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航班失聯(lián):你所不了解的航空通信



2014-03-30   作者:瘦駝  來(lái)源:《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》   點(diǎn)擊量:    打印本頁(yè) 關(guān)閉


  無(wú)論如何,這都將是世界民航史上的一塊黑色的石碑,一如4561天之前的“9·11”事件。那一次,恐怖分子強(qiáng)行打開駕駛艙,操控飛機(jī)撞向了大樓,奪去了三架飛機(jī)和地面上幾千人的生命。

  “9·11”之后的第28天,2001年10月9日,美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)推出了特別聯(lián)邦航空條例(SpecialFederal Aviation Regulations),要求美國(guó)的民航客機(jī)換裝更加堅(jiān)固的駕駛艙門等安全設(shè)備。2002年3月21日,國(guó)際民航組織(ICAO)制定了新的民航客機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)。到2003年11月1日,全世界所有60座以上的民航飛機(jī)都換上了新標(biāo)準(zhǔn)的駕駛艙門。從那以后,如果飛行員從駕駛艙里鎖住艙門,外部即使用輕武器射擊也不再能把它打開。

  這一次,這道打不開的艙門很可能成了邪惡的幫兇。

  成立于1944年的國(guó)際民航組織是聯(lián)合國(guó)的一個(gè)專門機(jī)構(gòu),目前有191個(gè)成員單位。2009年,該組織曾展開商討是否修改現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),讓飛機(jī)的自動(dòng)報(bào)告系統(tǒng)的報(bào)告間隔縮短。但是跟發(fā)生在類似國(guó)際組織中大部分“正常時(shí)期”的討論一樣,那次討論陷入文山會(huì)海,至今仍無(wú)結(jié)果。

  在世界空難調(diào)查史上,像馬來(lái)西亞航空MH370航班這樣毫無(wú)頭緒的并不多見(jiàn)。

  失靈的應(yīng)答器

  漫長(zhǎng)的空中旅程中,除了那些關(guān)鍵時(shí)刻,飛機(jī)與地面的語(yǔ)音通信聯(lián)絡(luò)基本是安靜的。

  2014年3月8日凌晨1點(diǎn)19分,地面空管在略顯嘈雜的公用頻率中聽到了MH370航班副駕駛哈米德的聲音,他說(shuō):“好的,晚安。”當(dāng)三分鐘后,這架注冊(cè)號(hào)9M-MRO的波音777-200ER客機(jī)從空管雷達(dá)屏幕上消失的時(shí)候,空管員即使注意到了屏幕上眾多亮點(diǎn)中的一個(gè)不見(jiàn)了,也不會(huì)感到特別慌張。這種事時(shí)常會(huì)發(fā)生——飛機(jī)上的應(yīng)答器出故障了。

  所謂應(yīng)答器,最早來(lái)自軍用飛機(jī)。當(dāng)雷達(dá)在二戰(zhàn)中被投入防空作戰(zhàn),如何區(qū)分雷達(dá)屏幕上亂哄哄的光點(diǎn)哪個(gè)是敵哪個(gè)是友就成了一件意義非常大的事。后來(lái),技術(shù)人員在飛機(jī)上裝上了敵我識(shí)別裝置。現(xiàn)在,所有的軍用防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波中,都會(huì)有一小段加密的信息。這段信息會(huì)被飛行器上的敵我識(shí)別裝置接收,如果密碼能對(duì)應(yīng)上,這個(gè)裝置就會(huì)自動(dòng)發(fā)送一段加密的信息傳回雷達(dá)。雷達(dá)接受到這條信息,就會(huì)在屏幕的回波信號(hào)上加注一個(gè)本方的標(biāo)記。如果是控制導(dǎo)彈的火控雷達(dá),則會(huì)自動(dòng)解除鎖定。

  所以,敵我識(shí)別器一直是軍方最高密級(jí)的裝置之一。1976年9月6日,蘇軍中尉別連科駕駛神秘的米格-25戰(zhàn)斗機(jī)叛逃到日本,蘇軍被迫替換了所有裝備的敵我識(shí)別器密碼。這種防空識(shí)別裝置很快成為民用的航空應(yīng)答器。它就在駕駛員觸手可及的地方,方便駕駛員調(diào)整合適的頻率。當(dāng)然,它也可以很容易地被關(guān)掉?展芾走_(dá)多數(shù)也就成了所謂的“二次雷達(dá)”,也就是可以發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)并接受應(yīng)答器回復(fù)的雷達(dá)。

