MH370事件五年來飛機追蹤技術的發展

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馬來西亞航空公司的MH370航班的失聯是迄今最大的航空迷團之一,在事故過后這五年間,國際航空界已經著手解決飛機跟蹤問題,但是要研發飛機遇險的全球跟蹤系統仍有很多實際工作要做。

2014年3月8日,MH370客機搭載227名乘客和12名機組人員在印度洋上空失蹤之后,有關飛機追蹤定位的新服務和能力得到發展,這些技術能夠在使飛機在全球海洋和偏遠地區得到持續地追蹤,并且在事故發生后可以快速定位墜機的位置。

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這架注冊號為9M-MRO 的波音777-200ER在執行吉隆坡至北京的航班期間失聯,至今仍處于失聯狀態。

衛星系統供應商的新技術

Satcom公司的供應商國際海事衛星組織(Inmarsat)的敏捷寬帶安全(SB-S)服務系統于2018年投入商業運行。SB-S是基于IP的寬帶通信系統,能夠聯接空中交通管制(ATC)系統的飛行面板和航空公司的業務管理通信系統,而且具有嵌入式GPS功能,能夠每分鐘對飛機進行一次自動定位。Inmarsat公司以前的位置追蹤服務已經具備了每15分鐘或更短時間報告一次飛機位置的能力。加上SB-S系統,超過9000架客機和公務機在使用Inmarsat的服務,其中美國聯合航空公司、夏威夷航空公司和中國深圳航空公司是首批SB-S系統的客戶。

2019年1月,銥星公司完成了與SpaceX的聯合發射任務,利用新一代銥星衛星完善了第一代低軌道衛星移動通信系統。新衛星系統包括基于IP的“賽特斯”(Certus)寬帶通信系統,并搭載了廣播式自動相關監視(ADS-B)系統的接收器。其中ADS-B系統由Aireon公司運營,該公司是銥星公司與一家空中導航服務供應商聯合成立的。

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SpaceX公司發射的“ 新一代銥星” 衛星系統。

早在2014年9月,Aireon公司就表示利用ADS-B系統提供公共服務,可以定位飛機的位置,并為那些還沒有訂購公司定位服務的用戶提供提供遇險飛機的最后航跡。愛爾蘭民航空局計劃引進Aireon公司的“飛機定位與應急響應跟蹤”服務,將服務中心安裝在北大西洋通信中心或是愛爾蘭西海岸。

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“ 新一代銥星” 搭載了Aireon 公司的星基ADS-B 設備。

Aireon和FlightAware公司聯合提供了基于網絡的飛機跟蹤定位系統“全球燈塔”(Global Beacon),可以提供常規的飛機位置報告。Aireon通過空基的ADS-B系統獲得數據,FlightAware公司提供網絡化的接口界面,能從地基ADS-B站點獲得跟蹤數據。兩家公司從2016年開始合作,卡塔爾航空公司已經成為“全球燈塔”的第一個客戶。

除了衛星公司以外,航空通信系統的供應商也為運營商提供了新系統。

例如SITA On Air公司的Aircom Flight Tracker系統是一種地基軟件系統,它能夠將來自ACARS和FANS數據鏈信息與FlightAware公司的Firehose數據整合,并把FlightAware的陸地基站數據與Aireon的空基ADS-B數據整合在一起。2017年4月,馬來西亞航空公司宣布成為SITA On Air的首個客戶,使用增強型Aircom Flight Tracker系統,此外還有其他多家航空公司客戶使用該系統。

柯林斯航空則在2015年3月推出了Arinc MultiLink飛行跟蹤服務,作為對AF447、MH370等事故的響應。Arinc MultiLink是一種數據融合系統,它可以將飛機上來自各種系統的信息融合,包括ADS-B、ADS-C、FANS、ACARS、雷達數據和柯林斯高頻數據鏈等,并匯總到航空公司運營中心飛行追蹤顯示器上。如果某架飛機不再通報其位置或偏離了計劃航線,系統將會發出警報??铝炙贡硎?,該系統以空基ADS-B服務為基礎,利用ADS-B的性能優勢,民航飛機的飛行跟蹤得到了明顯改善,而且已經在很多飛機上開始應用。

新的標準仍需加緊建立

但是,建設一種利用跟蹤技術的國際組織機構并建立實時的應急響應機制仍需努力。

2014年5月,在MH370失蹤后2個月之后,國際民航組織(ICAO)在蒙特利爾總部召開了特別會議,商討全球飛行跟蹤能力問題。在本次蒙特利爾會議上,航空界和局方的專家提出了“全球航空遇險與安全系統”(GADSS)的概念,并開始制訂相關標準。在2018年11月8日,國際民航組織出臺了第一條標準,要求航空公司每15分鐘對自己的飛機進行一次定位。

航空界認為,現有的飛機航電系統就能實現每15分鐘一次的“常規跟蹤”,而在MH370失蹤之后,ICAO就要求航空界評估如何提升全球飛機跟蹤能力。在2014年5月~9月,國際航空運輸協會(IATA)領導的飛機跟蹤工作組(ATTF)工作組調研了290家航空公司,于11月形成了一份建議報告,也認為可以利用現有技術滿足加強飛機跟蹤的需求。

例如在陸地空域有密集的空管二次雷達(SSR),與地基ADS-B基站共同形成了監視網絡,飛機通過ADS-B向地面站廣播飛機的位置、速度、海拔等信息,頻率甚至可以達到每秒報告一次;而這些數據匯總到空管部門,供管理人員實時掌握飛機的動態。而在海洋和偏遠地區,如果航線超出了雷達和地面監視的范圍,飛行員要通過高頻無線電定期報告位置,還要采用未來空中導航系統(FANS)通過衛星進行數據鏈通信。FANS的一種應用是合同式自動相關監視(ADS-C),如果飛機發生高度和速度變化,那么根據協議FANS能夠向地面站定期廣播飛機基于GPS的位置。

另外,許多航空公司也在使用飛機通信尋址與報告系統(ACARS)加強飛機跟蹤,這種系統采用先進的通信協議將飛行員的操作信息通過甚高頻和高頻無線電臺或衛星通信傳輸到地面控制站。

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目前很多飛機使用ACARS加強飛機追蹤能力,航空公司利用ACARS的無線電和衛星通信系統每年收發幾十億條信息。

專欄作者

責任編輯:助理編輯 馮歡

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