Är 5G farligt för flygplan? Vad piloter och FAA säger

Efter månader av bråkar med flygindustrin, AT&T och Verizon fick äntligen grönt ljus lever med sina nya C-Band 5G-utrullningar tidigare i år. Medan båda flygbolagen var tvungna att göra vissa eftergifter för att lugna farhågorna för att det nya spektrumet skulle störa flygplansinstrument, undrar vissa piloter nu om det var tillräckligt.

Under större delen av 2021 hävdade Federal Aviation Administration (FAA) och nyckelaktörer inom luftfartsindustrin att de frekvenser som används av det nya C-bandsspektrumet satt farligt nära dem som var ockuperade av kritiska flygplansinstrument, såsom radarhöjdmätare. Federal Communications Commission (FCC), AT&T och Verizon var inte överens - med hänvisning till studier utförda av den statliga tillsynsmyndigheten som visade liten eller ingen risk.

Icke desto mindre gick flygbolagen överens om att skjuta upp sina planerade lanseringar i december 2021 till den 5 januari för att ge mer tid att se över farhågorna och studera den potentiella påverkan på flygplan. Men när FAA tryckte på för en förlängning av det

Vita huset engagerade sig att förmedla ett snabbt avtal mellan alla inblandade parter.

Till slut fick AT&T och Verizon tillstånd att slå på sina C-bandsnät den 19 januari, med förbehållet att de skulle begränsa C-band 5G-effektnivåer och samtycker till uteslutningszoner runt 50 viktiga flygplatser för den första lanseringen.

Inga "katastrofala störningar"

Trots allvarliga varningar från vissa håll inom flygindustrin, lanseringen av den nya C-bandsspektrum gått framåt utan någon av de "katastrofala störningar" som förutspåtts av flygbolagschefer.

Faktum är att de enda störningarna som inträffade var till stor del självförvållade. Flera utländska flygbolag, inklusive Japan Airlines och Air India, stoppade sina flygningar till stora amerikanska flygplatser. Samtidigt, VD för Emirates dessutom berättade för CNN att 5G-utbyggnaden var "en av de mest brottsliga, fullständigt oansvariga" sakerna han har sett i sin flygkarriär.

Ändå återupptogs flygningarna mindre än 48 timmar efter att utbyggnaden av C-bandet började, och sedan dess verkar flygindustrin tyst ha tagit utbyggnaden av de nya 5G-frekvenserna med ro.

Även om det är rättvist att säga det de överenskomna undantagszonerna runt stora flygplatser hjälpte till att mildra några av problemen, de föreslagna zonerna hindrade inte flygtjänstemän från att ringa varningsklockor och driva på för fler förseningar. Det var inte förrän efter att utbyggnaden av C-bandet visade sig vara en icke-händelse som tjänstemännen tyst enades om att det kanske inte var ett så stort problem som de först befarade.

5G och radarhöjdmätare

Medan C-band utbyggnaden har inte skapat några katastrofala säkerhetsproblem för flygbolagen, detta betyder inte att flygindustrins tjänstemän och forskare inte har legitima bekymmer.

Det finns potential för störningar mellan det nya 5G-spektrumet och frekvenserna som används av flygplansinstrument. Det är en fråga som har studerats fram och tillbaka sedan åtminstone 2020 när FCC först föreslog att auktionera ut det nya spektrumet.

FCC insisterade på att dess tester hade visat att det nya C-bandsspektrumet, som fungerar i intervallet 3,7–3,98 GHz, var tillräckligt långt borta från de 4,2–4,4 GHz frekvenser som används av radarhöjdmätare. FCC: s experter sa att detta 0,22GHz (220MHz) gap skulle vara mer än tillräckligt för att undvika störningar.

FAA höll dock inte med och citerade en forskningsrapport från 2020 av Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), en oberoende teknikstandardgrupp som representerar flygtransportindustrin. Denna studie visade att 5G-telekommunikation i C-bandsspektrumet kan orsaka "skadlig interferens" på radarhöjdmätare på grund av falska utsläpp och "bandbreddsföroreningar."

Även om studien medgav att frekvenserna var tillräckligt långt ifrån varandra för att problem inte skulle uppstå, var problemet att ökad 5G-användning sannolikt skulle resultera i en tillräckligt stark koncentration av signaler för att de skulle kunna "blöda igenom" till angränsande frekvensband på samma sätt som ljusföroreningar sker i närheten av större städer.

