи, за рамками которых остается ряд проблем, в значительной степени влияющих на безопасность полетов.
Как известно, безопасность воздушного движения в значительной степени определяется ситуационной осведомленностью пилотов и наземного персонала о состоянии воздушного пространства: расположения в его пределах других летательных аппаратов и векторах их движения.
Естественно, радиолокационное наблюдение не в состоянии обеспечить пилотам необходимую степень ситуационной осведомленности, и эта функция наблюдения остается за рамками деятельности систем управления воздушным движением до настоящего времени.
Еще одной задачей наблюдения за воздушными судами является фиксация фактов аварийных ситуаций и координат летательного аппарата в этот момент с целью ускорения операций спасения и других действий, направленных на снижение последствий аварий. И цена этой информации тем выше, чем дальше от инфраструктуры спасательных органов произошла авария и чем меньше шансов получения этой информации средствами радиолокационного обнаружения.
Качественно новые возможности наблюдения за воздушными судами открыла эпоха создания глобальной системы навигации: систем GPS, ГЛОНАСС и аналогичных. Пилот летательного аппарата получил возможность определения координат воздушного судна и вектора его движения в реальном времени с высокой точностью. Оставалась задача передачи этой информации пилотам других воздушных судов и наземным службам для радикального решения проблемы ситуационной осведомленности и регистрации аварийных ситуаций. В рамках открывшихся возможностей мировым сообществом в лице Международной организации гражданской авиации (ИКАО) была разработана концепция автоматического зависимого наблюдения вещательного типа (АЗН-В). Данная концепция позиционировала АЗН-В как инструмент, дополнительный к радиолокационному наблюдению, с перспективой его замены в большинстве приложений гражданской авиации.
Из ряда стандартов АЗН-В, разработанных в разное время, следует отметить три:
Стандарт UAT не имеет смысл рассматривать применительно к России вследствие частотной несовместимости с используемым в нашей стране оборудованием.
Система 1090ES была разработана "на скорую руку" в 80-х годах прошлого столетия в условиях сравнительно невысокой плотности воздушного движения. К сожалению, с самого начала она создавалась как "антисистема" в классическом понятии теории передачи сигналов и с точки зрения общей логики, предполагая неупорядоченную передачу летательными аппаратами однородных сообщений на одной несущей частоте с высокой вероятностью потерь сообщений вследствие взаимного подавления сообщений разных источников. Решающими факторами ее использования, по-видимому, явилась простота реализации и низкая стоимость. Кроме того, изначально предполагалось оснащение воздушных судов как передатчиками (ADS-B Out), так и приемниками (ADS-B In) сигналов АЗН-В, однако реально оснащение приемниками не получило достаточного для обеспечения ситуационной осведомленности распространения.
В настоящее время можно уверенно констатировать, что система 1090ES устарела и полностью исчерпала лимит оказанного ей доверия. Главной причиной неприемлемости ее использования в настоящее время и в будущем является полная невозможность обеспечения информационной безопасности, что при современном состоянии разгула квалифицированного терроризма в мире совершенно недопустимо.
Открытая передача в эфир идентификатора и координат воздушного судна предоставит террористу возможность наведения беспилотного летательного аппарата на любой конкретный объект с целью его уничтожения. Отсутствие возможности аутентификации не позволяет защитить приемник воздушного судна от "фантомов в воздухе", а дисплей диспетчера − от завала спамом из заранее записанных из эфира сообщений.
Эффективность системы 1090ES на практике тоже оказалась ниже реально представимой − в полном соответствии с положениями базовой теории передачи сигналов. Результаты зарубежных исследований показывают, что в условиях современной интенсивности трафика воздушного движения в районе аэропортов, где особенно высока цена информации АЗН-В, пропадание сообщений, вызванное перекрытием во времени сообщений разных воздушных судов, достигает 98%. Средний интервал приема сообщений от одного воздушного суда при этом составляет малоприемлемое значение − 14 с, за которое судно проходит 3,5 км.
