● 文|北京空間科技信息研究所 劉韜
由馬航客機失聯(lián)反思衛(wèi)星在航空器飛行監(jiān)控中的應用
● 文|北京空間科技信息研究所 劉韜
2014年3月8日凌晨,載有259名乘客的馬來西亞MH370航班在從吉隆坡飛往北京途中失聯(lián)。在接下來的搜尋行動中,美、歐、空間與重大災害國際憲章(Charter)等國家及航天組織調用多類衛(wèi)星資源,提供了包括可疑區(qū)域搜索、環(huán)境信息保障、無線通信信號采集和分析等一系列支持服務。
為及時了解民用航空器的運行狀況,現(xiàn)代衛(wèi)星已經能夠提供無線信號采集、衛(wèi)星搜尋與觀測兩類服務。在此次搜尋失聯(lián)的馬航MH370客機中,這兩類服務均發(fā)揮了一定作用,但也暴露出兩方面問題。在衛(wèi)星通信方面,機載通信終端與通信衛(wèi)星的配套服務價格昂貴、通信終端或服務沒有普及應用;在衛(wèi)星遙感方面,對小型不規(guī)則物體的搜尋、識別和確認,還存在比較大的難度。
1.無線通信信號采集服務
由于現(xiàn)代飛機均搭載能夠發(fā)射飛行狀態(tài)信息或遇險信號的信號發(fā)射機,因此,通過搭載對應的接收機,衛(wèi)星就能夠接收飛機發(fā)出的無線信號,甚至進行緊急通信。隨后,地面人員通過分析衛(wèi)星傳回的數(shù)據(jù)就可以獲得包括航空器發(fā)生狀況時的位置、航向、速度等重要信息。
針對航空器上已普遍配備的應急示位發(fā)射機(ELT)和通信尋址報告系統(tǒng)(ACARS),國外已經發(fā)展出一些衛(wèi)星應用系統(tǒng)。其中,應用最廣的是全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)(COSPAS/SARSAT),它主要利用星載載荷采集航空器ELT發(fā)射的無線信號;采集ACARS無線信號的應用系統(tǒng)也裝配了多型航空器,但由于使用成本較高,大多未開啟服務。此外,不少民航飛機還裝配了付費服務的機載衛(wèi)星電話或無線路由器,可以滿足乘客的娛樂或辦公需求。
在此次搜尋馬航MH370客機中,衛(wèi)星無線通信信號采集服務提供了到目前為止最有價值的救援信息,推斷出了飛機失聯(lián)后的航向,為最后尋獲飛機點燃了希望。
(1)Inmarsat獲取MH370的Ping應答信號
3月14日,國際移動衛(wèi)星公司(Inmarsat)發(fā)布通告稱曾收到MH370發(fā)出的“常規(guī)自動信號”,即“握手”(ping)應答信號。按照系統(tǒng)設計,部署在靜止軌道的國際海事通信衛(wèi)星每隔1小時對其覆蓋區(qū)域廣播一次ping信號,如果該區(qū)域有衛(wèi)星終端存在,并已采購了國際海事衛(wèi)星公司的通信服務,衛(wèi)星和終端之間就可以借助ping信號建立通信鏈接。
在此次事件中,執(zhí)飛MH370的波音777-200型飛機已裝配了國際海事衛(wèi)星通信終端,但由于馬航并沒有采購相關通信服務,衛(wèi)星與飛機之間僅完成了ping信號的應答通信,運行在印度洋上空的Inmarsat-3F1衛(wèi)星接收到了飛機發(fā)送的ping應答信號,但并沒有建立通信鏈接。Inmarsat-3F1衛(wèi)星共接收到5至6次ping應答信號,最后一次收到的時間是3月8日早8點11分,距離失聯(lián)時間約7小時。盡管僅通過ping信號無法說明飛機處于空中還是地面,但該消息至少說明MH370在失聯(lián)后的約7個小時內,飛機還具備通信能力。
美、英等國進一步分析了Inmarsat-3F1衛(wèi)星接收到的ping信號,結合飛機航程信息和多普勒效應,大致推算出衛(wèi)星收到信號時的接收天線仰角,將失聯(lián)客機最后一次發(fā)出ping信號的位置逐步定位在南線的一段圓弧上。由此MH370的搜救區(qū)域發(fā)生重大調整。