  應(yīng)答器故障沒(méi)什么大不了的,地面人員還會(huì)通過(guò)無(wú)線電通訊與飛機(jī)保持聯(lián)系,就像三分鐘前那樣。但是,這是到目前我們聽到的機(jī)上所有239人的最后一句話。

  漫長(zhǎng)的空中旅程中,飛機(jī)駕駛員和地面空管人員也不會(huì)總是喋喋不休地對(duì)話,除了那些關(guān)鍵時(shí)刻,飛機(jī)與地面的語(yǔ)音通信聯(lián)絡(luò)基本是安靜的。所以也不會(huì)有太多人注意到這架安靜的飛機(jī)。而且,為了減少駕駛員和空管的工作量,同時(shí)降低語(yǔ)音播報(bào)可能造成的誤讀誤聽,從上世紀(jì)80年代開始,飛機(jī)制造商們便給民航客機(jī)安裝上了一種叫飛機(jī)通訊尋址與報(bào)告系統(tǒng)(ACARS)的設(shè)備。這個(gè)設(shè)備可以讓飛機(jī)自動(dòng)向地面發(fā)送一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)——從速度、高度、油量到供水系統(tǒng)還有多少存水不一而足。同時(shí),地面也可以向飛機(jī)發(fā)送天氣預(yù)報(bào)之類的信息。最早ACARS還擔(dān)任著為機(jī)組人員考勤的重任。當(dāng)飛機(jī)推出登機(jī)門、起飛、著陸、?康菣C(jī)門時(shí),相應(yīng)部位的傳感器都會(huì)通過(guò)ACARS系統(tǒng)向航空公司的運(yùn)營(yíng)中心的薪酬計(jì)算系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),計(jì)算機(jī)組的工作量。

  如何跟飛機(jī)通信?

  民航飛機(jī)看起來(lái)酷炫無(wú)比,充滿了高科技的結(jié)晶,但其實(shí)這個(gè)行業(yè)也是非常古板的,對(duì)衛(wèi)星技術(shù)不太感冒就是各種“高冷”表現(xiàn)中的一個(gè)。

  現(xiàn)在,每架飛機(jī)標(biāo)配有甚高頻(VHF)通訊系統(tǒng),這種通訊技術(shù)被應(yīng)用在航空界已經(jīng)70多年了。它并不復(fù)雜,一個(gè)無(wú)線電愛(ài)好者可以輕松收聽不加密的空地VHF語(yǔ)音通信內(nèi)容。但是,地球是個(gè)球這個(gè)事實(shí)阻礙了基本上是直線傳播的VHF通訊的覆蓋范圍。在萬(wàn)米高空飛行的飛機(jī),至多能跟300千米遠(yuǎn)的地面電臺(tái)聯(lián)絡(luò)。因此為了跟天上的飛機(jī)聯(lián)絡(luò),幾十年來(lái)人們建立了大量的地面通訊基站。這就像是我們的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)。ACARS系統(tǒng)的主要通訊手段就是VHF。但如同移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)一樣,海洋是一片巨大的空白。

  幸好,通信衛(wèi)星的出現(xiàn)解決了這個(gè)難題。從上世紀(jì)70年代開始,高懸在赤道上空35786千米的地球同步軌道通訊衛(wèi)星一顆就可以覆蓋幾乎三分之一個(gè)地球表面。只要飛機(jī)上裝一個(gè)衛(wèi)星天線,就可以先把數(shù)據(jù)上傳到衛(wèi)星,再由衛(wèi)星接力到地面。始創(chuàng)于上世紀(jì)70年代末的海事衛(wèi)星系統(tǒng)(Inmarsat)就是這樣的一組通訊衛(wèi)星。今天,它的用戶早已不僅僅是航海者,如果你要去那些人跡罕至、沒(méi)有手機(jī)信號(hào)的地方,最好隨身攜帶一部海事衛(wèi)星電話。雖然硬件和服務(wù)價(jià)格都不菲,但它能保證你在任何可以看到天空的地方與遠(yuǎn)方的人聯(lián)絡(luò)通暢。當(dāng)VHF通訊中斷時(shí),飛機(jī)上的ACARS系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)海事衛(wèi)星電話與地面聯(lián)系。這是一個(gè)備選,使用衛(wèi)星通信比用VHF貴得多。

