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Flight Trial Demonstration of Secure GBAS via the L-band Digital Aeronautical Communication System (LDACS)

Mäurer, Nils und Gräupl, Thomas und Bellido-Manganell, Miguel Angel und Mielke, Daniel M. und Filip-Dhaubhadel, Alexandra und Heirich, Oliver und Gerbeth, Daniel und Felux, Michael und Schalk, Lukas Marcel und Becker, Dennis und Schneckenburger, Nicolas und Schnell, Michael (2021) Flight Trial Demonstration of Secure GBAS via the L-band Digital Aeronautical Communication System (LDACS). IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 36 (4), Seiten 8-17. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/MAES.2021.3052318. ISSN 0885-8985.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9397802

Kurzfassung

The Ground Based Augmentation System (GBAS) is the cornerstone for enabling automated landings without the Instrument Landing System (ILS). Currently GBAS is evolving to GAST-D for CAT III landings. This extends GBAS via the use of multiple frequencies (L1/L2 and L5) and the use of multiple global navigation satellite system constellations. GBAS requires correction data to be broadcast to aircraft. This is currently done with the VHF Data Broadcast (VDB) datalink. However, VDB has several known shortcomings: (1) low throughput, (2) small area of operation and (3) no cyber-security measures. In this paper we propose the use of the L-band Digital Aeronautical Communications System (LDACS) for broadcasting GBAS correction data to address these shortcomings. In flight experiments conducted in 2019, we set up an experimental GBAS installation using LDACS. Broadcast data was secured using the TESLA broadcast authentication protocol. Our results indicate that cryptographically secured GBAS data via LDACS can provide GAST-C and GAST-D services with high availability if cryptographic parameters are chosen appropriately.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/139300/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Flight Trial Demonstration of Secure GBAS via the L-band Digital Aeronautical Communication System (LDACS)
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mäurer, NilsNils.Maeurer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1324-7574NICHT SPEZIFIZIERT
Gräupl, Thomasthomas.graeupl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7864-774XNICHT SPEZIFIZIERT
Bellido-Manganell, Miguel AngelMiguel.BellidoManganell (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0668-3477NICHT SPEZIFIZIERT
Mielke, Daniel M.Daniel.Mielke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0625-8910NICHT SPEZIFIZIERT
Filip-Dhaubhadel, AlexandraAlexandra.Filip (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7426-1081NICHT SPEZIFIZIERT
Heirich, Oliveroliver.heirich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5191-5997NICHT SPEZIFIZIERT
Gerbeth, DanielDaniel.Gerbeth (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7495-7361NICHT SPEZIFIZIERT
Felux, MichaelMichael.Felux (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8368-4422NICHT SPEZIFIZIERT
Schalk, Lukas MarcelLukas.Schalk (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Becker, DennisDennis.Becker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schneckenburger, NicolasNicolas.Schneckenburger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9952-7555NICHT SPEZIFIZIERT
Schnell, MichaelMichael.Schnell (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5913-6648NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 April 2021
Erschienen in:IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:36
DOI:10.1109/MAES.2021.3052318
Seitenbereich:Seiten 8-17
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
Name der Reihe:IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine
ISSN:0885-8985
Status:veröffentlicht
Stichwörter:LDACS, Cybersecurity, GBAS, TESLA, Avionics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Kommunikation, Navigation und Überwachung (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Institut für Kommunikation und Navigation
Hinterlegt von: Mäurer, Nils
Hinterlegt am:08 Dez 2020 15:42
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:58

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • Flight Trial Demonstration of Secure GBAS via the L-band Digital Aeronautical Communication System (LDACS). (deposited 08 Dez 2020 15:42) [Gegenwärtig angezeigt]

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