(2)國際海事衛(wèi)星沒有獲取ACARS信號
飛機通信尋址報告系統(tǒng)(ACARS)是一種空-地或空-天-地數(shù)字通信系統(tǒng),該系統(tǒng)每隔一定時間間隔將飛機航線、速度和位置等100多種參數(shù)發(fā)送給地面,而在飛機系統(tǒng)發(fā)生故障后,該系統(tǒng)會立即發(fā)送數(shù)據(jù)。目前,ACARS是客機必須安裝的系統(tǒng)。在ACARS地面接收裝置覆蓋的陸地空域飛行時,ACARS數(shù)據(jù)通過甚高頻(VHF)通信頻段從飛機發(fā)給地面接收站;在荒蕪地區(qū)或海域飛行時,若ACARS選裝了衛(wèi)星通信裝置,并開通了國際海事通信衛(wèi)星的“航空H”服務(Aero H),ACARS報文數(shù)據(jù)就可通過衛(wèi)星中繼后發(fā)給地面。需要說明的是,國際海事衛(wèi)星公司的Aero H服務費用昂貴,達8美元/分鐘,因此一般的發(fā)展中國家難以承受,馬航的波音777-200型飛機雖然裝配了衛(wèi)星通信裝置,但也沒有訂購該服務。因此,無論ACARS是否運行,國際海事衛(wèi)星均無法獲取馬航MH370的ACARS數(shù)據(jù)。
(3)全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)沒有獲取ELT信號
根據(jù)目前掌握的信息,在此次馬航MH370失聯(lián)事件中,全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)(COSPAS/SARSAT)沒有獲取任何相關的飛機應急示位發(fā)射機(ELT)信號,具體原因不詳。
COSPAS/SARSAT由遇險示位標、衛(wèi)星星座和地面分系統(tǒng)三大部分構成。示位標有3種形式,包括ELT、航海用緊急無線電示位標(EPIRB)和個人位置示位標(PLB)。目前遇險示位標使用的頻率為406MHz。當用戶遇險后,遇險示位標可以通過人工或者自動由遇險時的撞擊、水浸而激活(信標激活后可以存活48小時),發(fā)出遇險報警信號,經衛(wèi)星轉發(fā)后,由遍布全球的本地用戶終端(LUT)接收并計算出遇險目標的位置,隨后經國際通信網絡通知遇險地區(qū)的相關搜救部門進行搜救。
(4)美國電子偵察衛(wèi)星可能獲取MH370無線信號
根據(jù)全球在軌衛(wèi)星運行信息,太平洋、印度洋上空運行著美國至少6顆電子偵察衛(wèi)星,這些也可能接收到飛機發(fā)出的無線通信信號。與Inmarsat海事衛(wèi)星相比,如果美國電子偵察衛(wèi)星獲取MH370的無線信號,可以實現(xiàn)比較準確的定位。因此,美國關于失聯(lián)客機的運行軌跡可能掌握了更多的信息。
★ 以Inmarsat衛(wèi)星數(shù)據(jù)推斷飛機的可能位置
2.衛(wèi)星搜尋與觀測服務
當飛機遇險后,各類遙感衛(wèi)星能夠利用不同遙感器對航空器發(fā)生狀況的可疑區(qū)域進行觀測和搜索,并及時提供各類環(huán)境信息,為準確定位事故地點、快速評估事故程度提供支持。
在此次事件中,美國、歐洲、中國等國家或組織調動了數(shù)十顆在軌的遙感衛(wèi)星,對可疑區(qū)域進行了觀測。雖然這些衛(wèi)星多次發(fā)現(xiàn)了可疑目標,但均未獲得可靠的證據(jù)。暴露出衛(wèi)星及時響應能力不足、小型不規(guī)則目標識別能力弱、與??账褜な侄谓Y合不夠緊密等問題。
(1)美、法多顆高分辨率光學成像衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)疑似漂浮物
