پنج راهکار برای اینکه هرگز هواپیمایی را گم نکنیم!

[Almas Parsi]

پنج راهکار برای اینکه هرگز هواپیمایی را گم نکنیم!

به کارگیری شیوه‌هایی رایگان یا بسیار کم‌هزینه می‌توانست سرنوشت پرواز MH370 را به شکل دیگری رقم بزند. به کمک این راهکارها هیچ هواپیمایی دیگر از چشم رادارها دور نخواهد ماند.

محبوبه عمیدی: طی سه هفته گذشته سرنوشت 239 مسافر و خدمه هواپیمای گمشده پرواز MH370 خطوط هوایی مالزی ذهن افراد بسیاری را درگیر کرده؛ اما دیگر می‌دانیم برای نجات این افراد راهی نیست و هواپیمای حامل آنها در آب‌های جنوب اقیانوس هند سقوط کرده است.

اطلاعاتی که به تازگی گردآوری شده نشان می‌دهد این هواپیما سریع‌تر از آنچه در ابتدا تصور می‌شد به سمت جنوب حرکت کرده و در 1100 کیلومتری شمال‌شرق منطقه‌ای که جستجوهای قبلی در آن انجام شده، سقوط کرده است.

ببینیم چطور ممکن است هواپیمایی در عصر نظارت لحظه‌ای، دور از چشم رادارها سقوط کند و چگونه می‌شود از حوادثی مشابه اجتناب کرد؟

در حال حاضر ردیابی پروازها بر فراز اقیانوس ارزان و امکان‌پذیر است


امروزه ارزان‌ترین تلفن‌های همراه جهان نیز مجهز به جی.پی.اس هستند؛ اما ردیابی هواپیمای MH370 از طریق جی.پی.اس امکان‌پذیر نبوده است! اعتراض خانواده‌های کشته‌شدگان می‌تواند باعث شود سازمان‌های مسئول، ردیابی هواپیماها را بر فراز اقیانوس اجباری کنند.

حدود 20 سال است که شرکت اینمارست (یک شرکت ارتباطات از راه دور ماهواره‌ای) ردیابی کشتی‌های اقیانوس‌پیما را آن هم به شکل رایگان انجام می‌دهد.

بخشی از درآمد این شرکت از فروش پهنای باند ماهواره‌ای به شرکت‌های هواپیمایی تأمین می‌شود.

با استفاده از این پهنای باند می‌توان در حین پرواز با هر نقطه از زمین در ارتباط بود. جاناتان سینات، سخنگوی اینمارست می‌گوید: «امروزه روی بدنه 90 درصد از جت‌های غول‌پیکری که در جهان در حال تردد هستند، آنتن‌های ساخت شرکت ما نصب شده است».

به‌رغم اینکه کارایی این سیستم ردیابی در عملیات تجسس ثابت شده؛ باز هم هواپیمایی مالزی برای انتقال داده‌های فنی خود از این آنتن استفاده نمی‌کرد.

زمانی که فرستنده رادار هواپیما و ارتباطات رادیویی آن، حدود یک ساعت پس از بلند شدن هواپیما به شکل مرموزی از کار افتاد، سیگنال‌ها و پالس‌های رادیویی که فاقد اطلاعات موقعیتی بودند هنوز به ماهواره اینمارست ارسال می‌شد.


سینات می‌گوید: «دریافت اطلاعات موقعیتی این سیگنال‌ها تنها 1 دلار در هر ساعت هزینه خواهد داشت. خطوط هوایی می‌توانند برای بهبود موقعیت‌یابی بیش از این نیز هزینه کنند. علاوه بر این شبکه ماهواره‌ای ایریدیوم 66 ماهواره جدید را راه‌اندازی می‌کند که ردیابی مداوم هواپیماها را امکان‌پذیر خواهند کرد.

این خدمات توسط سرویسی به نام Aireon و از سال 2017/1396 ارائه خواهد شد.»

