Ante las crecientes amenazas a los sistemas GPS de aviación, los investigadores de Sandia National Labs sostienen que estamos pasando por alto una alternativa fácilmente disponible que podría funcionar eficazmente con más investigaciones: las señales celulares. Se le perdonaría que se burlara de la idea de que un grupo de científicos de talla mundial tardó hasta 2024 en darse cuenta de que es posible utilizar señales de oportunidad (SOO) para determinar la ubicación, pero ellos lo saben. La investigación sobre los SOO ha sido exhaustiva a lo largo de los años e incluso ha implicado descifrar el código de las señales de los satélites Starlink para utilizarlos como alternativa al GPS, pero la mayoría de los experimentos se han centrado en la navegación terrestre, no en la determinación de la posición en altitud. “Aunque todavía estamos procesando los datos del vuelo, creemos que nuestros hallazgos preliminares indican que detectamos balizas de señal de torres de telefonía celular a nuestra altitud máxima de aproximadamente 82.000 pies”, dijo Jennifer Sanderson, investigadora principal de Sandia en el proyecto. “En comparación, otros estudios que hemos visto se han centrado en entre 5.000 y 7.000 pies”. Lo que eso significa es que Sanderson y su equipo lograron captar señales celulares a miles de pies más allá del techo máximo para vuelos de aviones comerciales, que normalmente vuelan entre 30.000 y 42.000 pies, y lo hicieron con nada más que un par de Raspberry Pis y algunos otros dispositivos electrónicos disponibles en el mercado empaquetados en una hielera de espuma de poliestireno y sujetos a un globo meteorológico. No es difícil imaginar que un avión de pasajeros tenga mejores antenas, lo que significa que podrían captar señales aún más fuertes, con el hardware adecuado. Buen momento Hay dos formas de interrumpir las señales de cualquiera de los varios sistemas de navegación globales en todo el mundo: interferencia y suplantación de identidad. Lo primero es sencillo: sobrecargar las señales de los satélites con datos basura, mientras que lo segundo puede engañar a un receptor haciéndole creer que está en otro lugar. Tanto la suplantación de identidad como la interferencia están aumentando, según afirmó la Agencia de Seguridad Aérea de la UE (EASA) a principios de este año. EASA y la Asociación de Transporte Aéreo Internacional han descrito la interferencia de las señales de navegación como un desafío de seguridad importante para la industria de la aviación moderna, y que debe abordarse mediante alternativas o respaldos de GPS. Se han iniciado algunos trabajos sobre alternativas de GPS resistentes a falsificaciones y atascos, pero esos esfuerzos se han visto obstaculizados por retrasos, al menos en Estados Unidos, lo que hace que cualquier posible alternativa sea atractiva. Por supuesto, eso no significa que estemos cerca de crear una alternativa funcional al GPS de aviación que pueda usarse prácticamente a partir del experimento del equipo de Sandia: hay muchas complicaciones que deben resolver. Por un lado, ninguna de las señales de las torres de telefonía celular que el equipo está analizando incluye ningún tipo de datos de tiempo o ubicación, lo que significa que deben extrapolarse a partir de las características físicas de las ondas de radio a través de cosas como el efecto Doppler. Según Sandia, el equipo todavía está procesando su primer lote de datos. Dado que este es el primer experimento del tipo que ha realizado el equipo, el procesamiento incluye el minucioso proceso de hacer coincidir manualmente los datos de la señal con los satélites GPS y no GPS cercanos para usarlos como datos de referencia para determinar la posición, ya que no existe un sistema automatizado para hacerlo. todavía. “Nadie, hasta donde sabemos, ha publicado ningún trabajo utilizando una fusión de señales de torres terrestres y señales de satélites de comunicaciones no GPS, sin embargo, no es porque sea demasiado complicado desde el punto de vista del algoritmo”, dijo Sanderson a The Register en un comunicado enviado por correo electrónico. En realidad, se trata del hardware. “Cada frecuencia de señal requiere una antena, un extremo frontal de RF y un receptor diferentes. En ese punto, se convierte en un problema de ingeniería específico para su aplicación”, agregó Sanderson. Se incluyó hardware para captar todas las señales necesarias en los refrigeradores voladores de Sandia, lo que hizo que este experimento consistiera en construir el algoritmo correcto para dar sentido a las señales que no son de GPS para encontrar la ubicación. Si estas señales son lo suficientemente claras para la navegación, cambiará significativamente lo que pensábamos que era posible para la navegación alternativa. “Este proyecto se centra en la investigación y el desarrollo fundamentales de algoritmos y procesamiento de señales”, nos dijo Sanderson. “Mi objetivo es tener un conjunto de datos sólido para desarrollar algoritmos para sistemas en tiempo real, permitiendo pruebas de hardware utilizando datos reales del cielo en vivo”. En cuanto a cuándo podría ser eso, el equipo no ofreció ninguna suposición y nos dijeron que no podíamos ver los hallazgos porque todavía están bajo revisión por pares. En otras palabras, pasará algún tiempo hasta que surja algo de la investigación de Sandia, aunque se están realizando esfuerzos en otros lugares para comercializar una tecnología similar. Quien llegue primero, el resultado final será un vuelo más seguro. “Si estas señales son lo suficientemente claras para la navegación, cambiarán significativamente lo que pensábamos que era posible para la navegación alternativa”, señaló Sanderson. ®
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