Попытка повышения эффективности системы 1090ES, предпринятая американской администрацией путем включения АЗН-В в сферу спутниковой системы связи IRIDIUM NEXT, представляется бесполезной и бесперспективной, поскольку не снимает с повестки дня проблемы информационной безопасности. Добавим, что задержка сообщений в спутниковой системе дополнительно снижает ценность информации.
Радикальным решением проблемы наблюдения за воздушными судами, обеспечивающим достаточную ситуационную осведомленность пилотов с охватом потенциально опасных объектов, является система АЗН-В на основе самоорганизующихся сетевых технологий, получившая название А-сеть.
Каждое воздушное судно должно оснащаться транспондером, выполняющим функцию приема, передачи и коммутационной ретрансляции сообщений АЗН-В. Бесконфликтный доступ к частотному ресурсу обеспечивается использованием протокола VDL-4, поддерживающего принцип самоорганизующейся передачи с временным разделением сообщений для 75 объектов на одной несущей частоте. В спектре 108−138 МГц для этой цели выделены две несущие частоты для международных полетов. Для местных полетов необходимое количество частот (в пределах 1 000) может быть выделено в диапазоне 118−138 МГц.
Механизмом организации сетей, аутентификации и обеспечения конфиденциальности служит комбинация симметричной и двухключевой криптографии, причем двухключевые алгоритмы используются для аутентифицированного конфиденциального обмена сеансовым ключом, а симметричные − для поддержки вещательного режима в пределах сети защищенного обмена сообщениями. На одной несущей частоте может быть обеспечена организация нескольких независимых сетей по общему принципу "каждому должно быть доступно только то, на что у него есть права". Возможна также организация каналов защищенного обмена между сетями.
Таким образом, А-сеть обеспечивает решение задач наблюдения и ситуационной осведомленности в защищенном от перехвата, повторов, фантомов и других деструктивных воздействий режиме.
Упомянутые технологии были представлены и защищены делегацией Российской Федерации на 38-й сессии Ассамблеи ИКАО и вошли в том 6 приложения 10 Конвенции по гражданской авиации (рис.1).
Самоорганизующаяся сетевая организация АЗН-В обеспечивает решение еще одной важной и актуальной сегодня проблемы − возможности совмещения в общем воздушном пространстве беспилотных и пилотируемых воздушных судов. В этом случае БПЛА должны быть оснащены типовыми транспондерами А-сети с отдельным типом идентификатора.
Для этого в рамках стандарта протокола VDL-4 предусмотрено расширение поля идентификатора на 3 бита по отношению к 24-битному полю адреса воздушного судна в ИКАО. Эти 3 бита определяют тип объекта, причем две комбинации закреплены за конкретными типами объектов: пилотируемыми воздушными судами (000) и вышками диспетчерских служб (111). Оставшиеся комбинации зарезервированы. Общая емкость резерва составляет 100663296 адресов (идентификаторов).
Действия БПЛА в общем воздушном пространстве аналогичны действиям пилотируемых воздушных судов. Одна из главных проблем совмещения БПЛА с пилотируемым воздушным судном заключается в возможности потери канала управления между пилотом и БПЛА, вызывающей явную аварийную ситуацию, чреватую столкновением БПЛА с пилотируемым ВС или другими объектами на земле или в воздухе. Потеря канала управления (C2 Link − Command and Control Link) может быть вызвана целым рядом причин − от неисправности оборудования до резких изменений погодных условий (ветер, ливневый дождь и пр.).
Технологии А-сети обеспечивают возможность безопасного разрешения ситуаций с потерей канала управления БПЛА. Для этого в протокол VDL-4 вводится флаг "потеря канала управления" − Lost C2 Link State (LС2LS), место для которого в штатном протоколе зарезервировано.
Сценарий действий в ситуации потери канала управления показан на рис.2. Этот рисунок иллюстрирует ситуацию случайного обрыва канала управления, вызванного препятствием распространению сигнала. В этом случае БПЛА должен лечь на заранее запрограммированный для него маршрут и активировать флаг LС2LS потери канала управления в нешифруемой части сообщения АЗН-В. Аналогичный флаг должен активировать пилот, что иллюстрируется на рис.3.
