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热点黑匣子能不能云同步找到后事故原因

发布时间:2022/6/19 14:06:26   
3月21日,东方航空公司MU航班执行云南昆明—广东广州任务时,在广西梧州市上空失联并坠毁。机上载有乘客人、机组人员9人。3月23日,在事故现场主要撞击点东南方向约20米处的表层泥土中发现了两部飞行记录器(黑匣子)中的一部。3月27日12时,搜寻小组在核心区撞击点正东偏南5度、距离撞击点40米的位置找到第二部黑匣子(飞行数据记录仪)。

视频来源:中国新闻网

作为重要的飞行数据记录仪,黑匣子记录了航班飞行期间的许多重要信息,成为破解此次航班事故发生原因的关键。

那么,黑匣子究竟是什么?为什么黑匣子对航空事故调查那么重要?一起来看……

黑匣子是黑色的吗?

黑匣子是航空飞行记录器的俗称,现在一般是橘红色。二战期间,军用飞机上开始装载航空飞行记录器,战后这一技术应用到民用飞机上,这就是黑匣子的雏形。到了年,这一仪器被统一装在一个黑色的盒子里,这便是黑匣子名字的由来。不过为了事故后便于搜寻,如今黑匣子的外表都使用醒目的橘红色,有的还带有反光条。

现代黑匣子来源:新华网

黑匣子对航空事故调查有多重要?

黑匣子的正式叫法是“飞行信息记录系统”,一套完整的黑匣子系统主要由座舱通话记录仪(CVR)和飞行数据记录器(FDR)构成,也就是说,一架飞机有两个不同作用的黑匣子。

3月22日,工作人员在东航MU客机坠毁事故现场搜索黑匣子。新华社记者周华摄

座舱通话记录仪可以记录飞机上发生的各种通话,它有多组音轨,可以分别记录飞行员与地面指挥塔台的通话,驾驶员之间的对话,机长、空乘人员对乘客的广播,各种异常声音和驾驶舱内各种声音,可以为调查人员分析事故原因提供帮助。飞行数据记录器可以记录各类飞行数据,包括飞行姿态、飞行轨迹等共多种数据。飞机上遍布各类传感器,他们将数据发送到飞行资料记录器,再由飞行资料记录器记录下来,飞行资料记录器就像一个事无巨细都要记下来的记录者,为分析空难事故提供重要的数据支持。

黑匣子会不会损坏?

黑匣子并不大,重量只有几公斤,尺寸只有一般抽屉的三分之一大小。现代的黑匣子耐高温高压,可承受最大G过载持续冲击11毫秒,可经受℃的高温长达一小时,在海水中浸泡几个月仍能保证内部资料的完整性。黑匣子一般放在机尾最安全的部分,也被放入同样特殊的安全容器中,可以说是万无一失。进入21世纪后,黑匣子的存储介质也从磁带变成了现如今更加可靠的固态存储芯片,可以存储长达两个小时的音频和25小时的飞行数据。

黑匣子数据能不能实时云同步?

