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揭秘MH370为何会失联 你不了解的航空通信

导读: 2014年3月8日凌晨1点19分,地面空管在略显嘈杂的公用频率中听到了MH370航班副驾驶哈米德的声音,他说:“好的,晚安。”当三分钟后,这架注册号9M-MRO的波音777-200ER客机从空管雷达屏幕上消失的时候,空管员即使注意到了屏幕上众多亮点中的一个不见了,也不会感到特别慌张。

  无论如何,这都将是世界民航史上的一块黑色的石碑,一如4562天之前的“9·11”事件。那一次,恐怖分子强行打开驾驶舱,操控飞机撞向了大楼,夺去了三架飞机和地面上几千人的生命。

  “9·11”之后的第28天,2001年10月9日,美国联邦航空局(FAA)推出了特别联邦航空条例(SpecialFederalAviationRegulations),要求美国的民航客机换装更加坚固的驾驶舱门等安全设备。2002年3月21日,国际民航组织(ICAO)制定了新的民航客机安全标准。到2003年11月1日,全世界所有60座以上的民航飞机都换上了新标准的驾驶舱门。从那以后,如果飞行员从驾驶舱里锁住舱门,外部即使用轻武器射击也不再能把它打开。

  这一次,这道打不开的舱门很可能成了邪恶的帮凶。

  成立于1944年的国际民航组织是联合国的一个专门机构,目前有191个成员单位。2009年,该组织曾展开商讨是否修改现行标准,让飞机的自动报告系统的报告间隔缩短。但是跟发生在类似国际组织中大部分“正常时期”的讨论一样,那次讨论陷入文山会海,至今仍无结果。

  在世界空难调查史上,像马来西亚航空MH370航班这样毫无头绪的并不多见。

  失灵的应答器

  漫长的空中旅程中,除了那些关键时刻,飞机与地面的语音通信联络基本是安静的。

  2014年3月8日凌晨1点19分,地面空管在略显嘈杂的公用频率中听到了MH370航班副驾驶哈米德的声音,他说:“好的,晚安。”当三分钟后,这架注册号9M-MRO的波音777-200ER客机从空管雷达屏幕上消失的时候,空管员即使注意到了屏幕上众多亮点中的一个不见了,也不会感到特别慌张。这种事时常会发生——飞机上的应答器出故障了。

  所谓应答器,最早来自军用飞机。当雷达在二战中被投入防空作战,如何区分雷达屏幕上乱哄哄的光点哪个是敌哪个是友就成了一件意义非常大的事。后来,技术人员在飞机上装上了敌我识别装置。现在,所有的军用防空雷达发射的电磁波中,都会有一小段加密的信息。这段信息会被飞行器上的敌我识别装置接收,如果密码能对应上,这个装置就会自动发送一段加密的信息传回雷达。雷达接受到这条信息,就会在屏幕的回波信号上加注一个本方的标记。如果是控制导弹的火控雷达,则会自动解除锁定。

  所以,敌我识别器一直是军方最高密级的装置之一。1976年9月6日,苏军中尉别连科驾驶神秘的米格-25战斗机叛逃到日本,苏军被迫替换了所有装备的敌我识别器密码。这种防空识别装置很快成为民用的航空应答器。它就在驾驶员触手可及的地方,方便驾驶员调整合适的频率。当然,它也可以很容易地被关掉。空管雷达多数也就成了所谓的“二次雷达”,也就是可以发送询问信号并接受应答器回复的雷达。

  应答器故障没什么大不了的,地面人员还会通过无线电通讯与飞机保持联系,就像三分钟前那样。但是,这是到目前我们听到的机上所有239人的最后一句话。

  漫长的空中旅程中,飞机驾驶员和地面空管人员也不会总是喋喋不休地对话,除了那些关键时刻,飞机与地面的语音通信联络基本是安静的。所以也不会有太多人注意到这架安静的飞机。而且,为了减少驾驶员和空管的工作量,同时降低语音播报可能造成的误读误听,从上世纪80年代开始,飞机制造商们便给民航客机安装上了一种叫飞机通讯寻址与报告系统(ACARS)的设备。这个设备可以让飞机自动向地面发送一些关键数据——从速度、高度、油量到供水系统还有多少存水不一而足。同时,地面也可以向飞机发送天气预报之类的信息。最早ACARS还担任着为机组人员考勤的重任。当飞机推出登机门、起飞、着陆、停靠登机门时,相应部位的传感器都会通过ACARS系统向航空公司的运营中心的薪酬计算系统发出信号,计算机组的工作量。

  如何跟飞机通信?

  民航飞机看起来酷炫无比,充满了高科技的结晶,但其实这个行业也是非常古板的,对卫星技术不太感冒就是各种“高冷”表现中的一个。

  现在,每架飞机标配有甚高频(VHF)通讯系统,这种通讯技术被应用在航空界已经70多年了。它并不复杂,一个无线电爱好者可以轻松收听不加密的空地VHF语音通信内容。但是,地球是个球这个事实阻碍了基本上是直线传播的VHF通讯的覆盖范围。在万米高空飞行的飞机,至多能跟300千米远的地面电台联络。因此为了跟天上的飞机联络,几十年来人们建立了大量的地面通讯基站。这就像是我们的移动电话网络。ACARS系统的主要通讯手段就是VHF。但如同移动电话网络一样,海洋是一片巨大的空白。

  幸好,通信卫星的出现解决了这个难题。从上世纪70年代开始,高悬在赤道上空35786千米的地球同步轨道通讯卫星一颗就可以覆盖几乎三分之一个地球表面。只要飞机上装一个卫星天线,就可以先把数据上传到卫星,再由卫星接力到地面。始创于上世纪70年代末的海事卫星系统(Inmarsat)就是这样的一组通讯卫星。今天,它的用户早已不仅仅是航海者,如果你要去那些人迹罕至、没有手机信号的地方,最好随身携带一部海事卫星电话。虽然硬件和服务价格都不菲,但它能保证你在任何可以看到天空的地方与远方的人联络通畅。当VHF通讯中断时,飞机上的ACARS系统就会通过海事卫星电话与地面联系。这是一个备选,使用卫星通信比用VHF贵得多。

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