2014 年，有两架商业飞机从雷达上消失。尽管已找回亚航 QZ8501 航班的残骸，但马来西亚航空 370 航班仍下落不明，搜救工作也未取得成功。
在我们这个时代，拥有如此先进的追踪技术，飞机竟然还能消失，这似乎令人难以置信。GPS 追踪技术早已存在，能帮助普通车主在舒缓的电脑语音的指引下到达目的地。然而，过去几十年来，飞机的追踪和信息收集技术并没有实质性发展，仍然严重依赖地面雷达和存储关键飞行数据的机载黑匣子。这些技术可能不足以应对，马来西亚航空 370 航班的失踪就证明了这一点——飞机在飞出雷达范围时失踪，连同黑匣子一起。
“在当今这个时代，飞机失踪本应成为过去。”
美国国家运输安全委员会 (NTSB) 表示，是时候改变了。在一份新报告中，NTSB 对商业航空业提出了一些重要建议，认为乘客飞机，尤其是那些飞越广阔水域的飞机，应该配备增强的实时追踪技术。该机构建议所有飞机都应配备卫星追踪技术，每分钟从太空探测一次飞机的方位。该报告还概述了如何使飞机的黑匣子在飞机坠毁时更容易定位，以及如何完全取消其必要性。
“科技已经发展到我们不必在广阔的洋底搜寻数英里来寻找这些宝贵的黑匣子，”NTSB 代主席克里斯托弗·哈特在一份声明中表示。“在当今这个时代，飞机失踪本应成为过去。”
从地面到太空
目前，飞机通过两种定位方法在空中进行追踪：一次雷达和二次监视。通过一次探测，雷达站发出电磁信号，这些信号会从路径上的任何物体上反射回来，指示飞机在天空中的位置。通过二次监视，雷达站向飞机的应答器（驾驶舱内的无线电发射器）发送专门信号。当应答器收到这些信号时，它会回传有关飞机位置、高度、方向和速度的信息。这两个过程都不需要飞行员的配合，是自动完成的。
唯一的问题是什么？所有这些与飞机通信的雷达站都设在地面，这意味着它们的覆盖范围仅限于一定距离。当飞机飞越海洋或偏远地区时，飞机就会消失在雷达视野中。地球上 70% 到 80% 的区域对雷达监视是“盲区”，当飞机进入这些未覆盖区域时，就需要飞行员将确切坐标告知空中交通管制。正如 370 航班和法航 447 航班那样，这并不总是能顺利进行。
为了解决这个问题，NTSB 表示是时候将雷达站从地面移到太空了。Aireon 公司应运而生，其目标是通过卫星追踪每一架飞机的确切位置。Aireon 生产一种接收器，可以接收飞机传输的 GPS 坐标；这是一种称为 ADS-B（广播式自动相关监视）的系统。ADS-B 然后将信号中继，不是发送到地面站，而是发送到绕地球运行的铱卫星上的接收器。
“从今年开始，铱星将发射 66 颗卫星……这些卫星将搭载 Aireon 接收器，”Aireon 的销售和市场副总裁 Cyriel Kronenburg 告诉《大众科学》。“这个星座将提供全球覆盖，任何时候都会有卫星飞越这些‘盲区’。”
“任何时候都会有卫星飞越这些‘盲区’。”
如果一切顺利，Aireon 接收器每分钟将接收一次每架飞机的 GPS 坐标。根据 NTSB 的说法，在飞机不幸失踪的悲剧事件中，这将大大缩小潜在的搜寻范围。NTSB 报告总结道：“在 95% 的案例中，工作组确定，如果这些飞机每分钟都在传输其位置，最后报告的位置将距离坠毁点六海里以内。”
Kronenburg 指出，集成 Aireon 技术对航空公司来说是具有成本效益的——事实上，目前所有正在制造的飞机都配备了 ADS-B 系统。“在某些空域飞行将强制要求配备 ADS-B 系统，”Kronenberg 说。“在澳大利亚和世界其他一些地区已经强制要求。这是一项已经在飞机上安装的技术，这种接受程度很重要。你希望每架飞机都配备它。”