3月19日,澳大利亞海事局公布美國數(shù)字全球公司(DigitalGlobe)世界觀測-2(WorldView-2)衛(wèi)星于3月16日拍攝的衛(wèi)星圖像,這些圖像顯示澳大利亞珀斯市以西約2000km外海面有約24m長的疑似漂浮物。3月26日,歐洲空中客車與防務公司宣布衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)122個疑似漂浮物,但后被證實為停歇在海面漂浮物上的海鳥。
同時,擁有5顆世界最先進低軌商用高分辨率光學成像衛(wèi)星的DigitalGlobe公司于3月11日向公眾開放了“眾包”(Tomnod)平臺,志愿者可以通過該公司的5顆衛(wèi)星提供的高分辨率圖像,在電腦上協(xié)助排查MH370航班的可能失事地點。
衛(wèi)星雖然獲取了一些線索,但經現(xiàn)場搜索證實,發(fā)現(xiàn)的疑似物體均與馬航MH370無關。
在一定程度上表明,當前能夠獲取的遙感衛(wèi)星圖像,對于小型不規(guī)則物體的識別能力有限,自動識別難度大,人工判讀和現(xiàn)場查證不可缺少。
(2)中國利用國內外多顆衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)疑似漂浮物
事件發(fā)生后,中國在第一時間緊急利用國內外多顆衛(wèi)星或衛(wèi)星圖像為搜救行動提供支持,包括中國高分、海洋、風云和遙感等4個型號的多顆衛(wèi)星,以及美國發(fā)布的Landsat-8衛(wèi)星圖像。
其中,中國的高分一號衛(wèi)星在3月9日上午11點左右獲取一系列圖像。中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所科研人員利用3月8日和3月10日的美國Landsat-8衛(wèi)星數(shù)據(jù),在馬航客機失聯(lián)可能區(qū)域發(fā)現(xiàn)3處油跡帶,并迅速將分析結果報送國家相關部門。上述兩個事件中,衛(wèi)星雖然作出了及時響應,但事后經現(xiàn)場搜索發(fā)現(xiàn),疑似物體與馬航MH370無關。
截至目前,中國的多顆衛(wèi)星仍在關注可疑目標海域,與其他??账褜な侄喂餐瑘?zhí)行搜尋任務。
(3)美、歐環(huán)境探測衛(wèi)星為搜索救援提供氣象海洋環(huán)境數(shù)據(jù)
此次事件中,美國每日發(fā)布海洋水色數(shù)據(jù)的遙感器數(shù)據(jù)源包括Terra和Aqua衛(wèi)星搭載的MODIS、寶瓶座(Aquarius)、可見光紅外成像儀輻射計套件(VIIRS)和國際空間站搭載的海岸帶高光譜成像儀(HICO)。這些衛(wèi)星或載荷能夠快速實時地發(fā)現(xiàn)搜救地區(qū)的氣象條件是否適于搜索行動的開展。同時,利用這些衛(wèi)星,相關氣象水文機構能夠每日發(fā)布出事地區(qū)的海浪浪高、海表溫度和洋流方向等情況,為發(fā)現(xiàn)海面疑似漂流物后,分析墜機實際地點提供重要數(shù)據(jù)參考。
1.無線通信信號采集服務
(1)美、歐積極發(fā)展廣播式自動相關監(jiān)視(ADS-B)系統(tǒng)
廣播式自動相關監(jiān)視(ADS-B)是國際民航組織確定的未來主要監(jiān)視技術。ADS-B技術將衛(wèi)星導航、通信技術、機載設備以及地面設備等先進技術相結合,提供了更加安全、高效的空中交通監(jiān)視手段,能有效提高管制員和飛行員的運行態(tài)勢感知能力,擴大監(jiān)視覆蓋范圍,提高空中交通安全水平、空域容量與運行效率。