متیو گریوز، مدیر واحد ایمنی هوایی و بررسی حوادث دانشگاه کرانفیلد در انگلستان می‌گوید: «تاکنون هیچ تلاشی برای ردیابی لحظه‌ای هواپیماها نشده است.

در حال حاضر رادارهای اولیه و ثانویه ما آنقدر دقیق هستند که می‌توانند کنترل ترافیک هوایی را برای ما امکان‌پذیر کرده و احتمال برخورد هواپیماها با یکدیگر را به حداقل برسانند؛ اما تا به حال انگیزه و دانش ردیابی لحظه‌‌ای هر یک از این هواپیماها را نداشته‌ایم».

ساخت جعبه‌های سیاهی که با وقوع حادثه شروع به انتقال اطلاعات می‌کنند


تا به حال فکر کرده‌اید چرا داده‌های حیاتی پرواز به شکل لحظه‌ای به زمین مخابره نمی‌شود؟ به یک دلیل ساده! هیچ سیستم ارزان‌قیمتی برای ارسال این حجم از اطلاعات توسط هواپیماها به زمین وجود ندارد. حتی نسل آتی ماهواره‌ها که با هدف بهبود سیستم‌های سرگرمی در پرواز طراحی می‌شوند، تنها می‌توانند داده‌ها را با سرعت 50 مگابیت‌بر‌ثانیه ارسال کنند.

این سرعت به ازای 300 مسافر در هر پرواز معادل رقم ناچیز 166 کیلوبیت‌برثانیه است.


یکی از ایده‌های قابل‌توجه برای بهبود شرایط هواپیماها در حالت بحرانی، توسط گروه صنعتی فرانسوی ارائه شده که زیر نظر سازمان بررسی حوادث فرانسه کار می‌کند.

این گروه پس از اینکه پیدا کردن جعبه سیاه پرواز 447 این کشور که در سال 2009 /1388 در اقیانوس اطلس سقوط کرد، 2 سال به طول انجامید، ایده استفاده از نرم‌افزارهای هدایت هواپیما را برای تشخیص شرایط بحرانی و ارسال لحظه‌ای داده‌های موجود در جعبه سیاه توسط ارتباطات ماهواره‌ای مطرح کرد.


این گروه برای به حداقل رساندن احتمال ارسال داده‌های اضطراری توسط هواپیماهایی که هیچ مشکلی ندارند، اولین بانک اطلاعاتی جعبه‌های سیاه را به کمک داده‌های تهیه شده از 68 جعبه سیاه تهیه کرد.

پس از آن پارامترهای فیزیکی نشان‌دهنده وجود اشکال در پرواز، تعریف شد. در میان آنها کاهش فشار داخل کابین، انحراف بدنه هواپیما به یک جهت، هشدار توقف یا کاهش سرعت هواپیما دیده می‌شود.

در نهایت این تیم الگوریتمی را طراحی کرده که می‌تواند پاسخ مناسبی به شرایط بحرانی بدهد و علاوه بر آن محدوده موقعیت هواپیما را با دقت 6 گره دریایی مشخص کند.

افزایش زمان ضبط مکالمات داخل کابین


بوئینگ 777 خطوط هواپیمایی مالزی پیش از آنکه سقوط کند، حدود 6 ساعت سرگردان بود؛ اما تنها 2 ساعت از مکالمات درون کابین خلبان آن ضبط شده است.

از سوی دیگر با اینکه تا 25 ساعت امکان ثبت داده‌های پرواز وجود دارد؛ اما بدون اطلاع از مکالمات درون کابین ارزش چندانی نخواهد داشت.

کارشناسان می‌گویند 25 ساعت برای ثبت داده‌های پرواز یا FDR کافی است؛ اما 2 ساعت حداقل زمانی است که می‌تواند به CVR یا مکالمات داخل کابین اختصاص پیدا کند.

این زمان هنگام تجسس در مورد حوادثی مانند آنچه برای بوئینگ 777 خطوط هوایی مالزی رخ داده اصلا کافی نیست. کارشناسان تلاش می‌کنند این زمان را تا حدود 15 ساعت افزایش دهند.

