给飞机插上电话卡是一种怎样的体验
2017年9月,民航局第五次修改了大型飛機的審定規則,將便攜式通訊設備能否在飛機上使用的決定權下放給了航空公司,相比大眾在媒體上的狂歡,航司顯然顯得沉默很多,畢竟昨天報警剛抓了強行在飛機上玩手機的旅客,想大肆宣傳一番,怎么著也得等人放出來吧。
早期在飛機上違規使用手機被行政拘留
盡管早在五年前歐美的適航當局已相繼取消了在飛機上使用電子設備的限制,但民航局的遲遲未能跟進和國內航班日復一日危害航空器安全的廣播加深了民眾乘坐飛機時使用手機的恐懼。奧利給說過,面對恐懼的最好方法就是面對他,在這方面航司倒是身先士卒,禁令解除后立馬給飛行員配發了蜂窩版的ipad來代替傳統的打印版飛行資料,飛行時,這兩臺ipad就一左一右放在駕駛艙的窗旁,從這兩年的運行經驗看,里面的賓果消消樂對飛行安全的潛在隱患都遠大于電磁干擾,手機等設備對飛機危害的傳言自然也就不攻自破了。其實在飛行員成功聯網前,飛機早早地就給自己插上了電話卡。
機組用Ipad
如果你手頭有一架737或者320客機,進入到他們位于前輪艙后的電子艙內,找到一部名為WQAR的計算機,就是前面有兩個小天線的這部,打開他前方的保護蓋,抽出右側的SIM model,擰下固定螺絲。
位于電子艙的WQAR計算機
嗯,四個SIM卡槽赫然在列,如果飛機注冊地在我國的話,槽內的卡還是中國聯通的。也就是說,在禁令解除前,當你每次坐飛機憋得連貪吃蛇都不給玩時,飛機卻在最害怕電磁干擾的電子艙內上著網,還特喵的是四路信號。
WQAR內部的帶卡槽的sim model
為什么飛機也需要聯網?
作為擁有幾十個系統上千個控制閉環的飛機,設計師在研發階段想得很好,要有一套完整的監測體系以及時發現潛在隱患和性能衰退,并在故障真實發生前介入維修以提高飛機的可靠性,可以大幅降低因為機械故障導致的航班延誤。為此,工程師打造了一套名為QUICK ACCESS RECORD的QAR系統并與各個計算機連接,飛機上幾乎所有傳感器都會額外給它一份監控數據,從起飛到落地,每段飛行大約會產生幾十兆的原始數據。
可收集數據容易,把數據傳出去可太難了。那時飛機與外界取得聯系的最先進的手段是工作頻率在120兆赫茲的甚高頻,發射的是模擬信號,工作原理和你家的收音機里類似,差不多就是一個大號的對講機。甚高頻一般有三部,一號給機長,二號給副駕,本來三號是領航員的,后來他們被踢出了駕駛艙,三號就用來備份了。
位于駕駛艙的用來操控高頻甚高頻的控制面板
工程師想你閑著也是閑著,于是開始了對三號甚高頻的魔改,給其加入了數據傳輸模式,但120兆赫茲頻率能承載的信息量實在是有限,一個直觀的的對比,我們目前最常見的4G網絡使用的無線電頻率在2000兆赫茲左右,而傳輸更快的wifi已經來到了5000兆hz,最終一頓操作,做出了一臺理論傳輸上限30kb的收發機。相信經過多年市場教育的大家心里也有數,理論說30,實際也就3K。這個速度想傳遞飛行數據是不可能了,只能勉強發發短信的樣子,工程師們也就退而求其次,從原先的計劃發送原始數據,變成了只發送各個計算機處理后的運算結果,這也是大家后來更為熟悉的飛機報文系統。
但原始的飛行數據依然很重要,一是飛機上的機載計算機并沒有關聯運算的能力,只能給出他認為故障的代碼,無法結合其他系統深度分析,二是 受飛行中的顛簸影響,計算機可能出現瞬時故障誤報代碼。常常出現空中傳回的代碼顯示飛行員已經在駕駛滑翔機了,落地后詢問機組卻沒感到任何異樣。
繁忙的電子艙
于是,這些原始數據被存儲在QAR計算機的3.5寸光盤內,每當飛機回到主基地后,由維修人員手動更換新的光盤拿回辦公室上傳數據,和多年后亞馬遜嫌網速慢,開著卡車運硬盤頗有幾分相似。就這樣在機坪奔波十幾年后,我們終于終于迎來了上載能力能達到兆級的3G網絡,制造商稍加改裝,給QAR計算機插上了電話卡升級為WQAR,由于歐美在3G時代主流的網絡制式是WCDMA,這套升級方案引入我國后也只能選擇聯通作為供應商。在每次飛機主輪著地后,自動觸發計算機工作上載數據,雖然離實時上傳仍有距離,但相比機務奔跑的128兆人肉寬帶,已經將數據回傳的頻率從每天一次提升到了每落地一次。
不過既然是電話卡,飛機也有著和大家同樣的問題,會忘記交話費。聯通在這方面做得很好,我管你是手機還是飛機,不給錢,一樣停機。在WQAR系統剛引入國內的初期,有航司發生過忘記交話費導致數據回傳失敗,反復更換計算機的烏龍事件。如今,大部分出場就選裝了衛星天線的寬體機已經有能力做到了實時回傳,而像737和320這樣上網需求較弱的飛機則依然需要借助手機卡完成數據上傳。
最后來討論下日常使用的無線電設備對飛機的干擾到底存不存在,答案是存在,但你手上的東西不行。以手機的頻率看,唯一可能對飛機產生影響的是工作頻率在1514兆赫茲的GPS信號,如果過你的手機發生頻率錯亂,不小心漂移到了此區間,是有概率使飛機接收不到GPS信號,從而無法執行RNP運行,對你沒啥影響,但會增加飛行員的工作量,讓其心情很不爽,他雖然沒有辦法沖出來揍你一頓,但人在情緒不穩定時更容易出現操作失誤,進而影響你的安全。正規的手機在出廠前都要經過工信部嚴格的3C認證,即便有漏網之魚,以你手機不到4000毫安的電池,想影響消消樂的結局恐怕并不容易。然而,你不行,信號基站確實非常可以。首都機場就發生過因中跑道附近的基站調頻操作失誤干擾了GPS信號,導致飛機無法放行的案例。具體表現是飛機滑行道到跑道附近等待起飛,出現GPS信號丟失,滑回排故,快到機位時脫離了干擾區,GPS信號又恢復正常。先后五六架飛機出現問題后不得已暫時關閉了中跑道排查干擾源。
飛機誤入干擾區會影響正常運行
國內也有其他機場出現過惡意干擾被正義制裁,根據刑法二百八十八條第一款,應該是三年以下的有期徒刑。你不是張三,也不要妄想成為法外狂徒。
總結
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