ADS-B系統(tǒng)可以擴展至空地、空空、空天等多種傳輸鏈路,ADS-B基于機載設備獲取的實時GPS定位信號,能夠將飛機位置、高度、速度等數(shù)據(jù)信息每秒鐘對外廣播一次。歐洲計劃自2015年起要求在歐洲空域飛行的飛機安裝ADS-B系統(tǒng),美國計劃至2020年,所有在美國空域飛行的飛機都必須安裝ADS-B系統(tǒng)。
自澳洲和美國成功應用空地ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)后,尤其在2009年法航空難后,國外開始將目光放在ADS-B系統(tǒng)的天基應用上,以實現(xiàn)對地基監(jiān)視雷達和地基ADS-B接收站無法覆蓋地區(qū)的飛機進行監(jiān)視,比如對在海洋區(qū)域或極地飛行的飛機進行監(jiān)視。天基ADS-B系統(tǒng)的實現(xiàn)方式是衛(wèi)星搭載ADS-B信號接收機,接收源自飛機ADS-B發(fā)射機廣播的信號,然后轉發(fā)給地面。天基ADS-B飛行監(jiān)視技術能夠突破地理條件的限制,極大地提高航空監(jiān)視的連續(xù)性。
目前,美國、歐洲均啟動了利用低軌衛(wèi)星星座發(fā)展天基ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)的研制工作。
●歐洲完成天基ADS-B系統(tǒng)試驗,并積極向業(yè)務化方向發(fā)展
歐洲航天局(ESA)于2013年5月7日發(fā)射了“星上自主項目-植物”(Proba-V)衛(wèi)星。運行在820km軌道高度的Proba-V攜帶了德國航天局(DLR)研制的ADS-B接收中繼載荷。盡管從飛機發(fā)射的ADS-B信號到達空間后已非常微弱,但試驗證明,在不需要升級現(xiàn)有機載設備的條件下,Proba-V攜帶的試驗性接收機仍然能夠在2小時內接收到12000個ADS-B數(shù)據(jù)。
2013年10月,DLR與合作伙伴SES Astra公司和泰雷茲-阿萊尼亞德國公司簽訂長期合同,計劃利用名為TRITON的微衛(wèi)星平臺,對天基ADS-B接收系統(tǒng)進行進一步技術驗證,以此推進天基ADS-B的業(yè)務化發(fā)展。
●美國計劃在下一代低軌通信衛(wèi)星上全面部署ADS-B系統(tǒng)
目前,美國有兩家公司正在實施這方面的計劃,包括Harris公司和ADS-B技術公司。其中,Harris公司選擇與銥星公司(Iridium)合作,ADS-B技術公司選擇與全球星(Globalstar)公司合作。從目前發(fā)展來看,Harris公司的產品有望最先部署。
Harris公司與銥星公司在2011年提出了發(fā)展計劃,考慮在下一代銥星星座上安裝ADS-B系統(tǒng)。下一代銥星星座包括66顆低軌通信衛(wèi)星,將于2015年開始發(fā)射,于2017年結束部署。銥星星座將攜帶Harris公司研制的1090ES型ADS-B接收機,預計從2018年開始監(jiān)視全球民用客機。銥星公司認為該業(yè)務可以產生10億~20億美元的市場,用戶不僅包括傳統(tǒng)的空管、搜救等民用用戶,還將包括軍方。
ADS-B技術公司在2012年完成了ADS-B鏈路增強系統(tǒng)(ALAS)的技術可行性驗證試驗,該試驗利用兩架飛機,在阿拉斯加州的一座高度1200多米的深山中完成。以該系統(tǒng)的性能計算,一顆低軌“全球星”(Globalstar)衛(wèi)星可以在1600km的覆蓋半徑內跟蹤3000架飛機。ADS-B技術公司計劃在2014年中期研制出業(yè)務應用的ALAS系統(tǒng),但目前還未見到全球星搭載ALAS系統(tǒng)的具體計劃。
(2)中國已規(guī)劃ADS-B地基監(jiān)視系統(tǒng),尚未規(guī)劃天基監(jiān)視系統(tǒng)