مکان‌یابی زیر آب به شرایط بهتری نیاز دارد


هر دو دستگاه ضبط داده‌های پرواز به دستگاه‌های مکان‌یابی مجهز هستند که به مدت 30 روز هر ثانیه یک پالس 37.5 کیلوهرتزی ارسال می‌کنند. اگر به زمان پنهان شدن پرواز MH370 از چشم رادارها برگردیم، می‌بینیم که عمر چندانی برای باتری دستگاه‌های موقعیت‌یاب باقی نمانده است.

حدود 1 سال دیگر بسیاری از هواپیماها به باتری‌هایی با عمر 90 روزه مجهز می‌شوند و تا سال 2020 / 1399 تمامی باتری‌ها با عمر 30 روز با نمونه‌هایی که 90 روز دوام می‌آورند، تعویض خواهند شد.


البته می‌توان به جای آغاز ارسال پالس‌ها از لحظه غرق شدن، دستگاه‌ها را به شکلی طراحی کرد که تنها هنگام ارسال پالسی توسط گروه‌های تجسس شروع به کار کرده و باتری خود را بی‌جهت خالی نکنند.

این پیام می‌تواند شماره سریال دستگاه باشد که توسط گروه تجسس ارسال ‌شده و آن را فعال کرده است.

شرایط خاص برای پروازها بر فراز اقیانوس


یکی از بزرگترین موانعی که گروه تجسس برای یافتن جعبه سیاه پرواز 447 ایرفرانس در مسیر برزیل-فرانسه با آن مواجه شد، اشکال در دریافت پالس‌های ارسالی از عمق 4000 متری اقیانوس بود.

در نهایت زیردریایی هسته‌ای Emeraude موفق شد پس از خاموش شدن این پالس‌ها جعبه سیاه هواپیما را پیدا کند.

به همین دلیل استفاده از پالس‌هایی 8.8 کیلو هرتزی به جای پالس‌های 37.5 کیلوهرتزی برای هواپیماهایی که بر فراز اقیانوس پرواز می‌کنند، پیش‌بینی شده است.

جالب است بدانید برد امواجی که 8.8 کیلوهرتز هستند 10.7 کیلومتر خواهد بود در حالی که برد امواج 37.5 کیلوهرتزی تنها 1500 متر است!

[ابوالفضل92]

پنج راهکار برای اینکه هرگز هواپیمایی را گم نکنیم!

به کارگیری شیوه‌هایی رایگان یا بسیار کم‌هزینه می‌توانست سرنوشت پرواز MH370 را به شکل دیگری رقم بزند. به کمک این راهکارها هیچ هواپیمایی دیگر از چشم رادارها دور نخواهد ماند.

محبوبه عمیدی: طی سه هفته گذشته سرنوشت 239 مسافر و خدمه هواپیمای گمشده پرواز MH370 خطوط هوایی مالزی ذهن افراد بسیاری را درگیر کرده؛ اما دیگر می‌دانیم برای نجات این افراد راهی نیست و هواپیمای حامل آنها در آب‌های جنوب اقیانوس هند سقوط کرده است.

اطلاعاتی که به تازگی گردآوری شده نشان می‌دهد این هواپیما سریع‌تر از آنچه در ابتدا تصور می‌شد به سمت جنوب حرکت کرده و در 1100 کیلومتری شمال‌شرق منطقه‌ای که جستجوهای قبلی در آن انجام شده، سقوط کرده است.

ببینیم چطور ممکن است هواپیمایی در عصر نظارت لحظه‌ای، دور از چشم رادارها سقوط کند و چگونه می‌شود از حوادثی مشابه اجتناب کرد؟

در حال حاضر ردیابی پروازها بر فراز اقیانوس ارزان و امکان‌پذیر است


امروزه ارزان‌ترین تلفن‌های همراه جهان نیز مجهز به جی.پی.اس هستند؛ اما ردیابی هواپیمای MH370 از طریق جی.پی.اس امکان‌پذیر نبوده است! اعتراض خانواده‌های کشته‌شدگان می‌تواند باعث شود سازمان‌های مسئول، ردیابی هواپیماها را بر فراز اقیانوس اجباری کنند.

