كيف تتداخل شبكة الـ5G مع جهاز طيران من عشرينيات القرن الماضي

أصبح الابتكار التكنولوجي الذي ساعد الطيارين في قيادة الطائرات المقاتلة خلال الحرب العالمية الثانية في قلب النزاع بين شركات الطيران و AT&T و Verizon على 5G، وهي خدمة مبتكرة تهدف إلى تسريع الأجهزة المحمولة.

كانت المواجهة سنوات في طور التكوين وبلغت ذروتها في الأسابيع القليلة الماضية. 

اتفقت AT&T و Verizon الأسبوع الماضي على تقييد شبكة 5G بالقرب من المطارات بعد أن حذرت شركات الطيران من أن أي تدخل محتمل منها قد يتسبب في تعطل جهاز مهم على الطائرات، ويجبرها على إلغاء الرحلات الجوية. 

حتى مع قيود المطار، ألغى عدد من شركات الطيران الدولية أسبوع الماضي الرحلات إلى الولايات المتحدة، على الرغم من استعادة بعض هذه الرحلات.

الأداة المعنية هي مقياس الارتفاع الراديوي.

تم تطويره لأول مرة في عشرينيات القرن الماضي ولكنه لا يزال يلعب دورًا مهمًا في الطائرات، حيث يساعد الطيارين على تحديد ارتفاع الطائرة وبعدها عن الأجسام الأخرى. 

في بعض الطائرات، يتم إدخال قراءات مقياس الارتفاع مباشرة في الأنظمة الآلية التي يمكنها العمل دون مدخلات من الطيارين. 

كما يصفه خبراء الطيران، فإن نظام 5G الذي تستخدمه AT&T و Verizon يعمل بترددات مماثلة لتلك المستخدمة بواسطة أجهزة قياس الارتفاع.

قالت ديانا فورشتجوت روث، نائبة وزير النقل السابقة والمسؤولة عن البحث عن التقنيات الجديدة: "لا تريد أن تكون على متن طائرات تهبط دون أن يعمل مقياس الارتفاع". 

وأضافت أن منظمي الطيران كانوا محقين في إثارة المخاوف بشأن 5G ويتخذون الخطوات المناسبة لضمان السلامة.

لكن خبراء الاتصالات يقولون إن هناك مخاطر قليلة أو معدومة على أجهزة قياس الارتفاع من الجيل الخامس وأن قطاع الطيران لديه سنوات للاستعداد لمخاطر قليلة. 

كتب توم ويلر، الرئيس السابق للجنة الاتصالات الفيدرالية، في مقال لمؤسسة بروكينغز في نوفمبر، أشار فيه إلى أن مهندسي لجنة الاتصالات الفيدرالية لم تجد أي سبب حقيقي للقلق.

- ما الذي يثير قلق خبراء سلامة الطيران؟

حصل مقياس الارتفاع على براءة اختراع من قبل Lloyd Espenschied، وهو مخترع غزير الإنتاج قضى أكثر من 40 عامًا في العمل في Bell Labs، ذراع الأبحاث الشهير لـ AT&T. 

يعمل الجهاز عن طريق إرسال موجات الراديو لتحديد موقع الطائرة بالنسبة إلى الأرض والأشياء الأخرى.

إذا لم ترتد موجات مقياس الارتفاع إلى الوراء بسبب تداخل 5G، أو لا يمكن تمييزها عن الموجات الأخرى القريبة، فقد يعطي مقياس الارتفاع قراءة خاطئة أو لا يعمل على الإطلاق، كما قال بيتر ليمي، مهندس سابق في بوينج، قضى 16 عامًا في الشركة التي تصمم أنظمة الأمان التي تعتمد على أجهزة قياس الارتفاع.

قد يدفع مقياس الارتفاع المعطل، على سبيل المثال، أجهزة كمبيوتر الطائرة لتحذير الطيارين من العوائق الوهمية أو منع الأنظمة من تحذير الطيارين من التهديدات الحقيقية.

