要想让飞机留在地图上，就需要从太空追踪它们

2014年，两架商用飞机从雷达上消失。虽然亚航QZ8501航班的残骸已被找到，但马来西亚航空370航班仍然下落不明，搜救工作也未能成功。

在现代，我们拥有各种追踪技术，但飞机仍然会失踪，这似乎令人难以置信。GPS 追踪技术已经存在多年，借助舒缓的电脑语音，引导普通车主到达目的地。然而，飞机追踪和信息收集在过去几十年中并没有取得实质性进展，仍然严重依赖地面雷达和机载黑匣子来保存关键的飞行数据。这些技术可能会出现问题，马来西亚航空公司 370 航班就是明证，该航班在飞出雷达范围时失踪，包括黑匣子。

“在当今时代，飞机失踪应该已经成为过去的事情了。”

美国国家运输安全委员会表示，现在是做出改变的时候了。在一份新报告中，美国国家运输安全委员会为商业航空业提出了一些重要建议，声称是时候为客机配备增强型实时跟踪技术了——尤其是那些飞越大片水域的飞机。该机构建议所有飞机都应配备卫星跟踪技术，每分钟从太空探测一次飞机的位置。该报告还概述了在飞机坠毁时如何使飞机黑匣子更容易定位，以及如何完全消除黑匣子的需要。

美国国家运输安全委员会代理主席克里斯托弗·哈特在一份声明中表示：“技术已经发展到一定程度，我们不必为了寻找这些贵重物品而疯狂地搜索数百英里的海底。在当今时代，飞机失踪应该成为过去的事情。”

从地面到太空

目前，飞机在空中的定位跟踪有两种方法：一次雷达和二次监视。在一次探测中，雷达站发出电磁信号，这些信号会从飞行路径上的任何物体上反射回来，从而指示每架飞机在空中的位置。在二次监视中，雷达站会专门向飞机的应答器（驾驶舱中的无线电发射器）发送信号。当应答器接收到这些信号时，它会发回有关飞机位置、高度、方向和速度的信息。这两个过程都不​​需要飞行员的配合，都是自动完成的。

唯一的问题是什么？所有这些与飞机通信的雷达站都位于地面，这意味着它们的覆盖范围有限。当飞机飞过海洋或地理上偏远的地区时，飞机就会从雷达的视野中消失。地球上 70% 到 80% 的区域对雷达监视“视而不见”，当飞机进入这些未覆盖区域之一时，飞行员有责任将其准确坐标传递给空中交通管制。就像 370 航班和法航 447 航班的情况一样，事情并不总是按计划进行。

为了解决这个问题，美国国家运输安全委员会表示，是时候将这些雷达站从地面移到太空了。Aireon 是一家旨在通过卫星跟踪每架飞机位置的公司。Aireon 制造了一种接收器，可以接收飞机发送的 GPS 坐标；这是一种称为 ADS-B 或自动相关监视广播的系统。ADS-B 随后不会将信号转发到地面站，而是转发到绕地球运行的铱星上的接收器。

“从今年开始，铱星将发射 66 颗卫星……这些卫星将搭载 Aireon 接收器，”Aireon 销售和营销副总裁 Cyriel Kronenburg 告诉《大众科学》 。“该星座将覆盖全球；我们将随时让一颗卫星飞越任何‘盲区’。”

“我们将随时让卫星飞过这些‘盲区’。”

如果一切顺利，Aireon 接收器将每分钟接收一次每架飞机的 GPS 坐标。据 NTSB 称，这将大大减少飞机失踪悲剧事件中的潜在搜索范围。“在 95% 的案例中，工作组确定，如果这些飞机每分钟发送一次位置，最后报告的位置将在撞击点六海里半径范围内，”NTSB 报告总结道。

Kronenburg 指出，采用 Aireon 技术对航空公司而言具有成本效益——事实上，目前制造的所有飞机都包含 ADS-B 系统。“在空域飞行必须配备 ADS-B 系统，”Kronenberg 说。“这在澳大利亚和世界其他地区已经是强制性规定。这是一种已经安装在飞机上的技术，而且这种接受程度很重要。你希望每架飞机都配备该系统。”