中國民用航空局于2012年11月發(fā)布了《中國民用航空ADS-B實施規(guī)劃》。中國民航ADS-B機載設備采用1090兆赫擴展電文(1090ES)數(shù)據(jù)鏈,遵循亞太區(qū)航行規(guī)劃和實施小組(APANPIRG)要求的廣播式自動相關地空監(jiān)視(ADS-B OUT)機載設備的技術標準。主要技術標準包括航空無線電委員會的RTCA DO-260B和中國民航發(fā)布的 AC-91-FS/AA-2010-14。中國2017年全部飛機完成機載ADS-B地空監(jiān)視系統(tǒng)加改裝。根據(jù)國際ADS-B技術應用趨勢,ADS-B機載設備最終將逐步加裝空空監(jiān)視功能(ADS-B IN)。
★ 搭載ADS-B系統(tǒng)的全球星示意圖
在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)滿足ADS-B運行要求后,研制并加裝兼容北斗和其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的ADS-B機載設備。但是,該規(guī)劃除了ADS-B系統(tǒng)必須搭配使用的導航衛(wèi)星外,并未規(guī)劃天基ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)。
2.衛(wèi)星搜尋與觀測服務
(1)靜止軌道高分辨率成像衛(wèi)星,將增強區(qū)域持續(xù)監(jiān)視能力
美、歐目前正在大力發(fā)展靜止軌道(GEO)高分辨率光學成像衛(wèi)星,這類衛(wèi)星投入應用后,將在衛(wèi)星搜尋與觀測服務方面具有較大應用潛力。
根據(jù)軌道動力學原理,低軌衛(wèi)星,包括性能十分先進的低軌高分辨率敏捷型成像衛(wèi)星,無法不間斷地對一個區(qū)域進行連續(xù)搜索監(jiān)視。為解決上述問題,美、歐高度重視GEO高分辨率成像衛(wèi)星的發(fā)展。GEO衛(wèi)星理論上可覆蓋全球近1/3的面積,能快速對關注區(qū)域進行成像響應服務。比如,歐洲正在論證的3m分辨率GEO光學成像衛(wèi)星將可以在15分鐘內搜索1500km的目標區(qū)域。除歐洲外,美國也正在積極攻關1m分辨率靜止軌道衍射光學成像衛(wèi)星技術,其能力將更為強大。我國和印度也都在研制數(shù)十米分辨率的GEO光學成像衛(wèi)星。
(2)低軌對地成像微納衛(wèi)星星座,將提升全球快速重訪能力
低軌全球成像星座也是近年來的發(fā)展熱點。美國天空盒子成像公司(Skybox Imaging)和行星實驗室都已于2013年開啟了低軌成像微納衛(wèi)星星座的序幕。尤其是Skybox公司將要組建的由24顆Skysat衛(wèi)星組成的微衛(wèi)星星座,具有1m空間分辨率、每天8次重訪的時間分辨率,并且可以拍攝每秒30幀、長度90s的高清視頻,對動態(tài)目標監(jiān)視的能力大幅提升,在衛(wèi)星搜尋與觀測服務方面也具有較大的應用潛力。
3.未來在航空器運行監(jiān)控中的衛(wèi)星應用展望
預計到2020年,在民航飛機運行管理和監(jiān)視方面,將完成從以地基為主到地基、天基結合的轉變,荒蕪地區(qū)和遠海地區(qū)飛機的實時監(jiān)視能力有望得以實現(xiàn)。一方面,在通信衛(wèi)星方面,搭載ADS-B接收中繼載荷的美國下一代低軌通信衛(wèi)星星座和歐洲新型低軌微小衛(wèi)星星座將實現(xiàn)業(yè)務化運行,可以近實時采集各類民用航空器的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。另一方面,在對地觀測衛(wèi)星方面,美、歐米級分辨率靜止軌道光學成像衛(wèi)星和美國低軌亞米級分辨率光學成像衛(wèi)星星座將實現(xiàn)業(yè)務化運行,全球的快速重訪覆蓋能力將大幅增強,目標識別能力也將大幅提升。