Sådan störning kan göra att radarhöjdmätarna i de flesta kommersiella flygplan visar felaktiga avläsningar, vilket kan vara ödesdigert i situationer där piloter förlitar sig på noggrannhet för att förhandla fram landningar under svåra väderförhållanden. Det är därför FAA: s lista över 5G-exkluderade flygplatser omfattar många mindre regionala fält som är utsatta för kraftig dimma och långa perioder med dålig sikt.

Piloter rapporterar oro

Även om det inte har förekommit några offentliga rapporter om allvarliga säkerhetsproblem, gjorde utbyggnaden av 5G några piloter som skramlade efter att de upplevt problem med radarhöjdmätare som de tror är kopplade till det nya C-bandet frekvenser.

Enligt en färsk rapport av IEEE spektrum, ökade klagomålen på höjdmätarfel avsevärt efter installationen den 19 januari av det nya C-bandsspektrumet. Naturligtvis är korrelation inte alltid lika med orsakssamband, och kontroversen om 5G-utbyggnaden gav en viss nivå av hypermedvetenhet bland flygplansbesättningar. Ändå har det kommit tillräckligt många rapporter för att antyda någon koppling mellan de två.

Till exempel, kort efter att C-bandsutbyggnaderna började, började flera flygningar över Tennessee uppleva höjdmätarfel som gjorde det "omöjligt att upprätthålla tilldelad höjd", enligt en pilotrapport gjord till NASA: s flygsäkerhetsrapporteringssystem (ASRS). Ett flygplan rapporterade att det tappade sin autopilot helt, vilket väckte tillräckligt med oro för att markkontroll hade brandbilar som väntade på den vid landning.

En annan rapport i februari avslöjade att ett passagerarflygplan som var på väg att landa på Louis Armstrong International Airport i New Orleans fick oregelbundna låghöjdsvarningar. Även om dessa inte utgjorde ett direkt säkerhetsproblem, noterade piloten att de kunde vara "extremt distraherande i en mer utmanande miljö som låg sikt, isförhållanden, etc."

Ett kommersiellt jetplan drabbades av ett potentiellt allvarligare autopilotfel i mars på Los Angeles internationella flygplats, och gick in i en "aggressiv" nedstigning bara 100 fot över marken - ett scenario som kunde ha orsakat en krasch om piloten inte tagit manuell kontroll över flygplan.

För att vara tydlig, den här typen av problem var inte ovanliga före lanseringen av 5G; det är därför piloter alltid har krävts att vara fastspända i sina säten och redo att ta kontroll med ett ögonblicks varsel när ett flygplan körs på autopilot. Den ökande frekvensen av sådana rapporter orsakar dock oro bland många människor inom flygindustrin.

Enligt IEEE spektrum, som analyserade rapporter som gjorts till ASRS-databasen, "klagomål på felaktiga och felaktiga höjdmätare ökade i höjden efter lanseringen tidigare i år av trådlösa höghastighetsnätverk av 5G."

Närmare bestämt lämnades 93 rapporter relaterade till radarhöjdmätareproblem mellan januari och maj i år. "Enbart januari sågs nästan dubbelt så många klagomål på felaktiga höjdmätare som de föregående fem åren tillsammans", noterade analysen.

I många fall pekade flygbesättningsmedlemmen som gjorde rapporten på 5G-störningar som orsaken. Naturligtvis är detta rena spekulationer, men det visar hur mycket de nya 5G-installationerna har varit i framkant av flygarnas sinnen.

En pilot som gjorde ett flyg till San Francisco efter att de nya 5G-frekvenserna gick live rapporterade att deras plans hastighetsbromsar oväntat aktiverades före landning. "Med över 18 000 timmar som kapten på Boeing-flygplan... har jag aldrig haft de automatiska hastighetsbromsarna utlösta utan kommando innan markkontakten," pilot skrev i rapporten och tillade att "Medan jag arbetar i 5G-miljön har jag ingen avsikt att vara den första att göra en 5G landning."

Vissa experter tror dock att all hype kring farorna med det nya 5G-spektrumet kan förvränga uppfattningarna hos folk i cockpit. IEEE Spectrum pratade med Chris Rudell, en docent vid avdelningen för elektro- och datateknik vid University of Washington, som föreslog att åtminstone vissa piloter kan misstolka vad de upplever i ljuset av all hype.

