空难解码：航天技术带飞机安全回家！
核心提示：3月24日，德国之翼航空公司的一架空客A320型客机在法国东南部阿尔卑斯山区坠毁，150名乘客和机组人员全部丧生。在航空航天技术如此发达的今天，人们不禁要问，有什么手段可以进一步提高飞机的安全性，从而避免悲剧的发生？空难后，有没有更加快捷高效的搜救方式来挽救生命？卫星导航技术：
民航客机上的谋士
众所周知，飞机上装备的以人造地球卫星为定位基准的无线电导航系统，是在电子技术、计算机技术，特别是航天技术的基础上发展起来的。该系统综合了传统导航系统的优点，能较全面地满足现代飞机对导航的要求。
飞机卫星导航系统由导航卫星、地球站和机载设备组成。
首先，导航卫星通常由若干颗卫星构成卫星网或卫星星座。它接收并贮存由地球站发送的导航信号，再转发给飞机。同时，导航卫星还接收来自地球站的控制指令，并向地球站发送卫星的遥测数据。
其次，地球站包括跟踪站（又称监测站）、遥测站、注入站、计算中心（又称主控站）和时间统一中心等。
最后，机载设备通常由接收机、信号处理器、计算机和控制显示器等组成。飞机在飞行时，接收卫星的信号，从中获取卫星轨道的参数和导航参数，计算机按规定的数学模型计算出飞机位置的坐标、速度矢量和其他导航参数。可以说，随着航天技术的不断发展，飞机能更加精准地将乘客送达目的地。
卫星数据传输系统：
民航客机上的卫士
在数据传输方面，民航客机上的重要数据能否实时传输到地面呢？
其实，民航客机上的数据实时传输系统早在上世纪80年代就有了。该系统被称为飞机通信寻址和报告系统（ACARS）。这是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息（报文）的数字数据链系统。依靠ACARS网络，可以将民航客机的飞行参数下载到地面，如飞行器位置、速度、航向等导航信息或引擎状态信息。
2009年，法航447航班失事。事发当日，地面接收到失事飞机上“ 通讯寻址与报告系统”传来的电子信息，这其中包括一些系统的故障信息和飞行操纵法则的改变，以及最重要的飞机经纬度信息，最终定位到了失事飞机所处的大致位置。在空难发生之后的第7天，搜救人员即通过这些信息找到了首个飞机重要大型残骸——垂直尾翼。
然而，ACARS系统的数据传输需要数据链的支持。也就是说，当飞机在海洋区域飞行，无法接收到地基甚高频信号时，会自动转换为卫星通信（SATCOM）网络进行数据传输。
在卫星通信方面，国际海事卫星组织（Inmarsat）从上世纪90年代开始为飞机提供语音和数据链服务，Inmarsat 通讯系统由位于太平洋、印度洋、大西洋东/西部上空的4颗工作卫星及在轨等待随时启用的5颗备用卫星组成，这些卫星位于距离地球赤道上空的地球同步轨道。
飞机通过卫星中继站、飞机机载通讯设备和地面通讯基站（包括卫星控制中心、遥测、跟踪和指挥站及网络运营中心）等组成单元，将重要数据信息传输给地面进行实时监控，从而实现地面操控人员进行全局指挥和控制。
航天技术：
将使民航客机更加安全
尽管卫星通信技术可以把飞机上的重要信息下载到地面，然而卫星通信昂贵的成本却阻止了这项技术的广泛应用。
据悉，卫星通信费用是地基VHF系统的10倍之多。出于成本考虑，一些航空公司仅在大型宽体客机上配备了卫星通信设备。根据Inmarsat的消息，在去年12月失事的亚航QZ8501班机上就未安装该组织的跟踪设备。
为了更好地保障飞机的飞行安全，在马来西亚航空公司MH370客机失踪两个月后，Inmarsat表示，他们将面向全球客机提供免费的基本追踪定位服务。
我国民航局在2012年12月出台的《航空公司运行控制卫星通信实施方案》中，也要求在2017 年底前，我国航空公司应当利用卫星通信系统，实现每架飞机与运行控制中心在4分钟内建立及时、可靠的语音通信联系。目前，可以应用于民航卫星通讯的系统有海事卫星系统、铱星系统，以及基于VSAT（甚小口径天线）技术的Ku和Ka卫星通信系统等。
随着我国北斗卫星导航系统的建设，到2020年，北斗卫星导航系统将实现全球覆盖。到那时，我国飞机将用上自己国家的导航系统，实现民航飞机低成本导航定位。
未来，卫星导航与通信技术将在民航客机上被更广泛的应用。这些航天技术的应用将让我们的出行变得更加的安全。（王泽）
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