Во избежание имитации подобных ситуаций террористами сообщение АЗН-В должно передаваться в аутентифицированном режиме (шифрованием координат закрытым ключом) с метками времени в соответствии с рис.4.
При появлении потерявшего канал управления БПЛА в зоне радиовидимости другого объекта А-сети его сообщение подлежит расшифровке открытым ключом БПЛА (аутентификации) в соответствии с рис.5.
В случае возникновения подозрения возможности опасного сближения объект А-сети должен сформировать запрос Intent Request на передачу интента (штатные возможности протокола VDL-4). Потерявший канал управления БПЛА на этот запрос должен отправить пакет Intent Report с указанием точек изменения маршрута в соответствии с рис.6.
Полученная информация обеспечит окружающим объектам сети возможность совершения необходимых маневров для безопасного расхождения.
В случае, если в пределах одной А-сети будут зарегистрированы оба объекта − пилотируемый и потерявший управление БПЛА, то канал управления может быть восстановлен средствами А-сети в соответствии с рис.7.
Следующим шагом развития сетевой самоорганизующейся технологии АЗН-В могло бы стать ее включение в Общегосударственную сеть связи с использованием спутниковой системы на низколетящих космических аппаратах. В этом случае любой космический аппарат мог бы использоваться в рамках рассмотренной технологии в качестве узла сети с общими или специальными правами.
ВЫВОДЫ
Система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа 1090ES к настоящему моменту устарела и не удовлетворяет требованиям времени ни по информационной безопасности, ни по эффективности передачи сообщений и является едва ли не главным тормозом совместной эксплуатации БПЛА и пилотируемых воздушных судов в общем воздушном пространстве.
Наиболее эффективной заменой технологии 1090ES на территории РФ представляется технология самоорганизующихся защищенных сетей АЗН-В на основе протокола бесконфликтного доступа к частотному ресурсу VDL-4.
Сетевая технология АЗН-В, получившая название А-сети, обеспечивает современный уровень ситуационной осведомленности пилотов, эффективность наблюдения, информационную безопасность и, в конечном итоге, безопасность воздушного движения.
Внедрение рассматриваемой технологии обеспечит совместную эксплуатацию БПЛА и пилотируемых воздушных судов в общем воздушном пространстве, снимая с повестки дня проблему потери канала управления между пилотом и БПЛА.
Рассмотренные технологии представлены и защищены делегацией РФ в Международной организации гражданской авиации и вошли в том 6 приложения 10 Конвенции по гражданской авиации.
В качестве перспектив развития сетевой технологии АЗН-В следует отметить возможность использования низколетящих космических аппаратов спутниковых систем в составе сетей на общих или специальных правах. ■
Э.Фальков, к.т.н., начальник отделения ФГУП "ГосНИИАС" / falkov@gosniias.ru,
С.Шаврин, д.т.н., профессор МТУСИ / sss@mtuci.ru,
В.Алёшин, к.т.н., ведущий инженер ФГУП НИИР им. М.И.Кривошеева
УДК 656.7.084.3, DOI: 10.22184/2070-8963.2022.104.4.66.70
Статья посвящена обеспечению возможности совместного пребывания в общем воздушном пространстве беспилотных и пилотируемых воздушных судов. Показано, что система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа 1090ES не удовлетворяет требованиям времени ни по информационной безопасности, ни по эффективности передачи сообщений. В качестве ее замены на территории РФ предлагается использование технологии самоорганизующихся защищенных сетей АЗН-В на основе протокола бесконфликтного доступа к частотному ресурсу VDL-4.
Проблема безопасности полетов воздушных судов, возникшая на заре авиации вместе с открытием возможности самих полетов, не утратила актуальности до настоящего времени. Технические средства обеспечения безопасности полетов, а в более широком аспекте − безопасности воздушного движения, − совершенствовались параллельно развитию авиации в соответствии с доступными на разных этапах ее истории технологиями и интенсивностью воздушного движения.