"Jag skulle sova som en baby [på ett plan] som flög över en 5G-basstation med full effekt," sa Rudell till IEEE Spectrum och tillade att piloter är mycket mer benägna att tillskriva instrumentfel till 5G-utbyggnaderna, även i situationer där det inte finns några uppenbara förbindelse. Det hjälper inte heller att FAA har lagt till ett specifikt onlineformulär för att rapportera avvikelser i radiohöjdmätare i kölvattnet av de nya C-bandsutrullningarna, vilket uppmuntrar piloter att rapportera incidenter som de kan ha tidigare ryckt på axlarna av.

FAA berättade för IEEE Spectrum att det har fått cirka 550 bidrag sedan januari, även om det bara har undersökt ungefär hälften av dem hittills. Byrån kunde inte utesluta 5G-störningar i cirka 80 rapporterade incidenter. Det gick dock snabbt att tillägga att ingen av dessa incidenter som kunde ha orsakats av 5G hade någon inverkan på system relaterade till flygplanssäkerhet.

Ljuset i slutet av tunneln

Eftersom bandbreddsföroreningar orsakas av starkare koncentrationer av frekvenser kan tjänstemän inte anta att fler problem inte kommer att uppstå i framtiden bara för att det har gått relativt smidigt så långt.

När fler människor uppgraderar till 5G-enheter lägger operatörerna upp mer C-band torn och 5G-användningen i dessa frekvenser ökar, kan vissa områden nå en kritisk tröskel för 5G-signaler som kan vara tillräckligt för att störa flygplansinstrument.

Lyckligtvis står forskare och tillsynsmyndigheter inte stilla. Som Bloomberg nyligen rapporterade, den National Telecommunications and Information Administration (NTIA), som ger råd till presidenten i frågor om telekommunikation och informationspolitik, har arbetat med Försvarsdepartementet, mobiloperatörer och flygindustrin för att fortsätta studera effekterna av det nya 5G frekvenser.

Resultaten har varit lovande och visar att även om flygbolagsutrustning fortfarande är potentiellt i riskzonen från 5G-störningar, verkar de begränsningar som har införts fungera. Detta inkluderar uteslutningszoner och lägre effektnivåer som används av operatörer, tillsammans med radiofrekvensfilter "patchar" som är mandat av FAA för "radio höjdmätare som är mest mottagliga för störningar.” Verizon och AT&T har också kommit överens om att fortsätta med en viss nivå av frivilliga begränsningar till åtminstone mitten av 2023

NTIA-rapporten noterade att det fanns en "låg nivå av oönskade 5G-utsläpp" i de frekvenser som används av så kallade radarhöjdmätare, så rapporten säger inte att flygplansinstrument är immuna mot 5G interferens; det bekräftar bara att de försiktighetsåtgärder som flygindustrin och mobilnätsoperatörerna utövat har gett resultat.

Med andra ord, förvänta dig inte att se Verizons Ultra Wideband eller AT&T: s 5G Plus-nätverk på stora flygplatser när som helst snart. Eftersom dessa högre nivåer 5G-tjänster mestadels använder C-bandsspektrum, måste operatörerna vänta tills FAA har gett dem grönt ljus för att fortsätta, vilket bara kommer att hända när alla potentiellt påverkade radarhöjdmätare har korrigerats eller ersatt.

FAA noterar att "tillverkare av radiohöjdmätare har arbetat i en aldrig tidigare skådad takt för att utveckla och testa filter och installationssatser för dessa flygplan" som "kan installeras på några timmar vid flygbolagens underhållsanläggningar." Tillsynsmyndigheten förväntar sig att arbetet ska vara det mesta slutfört i juli nästa år, varefter man förväntar sig att "de trådlösa företagen förväntar sig att driva sina nätverk i stadsområden med minimal restriktioner.”

Redaktörens rekommendationer

• T-Mobiles enorma ledning inom 5G-hastigheter kommer inte någonstans
• Bor du på landsbygden? Verizon 5G är på väg att bli bättre för dig
• Här är en annan stor anledning till varför T-Mobile 5G dominerar AT&T och Verizon
• De bästa 5G-telefonplanerna 2022
• När kom 5G ut? Den långa, komplicerade historien om dess utgivning