5G 網(wǎng)絡(luò)會(huì)干擾飛機(jī)系統(tǒng),是真的咩?
摘要: 最近「5G 干擾風(fēng)波」在大洋彼岸的美國(guó),鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。到我們截稿為止,美國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商和美國(guó)聯(lián)邦航空局 (FAA) 的拉扯仍未結(jié)束,這件事情的最終走向充滿了未知數(shù),但我們可以厘清的是:特定頻段的 5G 網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)飛機(jī)上的無(wú)線電高度計(jì)造成干擾,但未造成大范圍,對(duì)國(guó)內(nèi)航空業(yè)的影響更是微乎其微。
最近「5G 干擾風(fēng)波」在大洋彼岸的美國(guó),鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。到我們截稿為止,美國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商和美國(guó)聯(lián)邦航空局 (FAA) 的拉扯仍未結(jié)束,這件事情的最終走向充滿了未知數(shù),但我們可以厘清的是:特定頻段的 5G 網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)飛機(jī)上的無(wú)線電高度計(jì)造成干擾,但未造成大范圍,對(duì)國(guó)內(nèi)航空業(yè)的影響更是微乎其微。
正因如此,這次風(fēng)波在東西方有著截然不同討論度,但科學(xué)還是得嚴(yán)肅對(duì)待,為什么 FAA 會(huì)說(shuō)電信運(yùn)營(yíng)商在機(jī)場(chǎng)附近鋪設(shè) 5G 基站會(huì)對(duì)航空安全造成影響呢?
此次 5G 風(fēng)波前因后果
早在 2020 年,F(xiàn)AA 就向聯(lián)邦政府和美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì) (FCC) 提出擔(dān)憂,擔(dān)心即將被拍賣的 C 波段 5G 網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)飛機(jī)無(wú)線電高度計(jì)造成干擾,這次被拍賣的 C 波頻段網(wǎng)絡(luò)的頻率為3.7-3.98 GHz,與機(jī)場(chǎng)無(wú)線電高度計(jì)所使用4.2-4.4GHz頻率過(guò)于接近,在極端情況下可能導(dǎo)致信號(hào)干擾,對(duì)飛機(jī)近地降落造成影響。

▲圖片來(lái)源:PCMAG
飛機(jī)安全無(wú)小事,F(xiàn)AA 與航空無(wú)線電技術(shù)委員會(huì) (RTCA) 發(fā)起了一次聯(lián)合審查,他們組建了一個(gè) 5G 特別小組進(jìn)行了為期 6 個(gè)月的審查,其中包括對(duì)無(wú)線電高度計(jì)的性能進(jìn)行定量評(píng)估、開(kāi)發(fā)干擾模型和假設(shè)以預(yù)測(cè)在廣泛的運(yùn)行情況下收到的干擾水平。
通過(guò)全面評(píng)估,結(jié)論是 3.7-3.98GHz 頻段的 5G 電信系統(tǒng)將對(duì)所有類型的民用飛機(jī)的無(wú)線電高度計(jì)造成有害干擾,這包括商用運(yùn)輸飛機(jī)、公務(wù)機(jī)、通用航空飛機(jī)、運(yùn)輸和通用航空直升機(jī)。
這種風(fēng)險(xiǎn)是廣泛存在,并有可能對(duì)美國(guó)的航空作業(yè)產(chǎn)生廣泛的影響,包括在沒(méi)有適當(dāng)?shù)木徑獯胧┑那闆r下,有可能發(fā)生災(zāi)難性的故障。
民航飛機(jī)目前大多采用兩種高度計(jì)對(duì)飛行高度進(jìn)行判斷:高空中使用氣壓高度計(jì),起飛降落時(shí)則依靠無(wú)線電高度計(jì)進(jìn)行測(cè)高。
后者原理與雷達(dá)相近,所以也可稱為雷達(dá)高度計(jì)。飛機(jī)向地面發(fā)射無(wú)線電波,電波反射后重新被飛機(jī)接收,通過(guò)測(cè)量電波來(lái)回所用的時(shí)間來(lái)測(cè)算飛機(jī)的高度。這種高度計(jì)僅在飛機(jī)距地面 750 米以內(nèi)工作,所以一般在飛機(jī)進(jìn)近(下降時(shí)對(duì)準(zhǔn)跑道飛行的過(guò)程)和著陸階段使用。

▲圖片來(lái)源:每日郵報(bào)
所以 FAA 擔(dān)憂的是,雷達(dá)高度計(jì)受到 C 波信號(hào)干擾,導(dǎo)致飛行員不能準(zhǔn)確讀數(shù),影響高度判斷。
在低能見(jiàn)度天氣下,飛行員沒(méi)辦法用肉眼觀察地面障礙物和離地距離,無(wú)線電高度計(jì)就相當(dāng)于飛行員的眼睛,如果這副「眼睛」看不清,則會(huì)威脅到整個(gè)機(jī)組和乘客的安全。
由于這些都是基于預(yù)測(cè)模型作出的假設(shè),所以 FCC 和美國(guó)兩大電信運(yùn)營(yíng)商 AT&T 和 Verizon 對(duì)此審查報(bào)告了提出質(zhì)疑,認(rèn)為這對(duì)現(xiàn)實(shí)世界沒(méi)有參考價(jià)值。