عقدت جمعية طائرات الهليكوبتر الدولية ندوة عبر الإنترنت الأسبوع الماضي لأعضائها حول تداخل 5G. 

كان أحد أعضاء اللجنة سيث فريك، مهندس نظام الرادار في شركة هانيويل إيروسبيس، التي تصنع أجهزة قياس الارتفاع للعديد من الطائرات، بما في ذلك طائرات الهليكوبتر العسكرية الخاصة بها.

قال السيد فريك إن شركة Honeywell وجدت مجموعة من الأخطاء، من مقاييس الارتفاع "تصدر ضوضاء" إلى عدم تقديم قراءة، في اختبار الشركة لتداخل 5G.

قال السيد فريك في ندوة عبر الإنترنت: "لا أعرف ما إذا كانت هناك أي حالات يمكننا القول إنه لا يوجد فيها أي تدخل على الإطلاق".

يميل الطيارون إلى الاعتماد على أجهزة قياس الارتفاع عندما تكون الرؤية محدودة بسبب الضباب مثلاً. 

لكن لا يتم استخدامها في معظم عمليات الهبوط، وهذا هو السبب في أن بعض خبراء اللاسلكي رفضوا مخاوف صناعة الطيران ووصفوها بأنها مفرطة. 

بالإضافة إلى ذلك، قال خبراء اللاسلكي إن معظم أجهزة قياس الارتفاع الحديثة يجب أن تكون قادرة على تصفية التداخل.

قال تيم فارار، مستشار صناعة الاتصالات اللاسلكية الذي نظر في هذه القضية: "إنني أدرك سبب كونها مصدر قلق أكبر لكنني ما زلت غير مقتنع بأنك سترى أي تدخل".

- هل يمكن أن يتسبب مقياس الارتفاع المعطل في حدوث مشكلات أخرى؟

أحد أكبر مخاوف خبراء سلامة الطيران هو أن عطل مقياس الارتفاع بسبب التداخل يمكن أن يؤدي إلى سلسلة من الأخطاء من قبل الأنظمة الآلية والطيارين. 

لعبت مثل هذه الأخطاء دورًا مهمًا في الحادثين القاتلين اللذين تورطا فيهما طائرة بوينج 737 ماكس اللتين دفعا المنظمين في عام 2019 إلى إيقاف تلك الطائرة لمدة عامين تقريبًا.

قال السيد فارار: "هذا شيء سيكون الجميع أكثر حذراً بشأنه - التأثير على الطائرات بدرجة عالية من الأتمتة - بسبب المشاكل التي تسببت فيها الأنظمة الآلية في 737 ماكس".

قال بعض الخبراء إنهم قلقون أكثر من تدخل شبكة الجيل الخامس في طائرة بوينج 787، وهي طائرة أكبر تُستخدم عادةً في الرحلات الدولية الطويلة.

تعد أجهزة قياس الارتفاع جزءًا أساسيًا من نظام هبوط الطائرة 787، حيث تقوم بتشغيل المحركات العكسية التي تعمل على إبطاء الطائرة بمجرد هبوطها. 

قال السيد ليمي إن براءة اختراع بوينج تشير إلى أن الوظيفة أوتوماتيكية بالكامل، مما يعني أنه حتى الطيار الذي يهبط بالطائرة 787 يدويًا لن يكون قادرًا على عكس اتجاه الدفع بالطائرة إذا تعطل مقياس الارتفاع.

ستظل مكابح معدات الهبوط في 787، والتي يتم تشغيلها بالوزن، تعمل ، كما هو الحال مع أجنحة الجناح، والتي يتم التحكم فيها جزئيًا فقط من خلال قراءات مقياس الارتفاع. 

لكن السيد ليمي قال إن عدم وجود محركات دفع عكسية سيجعل من الصعب على الطيارين إيقاف الطائرات قبل وصولها إلى نهاية المدرج.

