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黑匣子有定位系统,为什么搜寻难度这么大?(图) ...
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黑匣子有定位系统,为什么搜寻难度这么大?(图)
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2022-12-12 14:56:49
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很多人误以为黑匣子具有卫星定位功能。所以会疑惑:既然黑匣子有定位系统,为什么搜寻难度这么大。其实黑匣子的定位和我们理解的手机定位完全不一样,甚至都不能算是同一种技术!
首先黑匣子在1954年就被提出,当时的黑匣子很简单,外形就是一个黑色的方盒。
最早的黑匣子
1967年,黑匣子才被涂上现在的橙红色,这样就可以在搜寻时起到醒目的作用。但是这个名字一直沿用下来,即便是橙红色,也依旧叫“黑匣子”!
黑匣子能主动发出信号吗?
黑匣子可以主动发出信号,发出这种信号的仪器叫“水下定位信标”。
信标的旁边有个触发器,只有遇水之后才能触发“水下定位信标”(ULB)。这种信号不是电磁波,而是超声波,人耳是听不到的。
水下定位信标分为高频和低频
高频段的“水下定位信标”可以发射频率为37500hz的正弦波信号。
这种水下信标一旦被触发,就会连续不断发射这种信号,直到黑匣子的电量消耗殆尽为止。
一般情况下,电量可以保证水下定位信标工作一个月。
一旦客机坠落到海底,最好要在30天内寻找到黑匣子,不然等电量消耗殆尽,黑匣子不再发射信号,那么找黑匣子就如同大海捞针了。
高频水下定位信标发射的超声波强度大,更易探测到,但是信号的范围有限,一般只能在4公里的范围内探测到。而且也更费电,所以一般只能坚持运行30天。
而低频水下信标采用的是8800hz的声波,这种声波人耳可以听到,频率比较低,所以比较省电,寿命可以延长到90天。
低频信标在海面上可发射到20公里之外的区域。在海底,考虑到信号折损后,依旧可以传递到6000米以内的海面上。
即便是这样,在海洋搜寻黑匣子也是十分困难的。相对于海面的辽阔,十几公里的搜寻范围实在是太小了!
而坠落到陆地上的客机,其黑匣子的“水下定位信标”是不会启动的,除非遇到积水。
除此之外,黑匣子还配有无线电信标,但是受限于功率,发射范围有限,一旦埋入土中,信号会极大削弱。这也会给搜寻带来极大的不便!
那黑匣子为什么没有GPS定位系统?
理论上,黑匣子能做到与卫星定位的功能。但由于各种现实的因素限制,导致黑匣子一直未能配备卫星定位。
卫星定位的原理十分简单,人在地面上有x,y,z三个坐标值。
手机可以通过接收卫星发出的时间计算出其中一个值,如果有三颗卫星就可以计算出人所在位置的精确信息。
因为光速是固定的,卫星的位置也不同,最后导致手机接收到三颗卫星的时间信号有误差。所以还需要第四颗卫星校正这种误差。所以至少需要4颗卫星才能定位。
既然原理这么简单,那为什么黑匣子不配备卫星定位呢?
要知道手机定位是给使用者看的,黑匣子即便能定位,也只有黑匣子自己知道自己的位置坐标。而我们需要的是搜寻队员知道黑匣子的位置,所以这种操作实属多余!
常见的手机定位,并不是手机给卫星发射信号,手机也没有那么大的功率能给卫星发射信号,都是被动接收卫星的信号。
那黑匣子能通过主动给卫星发射信号将自己的位置信息暴露出来吗?
事实上这样做毫无意义,首先黑匣子要是能和卫星双向通讯,那功率得十分大,耗电量将剧增,电池的体积也会变大。导致黑匣子的结构稳定性遭到破坏。
另外,与其给卫星发射信号,还不如增加功率,对地面发射信号更高效一点。
要知道,现在民航客机装配的黑匣子标准来自上个世纪80年代。
也就是说这40年来,黑匣子基本上没有多大的变化。顶多就是增加一些记录的参数。在硬件功能上,特别是定位系统上,并没有多大进展。
所以新一代的黑匣子将有很多改进的空间。美国国家运输安全委员会一直计划给黑匣子增加视频录像功能,可以将驾驶舱的视频录像记录到黑匣子中,但是由于隐私问题一直遭到飞行员们的反对。
在信息存储上,新一代黑匣子可能不需要再寻找了。它可以直接通过卫星将飞行数据发送到地面基站上。这样就会实现黑匣子信息和地面基站的实时同步。
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