《知識》飛機雲端同步數據,是否能取代黑盒子?

每次發生航空事故,外界第一個反應都是找到「黑盒子」了嗎?

黑盒子是飛行記錄器(Flight Recorder)的俗稱,實際上是一個橘色的裝置,安裝在飛機機尾上,用於航空事故調查、維修、飛行試驗用途的設備。黑盒子包含兩個部份:

  • 飛行資料記錄器(Flight Data Recorder, FDR):能記錄飛機的系統工作狀況和引擎工作參數等飛行參數,內容包括:空中飛行速度、高度、航向、發動機推力資料、俯仰與滾動資料、縱向加速度資料及60多種資料25小時。
  • 駕駛艙通話記錄器(Cockpit Voice Recorder, CVR):又稱座艙通話記錄器,儀器上的四條音軌分別記錄飛行員與航空管制員的通話,正副駕駛員之間的對話、機組員對乘客的廣播,以及駕駛艙內各種聲音(引擎聲、警報聲)。記錄的時間約2小時,錄完後,會自動倒帶從頭錄起,若發生空難,之前的兩個小時會被完整保留,並持續發出訊號,直到斷電為止。記錄器所提供的電力足夠發出信號30日。

飛機發生事故,就算找到黑盒子也不意味事故原因很快就能得出結論。除了在讀取和分析黑盒子數據的過程需要時間之外,還必須結合更多的其它資訊綜合研判後,才能確認事故的真正原因。有時候,這個過程需要幾個月甚至數年時間。例如:2009年法國航空447航班於大西洋上空失事後,由於客機的黑盒子掉入難以打撈的深海,直到2012年才公佈了事故調查報告。

美國《紐約時報》引用航空專家的話嘲諷稱:「為找到掉入海中的最先進飛機,我們不得不在地球上最荒涼的地方之一,去尋找現代航空史上一個最古老的裝置,半世紀都基本沒有改變的黑盒子。」在這個無線網路技術發達的時代,有些航班上的乘客已經可以在飛行途中使用WiFi上網,而有關飛行最有價值的關鍵資訊,卻只能存儲在飛機內部,這實在說不過去。

黑盒子存儲的資訊量有限,加上搜尋困難且無法保證在事故中絕對不會受損,因此業內一直有人建議研發黑匣子以外的航空數據保存方法 — 實時雲端同步飛行數據

就當前航空技術而言,飛機實時上傳數據確實面臨限制。如果強行要求每架飛機都實時傳送所有數據的話,將遠超所有衛星能提供的頻寬。另一個要考量的問題是:飛行員不願意受到實時監控。如果單就有利於事故調查的角度來說,甚至可以在駕駛艙安裝監視器,這樣能更準確地反映事故發生時機組成員的應對情況,而且黑盒子也完全可以保存這些影片數據。但從目前民航領域的普遍情況來看,絕大多數的航空公司沒有安裝監視器,這也是考慮到飛行員的個人隱私和飛行心理安全。

有航空公司想出了解決方案:不需要實時傳送所有的數據,而是給飛機裝上一種系統,它可根據需要決定是否實時傳送數據。遇到麻煩時,飛行員一按鍵鈕就可以開始上傳數據,在某些情況下,比如自動駕駛系統出故障時,客機也會自動開啟數據傳輸。此外,航空公司也可以有選擇地給某些航班配置數據傳輸系統,比如那些穿越喜馬拉雅山脈或者遼闊大洋等特殊地形的航班。

隨著低軌衛星網的高速發展,透過雲端同步上傳飛行數據可能是未來的發展方向。但目前還面臨著成本昂貴和通信鏈路不夠可靠的問題。考慮到每天航班的數量及需要收集的數據量,實時監控和傳送幾千個飛機參數的工作量將過於繁重。監管機構和航空公司正在權衡,這類監控所需的附加技術的成本問題。用雲端同步數據取代黑盒子,未來還有很長的路要走。