حدود 20 سال است که شرکت اینمارست (یک شرکت ارتباطات از راه دور ماهواره‌ای) ردیابی کشتی‌های اقیانوس‌پیما را آن هم به شکل رایگان انجام می‌دهد.

بخشی از درآمد این شرکت از فروش پهنای باند ماهواره‌ای به شرکت‌های هواپیمایی تأمین می‌شود.

با استفاده از این پهنای باند می‌توان در حین پرواز با هر نقطه از زمین در ارتباط بود. جاناتان سینات، سخنگوی اینمارست می‌گوید: «امروزه روی بدنه 90 درصد از جت‌های غول‌پیکری که در جهان در حال تردد هستند، آنتن‌های ساخت شرکت ما نصب شده است».

به‌رغم اینکه کارایی این سیستم ردیابی در عملیات تجسس ثابت شده؛ باز هم هواپیمایی مالزی برای انتقال داده‌های فنی خود از این آنتن استفاده نمی‌کرد.

زمانی که فرستنده رادار هواپیما و ارتباطات رادیویی آن، حدود یک ساعت پس از بلند شدن هواپیما به شکل مرموزی از کار افتاد، سیگنال‌ها و پالس‌های رادیویی که فاقد اطلاعات موقعیتی بودند هنوز به ماهواره اینمارست ارسال می‌شد.


سینات می‌گوید: «دریافت اطلاعات موقعیتی این سیگنال‌ها تنها 1 دلار در هر ساعت هزینه خواهد داشت. خطوط هوایی می‌توانند برای بهبود موقعیت‌یابی بیش از این نیز هزینه کنند. علاوه بر این شبکه ماهواره‌ای ایریدیوم 66 ماهواره جدید را راه‌اندازی می‌کند که ردیابی مداوم هواپیماها را امکان‌پذیر خواهند کرد.

این خدمات توسط سرویسی به نام Aireon و از سال 2017/1396 ارائه خواهد شد.»

متیو گریوز، مدیر واحد ایمنی هوایی و بررسی حوادث دانشگاه کرانفیلد در انگلستان می‌گوید: «تاکنون هیچ تلاشی برای ردیابی لحظه‌ای هواپیماها نشده است.

در حال حاضر رادارهای اولیه و ثانویه ما آنقدر دقیق هستند که می‌توانند کنترل ترافیک هوایی را برای ما امکان‌پذیر کرده و احتمال برخورد هواپیماها با یکدیگر را به حداقل برسانند؛ اما تا به حال انگیزه و دانش ردیابی لحظه‌‌ای هر یک از این هواپیماها را نداشته‌ایم».

ساخت جعبه‌های سیاهی که با وقوع حادثه شروع به انتقال اطلاعات می‌کنند


تا به حال فکر کرده‌اید چرا داده‌های حیاتی پرواز به شکل لحظه‌ای به زمین مخابره نمی‌شود؟ به یک دلیل ساده! هیچ سیستم ارزان‌قیمتی برای ارسال این حجم از اطلاعات توسط هواپیماها به زمین وجود ندارد. حتی نسل آتی ماهواره‌ها که با هدف بهبود سیستم‌های سرگرمی در پرواز طراحی می‌شوند، تنها می‌توانند داده‌ها را با سرعت 50 مگابیت‌بر‌ثانیه ارسال کنند.

این سرعت به ازای 300 مسافر در هر پرواز معادل رقم ناچیز 166 کیلوبیت‌برثانیه است.


یکی از ایده‌های قابل‌توجه برای بهبود شرایط هواپیماها در حالت بحرانی، توسط گروه صنعتی فرانسوی ارائه شده که زیر نظر سازمان بررسی حوادث فرانسه کار می‌کند.