在问题发生之前就看到它
虽然卫星追踪可以提供更精确的飞机在空中位置快照，但它仍然没有解决航空业面临的一个紧迫问题：地面控制如何知道飞机上是否有东西发生故障或被不当操作？目前，官方只能在飞机坠毁并找回黑匣子后才能弄清楚飞机出了什么问题。这种设计理念在确定亚航 8501 航班事故的根本原因方面已证明存在问题，因为黑匣子仍然下落不明。
NTSB 报告概述了黑匣子的一系列新设计规范，包括增加更先进的信标以提高水下信号探测能力。但该机构也对一项可以部分消除黑匣子回收需求的“实时数据流”服务感兴趣。
FLYHT Aerospace Solutions Ltd. 的总监 Richard Hayden 告诉《大众科学》：“问题不仅仅是追踪；更是追踪以及从可能处于困境中的飞机中获取数据。所有追踪能做的就是告诉你到哪里去找坠毁点。如果你能实时获取数据，就有机会进行建设性的干预来避免坠毁。”
为了提供这些关键的实时数据，FLYHT 开发了 AFIRS 全球通信系统，这是一个可以安装在飞机内部几乎任何地方的小型设备。在飞机飞行过程中，AFIRS 会接入飞机的各种系统，并将飞行数据——如飞机姿态、燃油测量、速度等——持续传输到 Aireon 所使用的同一个铱星星座。卫星上的接收器会接收这些信息，然后将其发送给地面控制员。
尽管 AFIRS 可以选择实时持续传输飞行数据，但 Hayden 指出，它的设计只是在控制器最需要时才发送这些信息。这样，地面控制就不会被他们并不真正需要的持续不断的飞行数据流淹没。相反，AFIRS 会留意被认为不正常的情况；当这些情况发生时，系统就会启动，并以最高每五秒一次的频率开始传输数据。“他们会收到警报，并获得飞机上正在发生的事情的高分辨率定位和数据，”Hayden 说。
在这些“异常事件”期间，地面控制或 AFIRS 系统都可以提出解决方案，使飞机脱离危险。AFIRS 还可以为更温和的问题提供解决方案：节省燃油。通过监测机组人员的驾驶方式，AFIRS 可以推荐替代航线或其他可以节省燃油的机动动作。
行业会改变吗？
NTSB 在报告的建议中咨询了 Aireon 和 FLYHT，他们的建议可能在关键时刻提出。今年 2 月，全球航空业的领导者将在蒙特利尔举行的国际民用航空组织会议上讨论新的全球飞机标准。
NTSB 的想法可能难以获得通过，因为这些改变对行业来说相当激进。报告建议的一个项目是在驾驶舱中增加视频记录器，这是一个对飞行员来说很敏感的话题。各种航空公司飞行员工会反对驾驶舱视频录制，认为这侵犯了隐私，并且图像会被误解。Hayden 也持有这种观点。“驾驶舱里的视频能告诉你什么？它显示了飞行员在看什么仪器，”Hayden 说。“AFIRS 可以重现这些信息。”这样的建议可能会导致对改变的强烈抵制。
专家还推测，航空公司在采用更先进的追踪技术方面进展缓慢，主要是由于成本限制，因为增加新硬件并非易事。而且，鉴于全球有数万架飞机，为每架飞机发布新标准可能很困难。然而，NTSB 提出的改变可能从长远来看更具成本效益，因为它们消除了在广阔的坠毁区域进行昂贵搜寻的需要。
此外，NTSB 表示，他们的建议完全可行，因为许多航空公司已经在使用 ADS-B 系统和 AFIRS。“当新的创新出现时，我们总是提出基于绩效的建议，”NTSB 发言人 Peter Knudson 说。“但很多商用飞机已经拥有这项技术。”