Исторически первым эффективным решением обеспечения безопасности воздушного движения стали средства радиолокации для наблюдения за воздушными судами в обозримом пространстве. Это решение вследствие чрезвычайной технической сложности и дороговизны нашло весьма ограниченное по сравнению с общемировой потребностью наблюдения применение: главным образом, в зонах аэропортов, в районах государственных границ и других специальных местах. Наблюдение в районе аэропортов преследовало свою конкретную цель – предупреждение столкновений в воздухе и воздушных судов с наземными объектами. Результаты наблюдения используются диспетчерами для управления воздушным движением в районе аэропорта. Наблюдение на государственных границах и в районах дислокации специальных объектов имеет другую цель: главным образом, определение текущих координат воздушного судна и вектора его движения (скорости и направления). Таким образом, радиолокационное наблюдение эффективно решает свои конкретные задачи, за рамками которых остается ряд проблем, в значительной степени влияющих на безопасность полетов.
Как известно, безопасность воздушного движения в значительной степени определяется ситуационной осведомленностью пилотов и наземного персонала о состоянии воздушного пространства: расположения в его пределах других летательных аппаратов и векторах их движения.
Естественно, радиолокационное наблюдение не в состоянии обеспечить пилотам необходимую степень ситуационной осведомленности, и эта функция наблюдения остается за рамками деятельности систем управления воздушным движением до настоящего времени.
Еще одной задачей наблюдения за воздушными судами является фиксация фактов аварийных ситуаций и координат летательного аппарата в этот момент с целью ускорения операций спасения и других действий, направленных на снижение последствий аварий. И цена этой информации тем выше, чем дальше от инфраструктуры спасательных органов произошла авария и чем меньше шансов получения этой информации средствами радиолокационного обнаружения.
Качественно новые возможности наблюдения за воздушными судами открыла эпоха создания глобальной системы навигации: систем GPS, ГЛОНАСС и аналогичных. Пилот летательного аппарата получил возможность определения координат воздушного судна и вектора его движения в реальном времени с высокой точностью. Оставалась задача передачи этой информации пилотам других воздушных судов и наземным службам для радикального решения проблемы ситуационной осведомленности и регистрации аварийных ситуаций. В рамках открывшихся возможностей мировым сообществом в лице Международной организации гражданской авиации (ИКАО) была разработана концепция автоматического зависимого наблюдения вещательного типа (АЗН-В). Данная концепция позиционировала АЗН-В как инструмент, дополнительный к радиолокационному наблюдению, с перспективой его замены в большинстве приложений гражданской авиации.
Из ряда стандартов АЗН-В, разработанных в разное время, следует отметить три:
- стандарт UAT, используемый в США;
- насаждаемый США всему остальному миру стандарт 1090ES;
- предлагаемый для замены 1090ES стандарт VDL-4.
Стандарт UAT не имеет смысл рассматривать применительно к России вследствие частотной несовместимости с используемым в нашей стране оборудованием.
Система 1090ES была разработана "на скорую руку" в 80-х годах прошлого столетия в условиях сравнительно невысокой плотности воздушного движения. К сожалению, с самого начала она создавалась как "антисистема" в классическом понятии теории передачи сигналов и с точки зрения общей логики, предполагая неупорядоченную передачу летательными аппаратами однородных сообщений на одной несущей частоте с высокой вероятностью потерь сообщений вследствие взаимного подавления сообщений разных источников. Решающими факторами ее использования, по-видимому, явилась простота реализации и низкая стоимость. Кроме того, изначально предполагалось оснащение воздушных судов как передатчиками (ADS-B Out), так и приемниками (ADS-B In) сигналов АЗН-В, однако реально оснащение приемниками не получило достаточного для обеспечения ситуационной осведомленности распространения.
