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飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

估計前兩天很多人都上過航班跟蹤網站FlightRadar24或者FlightAware,在上面來追蹤某個老太婆所乘坐的航班資訊,由於同時線上的人有很多,在較長的時間內網站都處於被“擠爆”的狀態,一些新使用者根本擠不進來,一度出現了網站“癱瘓”的情況。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

其實,國內也有一些APP能夠提供航班資訊的功能,比如“非常準”,筆者就經常用它來查詢某些航班的起降時間、機場狀態、航班狀態、天氣情況以及在起飛後在空中的位置等等。那麼,為什麼飛機在空中飛行的時候,我們在電腦、手機或者平板上,就能實時查詢到它們的相關資訊呢?

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

實際上,航班資料所包括的資訊是非常豐富的,比較常見、我們平常比較關注的主要包括天氣狀況、航班資訊、空域流量等。一般情況下,要想獲取這些資料,主要有三個方面的來源:

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

第一是與國內的相關機構建立資訊共享機制。透過與國內相關航空公司、各個機場以及空中管理機構建立合作關係,來獲取關於機場、天氣以及具體航班的相關資料。

第二是與國外的相關機構建立聯絡。一般情況下,國內的資訊接受方要想與國外的航空公司或者機場直接進行合作的難度較大,對於國外航班資訊的獲取,通常都是與國外的一些資料服務商建立聯絡,從而獲取國外的機場和航班的詳細資料。

第三種是搭建自己的資料獲取設施。對於一些實力比較雄厚的資訊公司,除了依靠上面兩種方式以外,有條件的還會自行搭建資訊獲取設施來主動收集航班的動態資料,或者與機場合作來搭建。這裡應用最多的設施就是ADS-B裝置。

那麼,什麼是ADS-B裝置呢?

在ADS-B系統投入執行之前,無論是飛機的駕駛員還是地面的管制人員,都是依靠地面的雷達以及短程無線電導航裝置來對航班資訊進行收集和跟蹤的,不過這些基於地面的技術和系統,並沒有利用衛星監測系統的高精度效能,而且建造成本高、易遭受雷擊、受地形和天氣影響大、長距離傳輸效率低等,因此在空中監測的範圍、精度以及適應性上都有很大的欠缺,那些無法或者很難建造這些地面設施的地區,比如沙漠、海洋等,如果飛機飛到上空則很難被監測到。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

在這樣的情況下,ADS-B系統應運而生,其全稱為“Automatic Dependent Surveillance - Broadcast”,意思是廣播式自動相關監視系統,與傳統的雷達監測相比,這個系統不需要人工操作和詢問,可以自動地透過相關機載裝置來直接獲取相關引數,然後向地面站或者其他飛機實時播報關於飛機的位置、高度、速度、航向、識別號等基礎資訊,透過這些資訊,管制員就可以對實機的執行狀態進行實時和動態監控。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

從ADS-B系統的構成看,它主要由多個地面站、機載站、飛機的機載裝置等組成。從飛機的角度看,它是資訊的獲取源和產生源,比如位置資訊可以從飛機上攜帶的GPS裝置獲取,高度資訊可以從飛機上的氣壓高度表獲取,飛行速度資訊可以透過進入飛機空速管的氣流對氣流全壓的測量結果獲取。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

有了資訊源之後,還得有資訊傳輸的“通道”,也就是資訊傳輸的方式和載體,相當於我們現在手機上使用的移動、聯通或者電信的訊號。飛機透過相應裝置獲取了基本航班資訊之後,透過目前應用非常廣泛的VDL Mode4(甚高頻資料鏈模式4)、UAT(萬能電臺資料鏈)、1090ES(1090MHz S模式擴充套件電文資料鏈)等方式,將這些資訊自動發射出去。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

那麼,從地面的角度來看,主要就是接收這些資訊了。透過地面上網狀或者點對點分佈的地面站,在接收到空中廣播資訊之後,透過相應的演算法可以將這些資訊在終端上顯示出來,從而為地面管理人員和使用人員提供監視、管制和查詢,當然這些資訊也可以接入自動化空中交管系統,為有關部門和人員參考使用。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

實際上,ADS-B是一個雙向的系統,其資訊傳送,既可以從飛機到地面,從而將航班的基礎資訊傳送回來,也可以從地面到飛機,傳送的資訊主要包括空中交通情況、飛行資訊服務以及氣象資訊等,飛機上的機組人員可以依據這些資訊,來及時瞭解航路氣象和空域限制資訊,為飛行安全提供保障。

ADS-B系統相對於雷達等傳統定位、跟蹤技術相比,具有建設成本低、定位精確、傳輸效率高、不受地形和天氣等條件的限制、空-空和空-那協同效率高等優點,為提高飛行效率、提升飛行安全和飛行自由性等提供了有效保障,越來越廣泛地應用於民航飛機、通用飛機、無人機、場面車輛等實時的監視。

飛機在空中飛行,我們在手機上是如何追蹤到它的?

不過ADS-B系統也有其缺點,那就是過度依賴GPS導航系統,如果導航系統失靈,那麼ADS-B系統也就成了“無根之水”,也不能正常執行。另外,ADS-B系統不具備資訊驗證功能,如果機載裝置自動生成的資訊不準確,那麼地面站的接收裝置所獲取的資訊則不能及時進行驗證和識別。這些問題,需要在今後的技術攻關中加以改進和完善。

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