  民航飛機(jī)看起來(lái)酷炫無(wú)比,充滿了高科技的結(jié)晶,但其實(shí)這個(gè)行業(yè)也是非常古板的,對(duì)衛(wèi)星技術(shù)不太感冒就是各種“高冷”表現(xiàn)中的一個(gè)。已經(jīng)有那么完備的無(wú)線電定位和通訊網(wǎng)絡(luò),干嘛要再去趕時(shí)髦用衛(wèi)星技術(shù)?當(dāng)然,民航客機(jī)可不是用幾個(gè)月就可以扔掉的手機(jī),這些滿世界飛的家伙使用的是一個(gè)全球統(tǒng)一的巨大網(wǎng)絡(luò),任何技術(shù)革新都意味著數(shù)十萬(wàn)架民航客機(jī)、數(shù)萬(wàn)個(gè)機(jī)場(chǎng)、不計(jì)其數(shù)的其他地面設(shè)備都要相應(yīng)升級(jí)。協(xié)調(diào)國(guó)家間的合作,談何容易。

  馬航MH370航班凌晨1點(diǎn)07分傳回了一次ACARS信息,一切正常。這也是目前已知最后一份有實(shí)際內(nèi)容的ACARS信息。要關(guān)掉ACARS系統(tǒng)并不容易,機(jī)上人員要通過(guò)駕駛艙地板上的一道暗門進(jìn)入腳下狹窄的電子設(shè)備艙。也或許,ACARS就是壞了。

  嚴(yán)重的航空事故本來(lái)就是各種小概率事件的集合。

  巡視著天空的不僅僅是空管系統(tǒng)。各國(guó)的軍用防空雷達(dá)是比空管雷達(dá)更強(qiáng)大的巡天者。當(dāng)MH370在泰國(guó)灣上空從空管雷達(dá)屏幕上消失的時(shí)候,馬來(lái)西亞空軍的某個(gè)雷達(dá)站捕捉到一個(gè)折向西飛行的目標(biāo)。這個(gè)“不明飛行物”不急不緩地穿過(guò)馬來(lái)半島,在安達(dá)曼海上的某處飛出了馬來(lái)西亞軍方雷達(dá)的視野,此時(shí)是2點(diǎn)15分。

  軍方為什么沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這是一架迷途的航班,或者軍方是否辨認(rèn)了它的身份,我們不得而知。即便是強(qiáng)大如前蘇聯(lián)的國(guó)家,天空也有不設(shè)防的時(shí)候。1987年5月28日,一架小飛機(jī)悠悠降落在紅色帝國(guó)的心臟——紅場(chǎng)。它是從遙遠(yuǎn)的芬蘭赫爾辛基飛來(lái)的,駕駛者是來(lái)自西德的飛行愛(ài)好者魯斯特(Mathias Rust)。一個(gè)僅有40小時(shí)飛行經(jīng)驗(yàn)的菜鳥,穿透了世界上最嚴(yán)密的防空網(wǎng)。蘇聯(lián)國(guó)防部長(zhǎng)和防空軍總司令因此下臺(tái)。

  沉默的MH370就此消失了。

  唯有海事衛(wèi)星仍然在堅(jiān)持著它的工作,每隔一小時(shí)試圖與飛機(jī)建立一次聯(lián)系。雖然ACARS系統(tǒng)不再回復(fù)任何有內(nèi)容的信息,但是,它在“聽”到衛(wèi)星發(fā)來(lái)的“敲門聲”的時(shí)候,還會(huì)回應(yīng)一聲。這就好像手機(jī)即便關(guān)機(jī)了,其實(shí)還是會(huì)有跟基站的信號(hào)聯(lián)絡(luò)。所以我們才會(huì)看到在諜戰(zhàn)片中,特工們?yōu)榱吮苊獗皇謾C(jī)定位,會(huì)把手機(jī)砸爛,而不是僅僅是關(guān)機(jī)。

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