В настоящее время можно уверенно констатировать, что система 1090ES устарела и полностью исчерпала лимит оказанного ей доверия. Главной причиной неприемлемости ее использования в настоящее время и в будущем является полная невозможность обеспечения информационной безопасности, что при современном состоянии разгула квалифицированного терроризма в мире совершенно недопустимо.
Открытая передача в эфир идентификатора и координат воздушного судна предоставит террористу возможность наведения беспилотного летательного аппарата на любой конкретный объект с целью его уничтожения. Отсутствие возможности аутентификации не позволяет защитить приемник воздушного судна от "фантомов в воздухе", а дисплей диспетчера − от завала спамом из заранее записанных из эфира сообщений.
Эффективность системы 1090ES на практике тоже оказалась ниже реально представимой − в полном соответствии с положениями базовой теории передачи сигналов. Результаты зарубежных исследований показывают, что в условиях современной интенсивности трафика воздушного движения в районе аэропортов, где особенно высока цена информации АЗН-В, пропадание сообщений, вызванное перекрытием во времени сообщений разных воздушных судов, достигает 98%. Средний интервал приема сообщений от одного воздушного суда при этом составляет малоприемлемое значение − 14 с, за которое судно проходит 3,5 км.
Попытка повышения эффективности системы 1090ES, предпринятая американской администрацией путем включения АЗН-В в сферу спутниковой системы связи IRIDIUM NEXT, представляется бесполезной и бесперспективной, поскольку не снимает с повестки дня проблемы информационной безопасности. Добавим, что задержка сообщений в спутниковой системе дополнительно снижает ценность информации.
Радикальным решением проблемы наблюдения за воздушными судами, обеспечивающим достаточную ситуационную осведомленность пилотов с охватом потенциально опасных объектов, является система АЗН-В на основе самоорганизующихся сетевых технологий, получившая название А-сеть.
Каждое воздушное судно должно оснащаться транспондером, выполняющим функцию приема, передачи и коммутационной ретрансляции сообщений АЗН-В. Бесконфликтный доступ к частотному ресурсу обеспечивается использованием протокола VDL-4, поддерживающего принцип самоорганизующейся передачи с временным разделением сообщений для 75 объектов на одной несущей частоте. В спектре 108−138 МГц для этой цели выделены две несущие частоты для международных полетов. Для местных полетов необходимое количество частот (в пределах 1 000) может быть выделено в диапазоне 118−138 МГц.
Механизмом организации сетей, аутентификации и обеспечения конфиденциальности служит комбинация симметричной и двухключевой криптографии, причем двухключевые алгоритмы используются для аутентифицированного конфиденциального обмена сеансовым ключом, а симметричные − для поддержки вещательного режима в пределах сети защищенного обмена сообщениями. На одной несущей частоте может быть обеспечена организация нескольких независимых сетей по общему принципу "каждому должно быть доступно только то, на что у него есть права". Возможна также организация каналов защищенного обмена между сетями.
Таким образом, А-сеть обеспечивает решение задач наблюдения и ситуационной осведомленности в защищенном от перехвата, повторов, фантомов и других деструктивных воздействий режиме.
Упомянутые технологии были представлены и защищены делегацией Российской Федерации на 38-й сессии Ассамблеи ИКАО и вошли в том 6 приложения 10 Конвенции по гражданской авиации (рис.1).
Самоорганизующаяся сетевая организация АЗН-В обеспечивает решение еще одной важной и актуальной сегодня проблемы − возможности совмещения в общем воздушном пространстве беспилотных и пилотируемых воздушных судов. В этом случае БПЛА должны быть оснащены типовыми транспондерами А-сети с отдельным типом идентификатора.
Для этого в рамках стандарта протокола VDL-4 предусмотрено расширение поля идентификатора на 3 бита по отношению к 24-битному полю адреса воздушного судна в ИКАО. Эти 3 бита определяют тип объекта, причем две комбинации закреплены за конкретными типами объектов: пилотируемыми воздушными судами (000) и вышками диспетчерских служб (111). Оставшиеся комбинации зарезервированы. Общая емкость резерва составляет 100663296 адресов (идентификаторов).