在问题形成之前发现问题

虽然卫星跟踪可以更准确地显示每架飞机在天空中的位置，但它仍然无法解决航空业面临的一个紧迫问题：地面控制如何知道飞机上是否有故障或处理不当？目前，官员们只能在飞机坠毁后以及飞机的黑匣子被找到后才能查明问题所在。事实证明，这种设计理念对于确定亚航 8501 航班事故的根本原因存在问题，因为黑匣子至今仍下落不明。

NTSB 报告概述了黑匣子的一系列新设计规范，包括增加更复杂的信标，以增强水下信号检测能力。然而，该机构还对一项在某种程度上完全消除黑匣子恢复需求的服务感兴趣：实时数据流。

“问题不仅仅在于追踪；它还在于追踪当时可能处于危险中的飞机并获取数据，”FLYHT Aerospace Solutions Ltd. 总监理查德·海登 (Richard Hayden) 告诉《大众科学》 。“追踪所能做的就是告诉你去哪里找到坠机地点。如果你有实时数据，就可以选择采取建设性干预措施来避免坠机。”

为了提供这些至关重要的实时数据，FLYHT 开发了 AFIRS 全球通信系统，这是一个可以放置在飞机内部任何地方的小盒子。在飞机飞行的整个过程中，AFIRS 会接入飞机的各种系统，并不断将飞行数据（如飞机方向、燃油测量值、速度等）传输到 Aireon 使用的同一颗铱星星座。卫星上的接收器会接收这些信息，然后将其发送给地面上的控制员。

尽管 AFIRS 可以选择持续实时传输飞行数据，但海登指出，它只在控制员最需要时发送这些信息。这样，地面控制人员就不会被他们并不真正需要的持续飞行数据流所淹没。相反，AFIRS 会留意那些被视为不正常的情况；当这些情况发生时，系统就会启动并开始以更快的速度传输数据，最高可达每五秒一次。海登说：“他们会从飞机上收到警报和高分辨率定位以及有关正在发生的事情的数据。”

在这些“异常事件”中，地面控制或 AFIRS 系统都可以推荐解决方案，让飞机脱离危险。AFIRS 还可以为一个更温和的问题提供解决方案：节省燃料。通过监控机组人员驾驶飞机的方式，AFIRS 可以推荐替代路线或其他可以节省燃料的操作。

行业会发生改变吗？

NTSB 就该报告的建议咨询了 Aireon 和 FLYHT，他们的建议来得正是时候。2 月份，全球航空业领袖将在蒙特利尔参加国际民用航空组织会议，讨论全球飞机的新标准。

美国国家运输安全委员会可能很难推销他们的想法，因为这些变化对整个行业来说相当激进。报告建议的一件事是在驾驶舱内增加录像机，这对飞行员来说是一个敏感话题。各航空公司飞行员工会反对驾驶舱录像，认为这是侵犯隐私的行为，而且图像会被误解。海登同意这种观点。“驾驶舱内的视频能告诉你什么？它显示了飞行员在仪表上看到的东西，”海登说。“这些信息可以通过 AFIRS 重现。”这样的建议可能会导致对整个变革的强烈抵制。

专家还推测，航空公司之所以迟迟没有采用更先进的跟踪技术，是因为成本限制，因为添加新硬件并不便宜。而且，由于全球机队数量达数万架，为每架飞机制定新标准可能很困难。然而，从长远来看，NTSB 提议的改变可能会更具成本效益，从而消除在大范围坠机区域进行昂贵搜索的需要。

此外，美国国家运输安全委员会表示，他们的建议完全有可能，因为许多航空公司已经在使用 ADS-B 系统和 AFIRS。美国国家运输安全委员会发言人 Peter Knudson 表示：“当出现新的创新时，我们总是会提出基于性能的建议。但很多商用飞机已经拥有这项技术。”