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    鯨魚網

    如何減少航班失聯事件發生?這顆衛星或給飛機“永不失聯的愛”

    2021-08-18 國內 民航資源網

    馬航MH370客機事件讓國際對飛機失聯高度關注。如何讓地面更便捷地實時獲知飛機動態、減少失聯事件發生?中國自主研發的北航空事衛星一號衛星或可派上用場;該衛星搭載的星基ADS-B載荷監視性能初步滿足空管運行需求,達到國內領先、國際先進水平,填補了我國面向空管應用的星基航空監視技術的空白。

    這顆衛星是如何工作的?對減少或解決飛機失聯有何幫助?記者近日就此進行采訪。

    空中交通管制的“前世今生”

    自飛機誕生以來,如何保障飛行安全、降低飛機空中失事概率便成為老生常談的話題。2014年馬航MH370客機失聯事件,促使國際社會高度關注如何追蹤一架飛機,切實保障飛機在空中“看得見、聽得到、管得住”,也讓空中交通管制技術再次進入眾人視野。

    在相當長一段時間里,人們對飛機的監控主要依靠雷達,但雷達覆蓋范圍一般為從海岸向外延伸350公里左右。這意味著,當飛機在跨海飛行或者在偏遠地區飛行時,由于信號覆蓋不到而無法被地面控制中心掌控精確位置和實際運行狀態。一旦發生意外情況,定位和搜救將十分困難。

    在地球上,這些“監視盲區”多位于海域、極地、山區和荒漠等——它們占據了地球80%以上的面積。因此,只有覆蓋范圍廣、可靠性高的衛星才能徹底解決航空器全球監視問題。飛機通信尋址與報告系統(ACARS)在此基礎上應運而生,該通信系統可以在航空器和地面用戶之間通過甚高頻、高頻或衛星數據鏈傳輸報文,實時掌握飛機的空中情況。

    不過,相比ACARS技術,廣播式自動相關監視(ADS-B)具有更強的實時數據傳輸能力。隨著航天技術的成熟與商業小衛星的成本降低,采用星基手段開展空管應用逐漸具備了可行性。未來,星基ADS-B衛星系統將有效解決陸基地面站覆蓋能力不足的問題,成為空管系統的重要組成部分。

    馬航MH370客機事件暴露出空管領域缺乏全球航班跟蹤能力,事件發生后,國際民航組織(ICAO)推出了“全球航空遇險與安全系統”(GADSS)的標準,規定“飛機每15分鐘需要報告一次飛機所在位置和狀態”,也就是說飛機的追蹤間隔為15分鐘,同時“要求2021年1月1日(含)之后首次頒發單機適航證的所有最大起飛質量超過27000千克的飛機,在遇險時應以每分鐘至少一次的速率自主傳輸位置信息”,而星基ADS-B系統是實現該標準的最有效可行的手段。這直接促使了國內外科研人員加快對星基ADS-B載荷技術論證和試驗進度,其中便包括中國工程院院士、北航國家空管新航行系統技術重點實驗室主任張軍和北京航空航天大學電子信息工程學院教授張學軍等行業專家。

    馬航事件發生后不久,張軍院士與相關領域的院士共同提出發展航班星基全球監視系統的院士建議,以提高航班全球運行監控能力。該建議得到了相關部門的高度重視。隨后,張軍院士帶領張學軍等團隊成員,開啟了中國空事衛星系統的自主研發與試驗驗證工作。

    經過數年努力,2020年11月6日,由北航國家空管新航行系統技術重點實驗室牽頭,聯合四川九洲空管科技有限責任公司、天儀研究院共同研制的中國空事衛星系統首顆技術驗證衛星北航空事衛星一號發射成功。這是我國首顆初步滿足空管運行需求的星基ADS-B衛星,也是目前國內唯一在軌運行的多波束接收ADS-B衛星。

    如何減少航班失聯事件發生?這顆衛星或給飛機“永不失聯的愛”

    圖:北航空事衛星一號衛星獲取的全球航空器分布   天儀研究院供圖 

    把地面站“搬到”衛星上去

    星基ADS-B載荷對飛機空中監管到底有何作用?張學軍解釋道,“星基ADS-B載荷就相當于把地面站放到衛星上去。把陸基的設備放到衛星上,成為天基系統,是大的技術發展趨勢,其最大的好處就是全球覆蓋?!?/p>

    如何減少航班失聯事件發生?這顆衛星或給飛機“永不失聯的愛”

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