Действия БПЛА в общем воздушном пространстве аналогичны действиям пилотируемых воздушных судов. Одна из главных проблем совмещения БПЛА с пилотируемым воздушным судном заключается в возможности потери канала управления между пилотом и БПЛА, вызывающей явную аварийную ситуацию, чреватую столкновением БПЛА с пилотируемым ВС или другими объектами на земле или в воздухе. Потеря канала управления (C2 Link − Command and Control Link) может быть вызвана целым рядом причин − от неисправности оборудования до резких изменений погодных условий (ветер, ливневый дождь и пр.).
Технологии А-сети обеспечивают возможность безопасного разрешения ситуаций с потерей канала управления БПЛА. Для этого в протокол VDL-4 вводится флаг "потеря канала управления" − Lost C2 Link State (LС2LS), место для которого в штатном протоколе зарезервировано.
Сценарий действий в ситуации потери канала управления показан на рис.2. Этот рисунок иллюстрирует ситуацию случайного обрыва канала управления, вызванного препятствием распространению сигнала. В этом случае БПЛА должен лечь на заранее запрограммированный для него маршрут и активировать флаг LС2LS потери канала управления в нешифруемой части сообщения АЗН-В. Аналогичный флаг должен активировать пилот, что иллюстрируется на рис.3.
Во избежание имитации подобных ситуаций террористами сообщение АЗН-В должно передаваться в аутентифицированном режиме (шифрованием координат закрытым ключом) с метками времени в соответствии с рис.4.
При появлении потерявшего канал управления БПЛА в зоне радиовидимости другого объекта А-сети его сообщение подлежит расшифровке открытым ключом БПЛА (аутентификации) в соответствии с рис.5.
В случае возникновения подозрения возможности опасного сближения объект А-сети должен сформировать запрос Intent Request на передачу интента (штатные возможности протокола VDL-4). Потерявший канал управления БПЛА на этот запрос должен отправить пакет Intent Report с указанием точек изменения маршрута в соответствии с рис.6.
Полученная информация обеспечит окружающим объектам сети возможность совершения необходимых маневров для безопасного расхождения.
В случае, если в пределах одной А-сети будут зарегистрированы оба объекта − пилотируемый и потерявший управление БПЛА, то канал управления может быть восстановлен средствами А-сети в соответствии с рис.7.
Следующим шагом развития сетевой самоорганизующейся технологии АЗН-В могло бы стать ее включение в Общегосударственную сеть связи с использованием спутниковой системы на низколетящих космических аппаратах. В этом случае любой космический аппарат мог бы использоваться в рамках рассмотренной технологии в качестве узла сети с общими или специальными правами.
ВЫВОДЫ
Система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа 1090ES к настоящему моменту устарела и не удовлетворяет требованиям времени ни по информационной безопасности, ни по эффективности передачи сообщений и является едва ли не главным тормозом совместной эксплуатации БПЛА и пилотируемых воздушных судов в общем воздушном пространстве.
Наиболее эффективной заменой технологии 1090ES на территории РФ представляется технология самоорганизующихся защищенных сетей АЗН-В на основе протокола бесконфликтного доступа к частотному ресурсу VDL-4.
Сетевая технология АЗН-В, получившая название А-сети, обеспечивает современный уровень ситуационной осведомленности пилотов, эффективность наблюдения, информационную безопасность и, в конечном итоге, безопасность воздушного движения.
Внедрение рассматриваемой технологии обеспечит совместную эксплуатацию БПЛА и пилотируемых воздушных судов в общем воздушном пространстве, снимая с повестки дня проблему потери канала управления между пилотом и БПЛА.
Рассмотренные технологии представлены и защищены делегацией РФ в Международной организации гражданской авиации и вошли в том 6 приложения 10 Конвенции по гражданской авиации.
В качестве перспектив развития сетевой технологии АЗН-В следует отметить возможность использования низколетящих космических аппаратов спутниковых систем в составе сетей на общих или специальных правах. ■
Отзывы читателей