同時,由于吸取MH370等航空事件的教訓,機載航電系統(tǒng)也將有望獲得改進。一方面,黑匣子將可以利用通信鏈路,將關鍵的飛行記錄數(shù)據(jù)實時或近實時的傳給地面空管;另一方面,應答機、ADS-B設備、ACARS通信系統(tǒng)等關鍵的機載通信設備將實現(xiàn)高可靠的自動化控制,可以在緊急時刻自動報警,并無法人為關閉。
展望2020年以至更遠的未來,若某航班在海域飛行時出現(xiàn)失聯(lián),通信衛(wèi)星將能夠通過ADS-B載荷及時獲得失聯(lián)時飛機的位置、高度、速度等關鍵信息,通過這些信息,空管可立即鎖定出事區(qū)域。靜止軌道高分辨率光學成像衛(wèi)星隨后可以立即響應,在白天持續(xù)鎖定出事海域,實時掌握墜海飛機的態(tài)勢或碎片的漂浮情況,低軌高分辨率光學成像衛(wèi)星與靜止軌道高分辨率光學成像衛(wèi)星緊密配合,對疑似目標進行初步確認。再輔以低軌高分辨率雷達衛(wèi)星,掌握夜間情況。在這些系統(tǒng)的強大支援下,地面應急響應機構可以立即啟動搜救行動,出動飛機和艦船,對目標就行確認并實施救援。
在當前世界和平發(fā)展的整體形勢下,平時的重大應急救援行動已成為檢驗一個國家綜合國力強大與否的重要標尺,堪稱為和平時期的“作戰(zhàn)行動”。衛(wèi)星作為現(xiàn)代世界有影響力國家的必備重器,其在重大應急救援行動中發(fā)揮的作用強弱,也成為衡量一個國家的衛(wèi)星在具體領域應用能力高低的重要標志,是和平時期的能力檢驗與演習。
在此次馬航失聯(lián)事件中,衛(wèi)星應用既擁有值得稱道的經驗,也有值得深思的教訓。綜合以上分析研究,我們認為,以下幾個思考值得后續(xù)深入探討。
第一,針對衛(wèi)星對偏遠地區(qū)或遠海等區(qū)域的獨特觀測優(yōu)勢,進一步將衛(wèi)星融入日常的應急響應系統(tǒng)體系,與傳統(tǒng)的空地海監(jiān)測系統(tǒng)組成全維立體的應急響應體系。
在此次事件中,衛(wèi)星充分發(fā)揮了可以不受天時、氣候、復雜地理環(huán)境影響的優(yōu)勢,為救援行動提供了很多有價值的線索,進一步說明衛(wèi)星了在未來的國家信息體系建設中非常重要。但另一方面,衛(wèi)星數(shù)據(jù)和其他觀測手段、搜索救援行動的協(xié)同行動方面還存在著脫節(jié),造成衛(wèi)星數(shù)據(jù)往往需要數(shù)天后才能獲得其他系統(tǒng)的驗證。這說明,衛(wèi)星信息在應用流程和數(shù)據(jù)處理方面還需要進一步改進,需要以更及時的響應速度更緊密地嵌入到國家應急信息體系中,與其他觀測手段、行動手段形成無縫的高度協(xié)調一致的立體化綜合信息體系??梢钥紤]:
● 發(fā)展更適于業(yè)務應用的衛(wèi)星系統(tǒng),比如靜止軌道高分對地觀測衛(wèi)星、低軌高分微納衛(wèi)星星座、面向航空應用的專用衛(wèi)星系統(tǒng)或載荷;
● 發(fā)展性能穩(wěn)定、經濟易承受的衛(wèi)星通信引接系統(tǒng),并考慮與衛(wèi)星現(xiàn)有ACARS系統(tǒng)或者ELT系統(tǒng)集成。
第二,針對時效性要求較高的救援行動,衛(wèi)星系統(tǒng)能力還有待進一步提升,存在“看不見”、“認不出”或“認不準”的情況。