比起发明黑匣子的年代,如今的通信技术已经大大发展,飞机上都能连上Wi-Fi了。我们还能从网上看到东航客机最后一段时间的速度和高度数据,这些信息已经实现了实时共享。但是,要让黑匣子实现所有数据云同步,没那么简单。黑匣子最主要的任务是保存数据,其他方面的性能很差,无法搭载实现数据同步所需的操作环境。在过去几十年中,存储技术有了极大的提升。早先的黑匣子配备的是磁盘,如今大部分飞机都用上了固态飞行数据记录器(SSFDR)。为了抵抗强大的物理冲击,黑匣子不能使用一般的硬盘、SD卡这些大容量存储设备。实际上,黑匣子的数据存储能力还不到一般笔记本电脑的百分之一,它通常只有1~4G的存储空间来保管所有的系统文件,无法执行运算等任务。我们无法简单地通过加装硬盘或者SD卡来扩大黑匣子的内存|Pixabay其次,在硬件方面,黑匣子的重量、尺寸、能耗都有严格的限制。黑匣子的设计要求它能够用有限的电量运作足够长的时间。黑匣子配备独立的电源,以确保在飞机发生异常的时候记录仪器能够继续工作;一旦黑匣子落水,这个电源还要维持水下定位信标工作至少30天。这样一来,黑匣子内部仪器的能耗就要尽可能降低,加装一个数据发射模块实在太费电了。最后,同步保存这么关键的数据需要一个非常稳定的网络环境,但目前飞机上的网络还做不到。这可能是最重要的一个原因。如果你用过飞机上的Wi-Fi,你会发现它网速慢,连接也不稳定。飞机上的Wi-Fi主要依靠两种技术接入互联网,分别是地面的基站网络和天上的卫星网络。卫星的位置、地形、天气状况等因素都会影响网络的稳定。然而黑匣子需要确保数据记录连续、完整,无论飞机上的Wi-Fi,还是无线电、雷达、卫星电话等系统,都无法做到这点。在配备Wi-Fi的飞机上,乘客可以在巡航阶段上网|Pixabay

此外,还有专家在接受媒体采访时提到,实时同步每一台飞机的海量数据并无必要。

当前的民航系统已经能够实时监控飞机的速度、高度等数据,飞机也能通过卫星电话与地面沟通重要信息;但如果把所有飞机的详细飞行数据、驾驶舱对话这样的信息都实时同步,数据量就太大了,对管理也没有帮助。其实绝大多数的飞行事故都发生在飞机的起飞和降落阶段,飞机损毁程度比较轻。在这样的情况下,找到黑匣子提取数据就很简单了。

找到“黑匣子”之后,得出结论还要多久?

找到黑匣子之后的主要任务就是进行分析。

根据新闻发布会中国民航局航空安全办公室主任朱涛通报,找到的黑匣子已被连夜送往北京的民航专业机构进行译码。

找到黑匣子之后,分析数据主要有这么几步:数据恢复、数据读出、数据分析、情景模拟、交叉对比。

从年起,另一项规定要求所有新飞机交付固态存储FDR(SSFDR),所以它的数据读出并不难,只要有制造商的读取软件就可以。

如果内存芯片被冲击或受热损坏,也可以通过修复恢复数据。

据美国国家运输安全委员会(NTSB)AAlB称,只有高强度、长时间的火灾才会使记录器芯片或磁带无法读取,幸运的是,这种情况非常罕见。

在埃塞俄比亚空难中,-MAX8也是以fts(km/h/小时)的速度砸入地面,形成一个10米深的坑,但是FDR找到后,内部数据完好,调查小组恢复了超过73小时的数据。

读取数据后,调查人员还要进行数据分析,通过检查数据(尤其是绘图),可以检查参数之间的相互兼容性,例如,如果磁航向值增加,则横滚姿态参数应显示右侧的坡度,类似的工作此前都是由人工完成,但是现代客机FDR记录的参数多达多种,很多分析都实现了自动化。

情景模拟是一种还原客机状态的有效手段,可以从任何有利位置显示飞机的3维视图、飞机飞行路径、驾驶舱仪表板和飞行员控制输入或飞机控制表面偏转,其作用很多:

帮助同化大量数据将事件序列置于时间视角将记录的数据与地面特征联系起来将FDR数据与其他数据源相关联,例如CVR音频、雷达数据或目击者对行动调查员有用的分析工具帮助向非专业人士解释事件培训/教育。随后,还可以根据事故发生前的情况进行模拟飞行来预测飞机在初始条件、控制输入以及飞机稳定性和控制方程的前提下应该如何表现。然后可以将预测的行为与FDR记录的实际行为进行比较。这时候出现的任何差异都可能是由于气象影响或飞机故障等外部因素造成的。所以说,即使两个“黑匣子”都已经找到,分析数据得出结论依然需要很长时间。来源

科普中国大数据文摘果壳

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