Volare malgrado le interferenze della navigazione aerea
Avvicinamento, atterraggio, decollo... la buona riuscita di molte manovre aeree che ben conosciamo dipende dai sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS). Tali sistemi, però, possono essere soggetti a interferenze, come ad esempio il jamming, che può compromettere gravemente la precisione del posizionamento, e lo spoofing, che può generare false informazioni sulla posizione. Entrambi possono avere gravi ripercussioni in termini di precisione del traffico aereo e persino di sicurezza. Partendo da questa situazione, il progetto GATEMAN si è posto l’obiettivo di definire e valutare in che modo è possibile attenuare efficacemente tali interferenze. GATEMAN è stato finanziato nell’ambito dell’impresa comune SESAR, un partenariato pubblico-privato istituito per modernizzare il sistema europeo di gestione del traffico aereo. Attraverso la progettazione di un approccio innovativo alla gestione delle minacce, il team di GATEMAN ha sviluppato un sistema concepito per mantenere in funzione la navigazione GNSS degli aeromobili nonostante le interferenze di jamming e spoofing.
Base di controllo a Maggiore Tom
Luis Alvarez Antón, in qualità di capo dei sistemi aeronautici, spiega: «Il nostro approccio manterrebbe operativa la navigazione GNSS degli aeromobili o, se ciò non fosse possibile, consentirebbe agli aerei di utilizzare una tecnologia di posizionamento alternativa (come il 5G) per aiutarli nell’esecuzione delle procedure di volo basate sul GNSS». È stata proposta tutta una serie di misure, tra cui il filtraggio dei segnali minacciosi dal segnale GNSS originale, la rilevazione della presenza di interferenze e la possibilità di ripristinare altri mezzi di posizionamento. Ma cosa forse più importante è che GATEMAN permetterebbe agli aeromobili di localizzare con precisione la fonte dell’interferenza, lasciando alle autorità competenti il compito di neutralizzare la minaccia. In pratica, i segnali di jamming o spoofing verrebbero rilevati da ogni singolo aeromobile elaborando i segnali ricevuti dalle loro antenne GNSS. Per facilitare la localizzazione dell’emettitore di segnali di interferenza sono stati proposti due concetti. Il primo, il concetto autonomo, vede ogni aeromobile calcolare la posizione dell’emettitore. Il secondo, il concetto collaborativo, consente a ogni aeromobile di inviare informazioni a una struttura centrale a terra che calcola poi la posizione dell’emettitore con una maggiore precisione.
Non serve prosciugare il conto
«Uno degli obiettivi del progetto GATEMAN era quello di proporre una soluzione in grado di modificare al minimo le tipiche attrezzature e la disposizione delle antenne degli aeromobili da trasporto», afferma Alvarez Antón. Attualmente, ogni aeromobile da trasporto monta due antenne GNSS sulla parte superiore della fusoliera e, per funzionare, il concetto GATEMAN richiede solo l’aggiunta di una terza antenna GNSS. Sarebbe comunque necessario installare nuovi apparati avionici per poter elaborare i segnali ricevuti dalle tre antenne GNSS. Anche il ricorso al 5G come mezzo alternativo di navigazione è economicamente conveniente, come osserva Alvarez Antón: «In questo modo è possibile ridurre al minimo la necessità di ulteriori infrastrutture a terra a carico dei fornitori di servizi di navigazione aerea o di altre parti interessate del settore dell’aviazione».
L’unico limite è il cielo
Condurre esperimenti dal vivo in campo aperto è complicato, anche perché la generazione di segnali di jamming e spoofing è illegale e richiede l’autorizzazione di un’agenzia governativa. Fortunatamente per il team di GATEMAN, è stato possibile contare sulla collaborazione delle autorità spagnole per l’esecuzione dei test. Con questa parte del progetto in corso di realizzazione dal dicembre 2019, il progetto è ora alla ricerca di nuove fonti di finanziamento per continuare gli sforzi di ricerca.
Parole chiave
GATEMAN, navigazione aerea, GNSS, interferenza, aviazione