أصدرت إدارة الطيران الفيدرالية يوم الجمعة إشعارًا بأنها اكتشفت "حالات شاذة" يمكن أن تتسبب "بغض النظر عن الطقس أو النهج" في حدوث تداخل لشبكات الجيل الخامس للتأثير على عدد من أنظمة 787 الآلية. 

وقالت الوكالة: "إن وجود تداخل 5G C-band يمكن أن يؤدي إلى أداء تباطؤ متدهور، وزيادة مسافة الهبوط ورحلة المدرج". 

- لماذا لم يتم تناول هذه المخاوف في وقت سابق؟

يجب أن يعالج قرار AT&T و Verizon بالحد مؤقتًا لشبكة 5G الجديدة الخاصة بهم على بعد ميلين من المطارات العديد من مخاوف السلامة هذه على الأقل في الوقت الحالي.

لكن بداية 5G كانت سنوات في طور التكوين، مما أثار تساؤلات حول سبب قيام شركات الطيران، وإدارة الطيران الفيدرالية، والشركات اللاسلكية بعدم حلها في وقت سابق.

وقالت السيدة فورشتجوت روث إن التحذيرات السابقة من خبراء الطيران قد تم تجاهلها. 

وقالت إنه في ديسمبر 2020، أرسلت وزارة النقل خطابًا إلى الإدارة الوطنية للاتصالات والمعلومات تحذر من أن السماح لـ 5G بالعمل في نطاق التردد المقترح من شأنه أن يسبب مشاكل لأنظمة سلامة الطيران.

وقالت إن هذه الرسالة لم يتم تمريرها أبدًا إلى إدارة الطيران الفيدرالية وللشركات اللاسلكية.

بدلاً من ذلك، مضت مفوضية الاتصالات الفيدرالية، بالاعتماد على أبحاثها الخاصة التي أزالت مخاوف السلامة 5G، في مزاد مخطط له. 

في فبراير، عرضت شركات الاتصالات أكثر من 80 مليار دولار لاستخدام هذا الجزء من الطيف اللاسلكي لشبكة الجيل الخامس.

ومع ذلك ، فإن خبراء الاتصالات اللاسلكية، بما في ذلك بعض المسؤولين في لجنة الاتصالات الفيدرالية مثل بريندان كار، العضو الجمهوري في اللجنة، يرفضون التحذيرات من إدارة الطيران الفيدرالية وشركات الطيران، بحجة أن تداخل 5G لا يشكل خطرًا على السلامة.

- ماذا سيحدث الان؟

قالت السيدة Furchtgott-Roth، التي تدرس اقتصاديات النقل في جامعة جورج واشنطن، إنه لحل المشكلة بشكل كامل، يجب اختبار كل نموذج للطائرة.

قالت: "لا أستطيع القول إن الطائرات الأحدث ستعمل بشكل طبيعي والطرازات القديمة لن تعمل، في بعض الحالات، يكون الأمر عكس ذلك".

تعمل صناعة الطيران على معايير جديدة لمقاييس الارتفاع الراديوية من شأنها معالجة تداخل شبكات الجيل الخامس وقضايا أخرى. 

لكن لم يتم تحديد موعد إطلاق هذه المعايير حتى أكتوبر وستطبق فقط على أجهزة قياس الارتفاع الجديدة. 

وافقت إدارة الطيران الفيدرالية على خمسة نماذج من أجهزة قياس الارتفاع متوافقة مع 5G في الأسبوع الماضي، لكن الموافقات تستند إلى مزيج من مقياس الارتفاع ونموذج الطائرة، ولم تتم الموافقة على أجهزة قياس الارتفاع للاستخدام في 787s.

يجب التفاوض على أي حل بين شركات الطيران وإدارة الطيران الفيدرالية من جهة والشركات اللاسلكية ولجنة الاتصالات الفيدرالية من جهة أخرى.

والمشكلة هي إن المعسكرين ينظران إلى الأمر برمته بشكل مختلف تمامًا لدرجة أن التوصل إلى اتفاق قد يكون صعبًا.