Десять неотложных задач для безопасности беспилотников

Специфику беспилотных авиационных систем (БАС) обуславливают следующие моменты:

• отсутствие пилота на борту и передача управляющих команд дистанционно с наземной станции управления (НСУ) с использованием канала связи С2 (Command and Control);
• практическая невозможность выполнять полеты по правилам визуального полета (ПВП);
• заранее неизвестное местонахождение внешнего пилота, управляющего беспилотным воздушным судов (БВС) или контролирующего его полет.

Вышеназванные особенности рождают новые технологические задачи и угрозы.

Задача № 1. Безопасность канала С2

От надежности канала управления C2 и возможности передавать данные без малейших задержек зависит своевременная реакция БВС на управляющие команды и эффективное предотвращение столкновений.

Огромное значение имеет криптостойкость канала C2 к умышленному перехвату и подмене сигнала. Именно эта угроза является сегодня наиболее вероятной и легко реализуемой при злонамеренном умысле причинения вреда с использованием БАС.

Тенденция к полной автоматизации полета БВС и возложение большого числа задач при организации трафика на внешние информационные сервисы без организации защищенного канала С2 может привести к массовому изменению траекторий полета хакерами-злоумышленниками, поражению наземной инфраструктуры и авиационным катастрофам.

Задача № 2. Предотвращение вероятного столкновения

Другая серьезнейшая проблема, решаемая в мировом авиационном сообществе, – вероятное столкновение беспилотных и пилотируемых воздушных судов.

БВС, летающие в пределах визуальной видимости, представляют собой, по сути, авиамодели, пилоты которых имеют возможность оперативно оценивать воздушную обстановку и мгновенно влиять на элементы управления БВС для уклонения от других визуально наблюдаемых воздушных судов.

Уже сегодня большая часть коммерческих полетов БВС выполняется за пределами не только визуальной, но и радиовидимости, то есть практически автономно.

При таком полете внешний пилот не имеет возможности визуально оценивать воздушную обстановку, но для предотвращения столкновений он должен иметь полную достоверную информацию о текущем местоположении БВС, его параметрах полета, состоянии бортовых систем, а также обладать ситуационной осведомленностью об окружающей воздушной обстановке в районе полета БВС. И если в классах воздушного пространства А и С, где осуществляется диспетчерское обслуживание, эта задача имеет техническое решение, то в классе G, где и выполняется подавляющее большинство полетов БВС, задача не решена.

Определенно, единственно верный путь обеспечения ситуационной осведомленности в классе G – это прямое взаимодействие пилотируемых и беспилотных воздушных судов, наблюдающих друг друга в приборном режиме и сообщающих информацию пилотам. В мире такой технологии дали определение V2V (Vehicle to Vehicle). К этому каналу обмена данными между воздушными судами также предъявляются повышенные требования по кибербезопасности по причинам, описанным выше.

Задача № 3. Бесперебойная связь с внешним пилотом

Связь с органом управления воздушным движением (УВД) там, где она предусмотрена, становится еще одной задачей, при которой обмен сообщениями между диспетчером и пилотом должен происходить оперативно, без искажений и подмены сигнала.

Сегодня порядка 50% всех полетов БВС выполняются на удалении до 50 км от НСУ, при этом технологически современные БВС способны выполнять и выполняют дальние полеты, на расстояния более 1 тыс. км, в автономном режиме.

Проблема заключается в том, что диспетчер не может заранее знать местоположение внешнего пилота для установления связи, а по принятым в ИКАО правилам связь диспетчера с пилотом БВС преимущественно ведется через борт беспилотного воздушного судна. Таким образом, радиосвязь с внешним пилотом должна быть реализована через находящееся в воздухе БВС, что требует организации канала связи С3 (Command, Control and Communication) между станцией внешнего пилота и БВС, а также наличие радиостанции голосовой связи на борту БВС. Наличие каналов связи "внешний пилот – БВС " и "БВС – УВД" определяет необходимость разработки и внедрения особых требований по кибербезопасности, исключающих возможность внешнего вмешательства через каналы связи в управление БВС.

Задача № 4. Соответствие установленным требованиям

Обеспечение безопасной эксплуатации БВС достигается разработкой и реализацией комплекса мер организационного и технического характера. В большой степени на гражданские БВС распространяются требования, действующие в пилотируемой гражданской авиации, вместе с тем предполагается ряд специфических требований, обусловленных особенностью конструкции.

Особенностью БАС, требующей отражения при проведении сертификации, является возможность управления БВС с различных типов сертифицированных станций внешнего пилота и каналов С2, что должно быть отражено в сертификате типа БАС. Канал С2 должен отвечать требованиям к авиационной электросвязи по надежности, достоверности и непрерывности. Отдельное внимание должно быть уделено требованиям по обеспечению киберзащищенности каналов связи.

Задача №5. Рациональное использование воздушного пространства

Учитывая повышенный риск для других пользователей воздушного пространства и третьих лиц, в настоящее время полеты всех БВС осуществляются на основании разрешения УВД в специально выделенном (сегрегированном) воздушном пространстве, в котором полеты других воздушных судов ограничиваются. Эта мера является вынужденной, призванной на данном этапе развития обеспечить безопасность полетов, однако является примером нерациональной организации использования воздушного пространства, представляющего собой, по существу, национальный ресурс. Значительный рост количества эксплуатирующихся БВС и в связи с этим районов, закрытых для полетов других воздушных судов, вносит существенные временные и пространственные ограничения для их эксплуатантов. Это противоречит заявленным в Воздушном кодексе равным правам пользователей на использование воздушного пространства, ставит в неравные условия эксплуатантов пилотируемой и беспилотной авиации, приводит к конфликтным ситуациям и несет угрозу безопасности полетов в связи с возможными сознательными или несознательными нарушениями.

Задача № 6. Интеграция в контролируемое воздушное пространство

Ключевой задачей, над решением которой работает все авиационное сообщество, является обеспечение безопасной интеграции БВС в общее (несегрегированное) воздушное пространство, то есть возможность выполнения полетов совместно с пилотируемыми воздушными судами. Причем, по мнению ИКАО, это не должно приводить к изменению существующей структуры и порядка использования воздушного пространства, действующих процедур взаимодействия экипажей воздушных судов с органами УВД, а также к необходимости оснащения пилотируемых судов специальными техническими средствами, обеспечивающими взаимодействие с БВС.

Читайте полностью в журнале "Системы безопасности" #5, 2018

Иллюстрация к статье сгенерирована нейросетью Kandinsky