這就跟在飛機(jī)上不能使用手機(jī)一樣,理論上存在潛在風(fēng)險(xiǎn),但未在現(xiàn)實(shí)中被佐證,更像是預(yù)防措施。
然而 FAA 還是發(fā)布了適航指令,要求飛行環(huán)境存在 C 波 5G 網(wǎng)絡(luò)時(shí),飛行員禁止進(jìn)行一些需要依賴無(wú)線電高度計(jì)的駕駛操作,包括自動(dòng)降落等。
為什么其他國(guó)家沒(méi)有遇到類似的風(fēng)波
目前歐洲和亞洲近 40 個(gè)國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商均在使用 C 波段 5G 網(wǎng)絡(luò),從未報(bào)告過(guò)無(wú)線電高度計(jì)因此受影響。
歐洲航空安全局 2021 年 12 月 17 日發(fā)表聲明說(shuō),所謂「5G頻段干擾」的爭(zhēng)議僅限于美國(guó)航空界,
目前階段,歐洲未曾發(fā)現(xiàn)任何不安全的干擾風(fēng)險(xiǎn)。
在歐盟,5G 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的頻率低于美國(guó)運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃使用的頻率,從而降低了機(jī)場(chǎng)周邊地域被干擾的風(fēng)險(xiǎn)。

除了美國(guó),法國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家的航空監(jiān)管當(dāng)局也針對(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)出臺(tái)了相對(duì)溫和的限制措施。
首先加拿大和日本對(duì)機(jī)場(chǎng)附近的 5G 基站頻率作出限制,而法國(guó)的做法則比較靈活。
2021 年 2 月,法國(guó)民航局警告稱,在飛機(jī)上使用 5G 設(shè)備可能會(huì)干擾機(jī)上電子設(shè)備,導(dǎo)致高度讀數(shù)錯(cuò)誤,并建議在飛行過(guò)程中關(guān)閉 5G 設(shè)備或?qū)⑵湓O(shè)置為飛行模式,后來(lái)法國(guó)民航局規(guī)定在機(jī)場(chǎng)周圍設(shè)立「緩沖區(qū)」限制 5G 信號(hào),且天線必須向下傾斜以防止?jié)撛诘母蓴_。
雖然這會(huì)降低 5G 信號(hào)輻射的能力,不過(guò)也是多方衡量之后所做的妥協(xié)之策。
此次風(fēng)波將如何結(jié)束?
美國(guó)運(yùn)營(yíng)商對(duì)此極力反抗,更多是因?yàn)樗麄兓藬?shù)百億元拍下 3.7-3.98GHz C 波段的 5G 網(wǎng)絡(luò)牌照,如果因此放棄,意味著這些錢都打了水漂,而且不利于 5G 網(wǎng)絡(luò)在美國(guó)本土的推廣。
為什么 C 波段 5G 網(wǎng)絡(luò)對(duì) AT&T 和 Verizon 那么重要呢?因?yàn)樗麄冃枰采w面積更廣的 5G 網(wǎng)絡(luò)輻射技術(shù),無(wú)線電信號(hào)頻率越高,能量越大,但輻射范圍也越窄。
這次處于輿論風(fēng)暴中心的 C 波段網(wǎng)絡(luò),屬于中頻波段(Mid-Band,通常將 1GHz-6GHz 的頻段稱為中頻)。這一波段的速度,距離 5G 的理論峰值速度有較大距離,甚至可以說(shuō)只比 4G 網(wǎng)絡(luò)快一點(diǎn),但它兼具覆蓋能力和帶寬能力,對(duì)于國(guó)土面積龐大、地廣人稀的美國(guó)而言,實(shí)用性更強(qiáng)。

為什么我們?cè)谶@次爭(zhēng)論事件的相關(guān)報(bào)告中沒(méi)有看到三大運(yùn)營(yíng)商之一 T-Mobile 的身影呢?因?yàn)樗麄兡壳皼](méi)有針對(duì) C 波波段網(wǎng)絡(luò)的部署。
他們選擇 3.45-3.55GHz 頻段以滿足對(duì)中頻波段的覆蓋,這一頻段距離無(wú)線電高度計(jì)的工作頻率有一段較大的安全緩沖區(qū),所以 T-Mobile 得以在此次風(fēng)波中獨(dú)善其身。
我國(guó)主流的 5G 網(wǎng)絡(luò)頻段有 n41、n78、n79,都是中頻波段,但與高度計(jì)的工作頻率沒(méi)有交集,也不受影響。

當(dāng)然,這不代表我們可以在飛機(jī)上毫無(wú)顧慮地使用手機(jī),無(wú)論是 5G 或者 4G 都不行,乘坐飛機(jī)時(shí),還需遵守民航法典規(guī)定,在起飛、降落時(shí)關(guān)閉手機(jī)或打開(kāi)飛行模式。
這次爭(zhēng)議能否早日結(jié)束,全看事件雙方是否愿意各退一步。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,他們可以采取與法國(guó)相似的舉措:圍繞機(jī)場(chǎng)和進(jìn)近空域設(shè)立 2 公里緩沖地帶,盡量減少 5G 信號(hào)對(duì)飛機(jī)的干擾。
對(duì)于 FAA 而言,他們一邊呼吁運(yùn)營(yíng)商推遲 5G 鋪設(shè)計(jì)劃,一邊排查機(jī)上配備不受 C 波干擾,更先進(jìn)高度計(jì)的飛機(jī),并恢復(fù)這部分航班的飛行計(jì)劃。

截至 1 月 20 日,F(xiàn)AA 已經(jīng)允許 90% 的美國(guó)商業(yè)機(jī)隊(duì)在部署了 C 波頻段的機(jī)場(chǎng)進(jìn)行低能見(jiàn)度著陸,其中包括波音 737、747、787、空客 319、320、330、380 等機(jī)型,希望這事最終能迎來(lái)各方都滿意的結(jié)局吧。
5G,飛機(jī),高度計(jì)