在此次事件中,多國動用了不同的衛(wèi)星系統(tǒng),但觀測結果不盡一致。這說明不同國家的衛(wèi)星觀測都存在一定程度的盲點,即觀測發(fā)現(xiàn)能力還存在不足。其原因主要在于衛(wèi)星數(shù)量不夠或者實時性覆蓋不夠。同時,觀測數(shù)據(jù)的地面處理能力還需要進一步提升。如何能在獲取的海量數(shù)據(jù)中挖掘、識別出有效目標,如何去偽存真,進行有效的信息判讀,還都存在諸多需要解決的問題。如果這方面的能力可以大幅改進,不僅可以更快地推進救援行動,提高救援效率;還可以大幅減輕整個搜索救援體系的工作壓力??梢钥紤]:
● 建設國家級和地區(qū)級、部門級衛(wèi)星數(shù)據(jù)情報中心,建立各種專題地理信息數(shù)據(jù)庫,形成標準化的存檔產品;
● 利用存檔數(shù)據(jù),建立基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理先驗知識庫,并發(fā)展基于統(tǒng)計模型的遙感數(shù)據(jù)識別算法和修正算法,提高海量數(shù)據(jù)中有效信息的挖掘能力。
第三,衛(wèi)星應用相比衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展,還存在不協(xié)調和滯后的情況。
此次事件暴露出的主要問題之一,是針對民航系統(tǒng)的衛(wèi)星應用還較少,還缺乏成熟應用。針對這個問題,美、歐、日等國已經開始著手發(fā)展一些手段,這些新的發(fā)展動向值得我們重視。一方面,需要結合我國的國家安全限制、地理環(huán)境要求、基礎技術條件等情況,選擇適合中國發(fā)展的民航衛(wèi)星應用技術體制。另一方面,需要與民航部門加強溝通,并與相關的國際航空安全飛行機構進行聯(lián)系,嘗試開展合作論證,發(fā)展既具有國際兼容性,又符合中國需求的民航衛(wèi)星應用系統(tǒng)??梢钥紤]:
●針對國外已發(fā)展和正在發(fā)展的系統(tǒng)技術,如ADS-B航班監(jiān)視系統(tǒng),開展比較權衡研究,分析不同技術的應用潛力;
● 在比較權衡的基礎上,結合中國需求推進我國航空衛(wèi)星應用系統(tǒng)的發(fā)展,并適時利用中國民用航空系統(tǒng)發(fā)展計劃,進行飛行演示驗證。
第四,考慮提出滿足現(xiàn)代信息技術條件下的新型航空安全信息監(jiān)控標準,并提出有必要發(fā)展的系統(tǒng)的方案計劃。
從目前的航空安全信息監(jiān)控來看,航空事故發(fā)生后,最重要的技術核實都要依賴于機載的黑匣子。但黑匣子的設計最初是源于幾十年前的信息技術條件,在當前信息技術,尤其是網絡技術高速發(fā)展的情況下,已存在著某種的技術滯后。因此,可以考慮以空天地海一體化的信息網絡為基礎,發(fā)展能充分利用這種通信網絡的黑匣子系統(tǒng)技術,提出新的技術安全標準。嘗試使黑匣子不僅能存儲關鍵信息,還能通過衛(wèi)星應用系統(tǒng)間歇發(fā)送關鍵信息。如果發(fā)展出此類系統(tǒng),航空事故的分析和鑒定將獲得極大幫助??梢钥紤]:
● 在對現(xiàn)有黑匣子信號處理和傳輸技術標準研究的基礎上,嘗試與權威部門合作,推動現(xiàn)代網絡信息環(huán)境下的新型黑匣子信息技術標準體系研究,將天基信息鏈路引入航空安控系統(tǒng);
● 發(fā)展能將黑匣子的主要信息進行天基數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶旎d荷、天基數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星應用系統(tǒng)。
天繪一號01衛(wèi)星拍攝的亞馬孫河熱帶雨林
成像日期:2013年8月14日
分 辨 率:2m
幅 寬:60km
圖 像:2m全色與10m多光譜融合
中國天繪衛(wèi)星中心 供圖