این گروه پس از اینکه پیدا کردن جعبه سیاه پرواز 447 این کشور که در سال 2009 /1388 در اقیانوس اطلس سقوط کرد، 2 سال به طول انجامید، ایده استفاده از نرم‌افزارهای هدایت هواپیما را برای تشخیص شرایط بحرانی و ارسال لحظه‌ای داده‌های موجود در جعبه سیاه توسط ارتباطات ماهواره‌ای مطرح کرد.


این گروه برای به حداقل رساندن احتمال ارسال داده‌های اضطراری توسط هواپیماهایی که هیچ مشکلی ندارند، اولین بانک اطلاعاتی جعبه‌های سیاه را به کمک داده‌های تهیه شده از 68 جعبه سیاه تهیه کرد.

پس از آن پارامترهای فیزیکی نشان‌دهنده وجود اشکال در پرواز، تعریف شد. در میان آنها کاهش فشار داخل کابین، انحراف بدنه هواپیما به یک جهت، هشدار توقف یا کاهش سرعت هواپیما دیده می‌شود.

در نهایت این تیم الگوریتمی را طراحی کرده که می‌تواند پاسخ مناسبی به شرایط بحرانی بدهد و علاوه بر آن محدوده موقعیت هواپیما را با دقت 6 گره دریایی مشخص کند.

افزایش زمان ضبط مکالمات داخل کابین


بوئینگ 777 خطوط هواپیمایی مالزی پیش از آنکه سقوط کند، حدود 6 ساعت سرگردان بود؛ اما تنها 2 ساعت از مکالمات درون کابین خلبان آن ضبط شده است.

از سوی دیگر با اینکه تا 25 ساعت امکان ثبت داده‌های پرواز وجود دارد؛ اما بدون اطلاع از مکالمات درون کابین ارزش چندانی نخواهد داشت.

کارشناسان می‌گویند 25 ساعت برای ثبت داده‌های پرواز یا FDR کافی است؛ اما 2 ساعت حداقل زمانی است که می‌تواند به CVR یا مکالمات داخل کابین اختصاص پیدا کند.

این زمان هنگام تجسس در مورد حوادثی مانند آنچه برای بوئینگ 777 خطوط هوایی مالزی رخ داده اصلا کافی نیست. کارشناسان تلاش می‌کنند این زمان را تا حدود 15 ساعت افزایش دهند.

مکان‌یابی زیر آب به شرایط بهتری نیاز دارد


هر دو دستگاه ضبط داده‌های پرواز به دستگاه‌های مکان‌یابی مجهز هستند که به مدت 30 روز هر ثانیه یک پالس 37.5 کیلوهرتزی ارسال می‌کنند. اگر به زمان پنهان شدن پرواز MH370 از چشم رادارها برگردیم، می‌بینیم که عمر چندانی برای باتری دستگاه‌های موقعیت‌یاب باقی نمانده است.

حدود 1 سال دیگر بسیاری از هواپیماها به باتری‌هایی با عمر 90 روزه مجهز می‌شوند و تا سال 2020 / 1399 تمامی باتری‌ها با عمر 30 روز با نمونه‌هایی که 90 روز دوام می‌آورند، تعویض خواهند شد.


البته می‌توان به جای آغاز ارسال پالس‌ها از لحظه غرق شدن، دستگاه‌ها را به شکلی طراحی کرد که تنها هنگام ارسال پالسی توسط گروه‌های تجسس شروع به کار کرده و باتری خود را بی‌جهت خالی نکنند.

این پیام می‌تواند شماره سریال دستگاه باشد که توسط گروه تجسس ارسال ‌شده و آن را فعال کرده است.

شرایط خاص برای پروازها بر فراز اقیانوس


یکی از بزرگترین موانعی که گروه تجسس برای یافتن جعبه سیاه پرواز 447 ایرفرانس در مسیر برزیل-فرانسه با آن مواجه شد، اشکال در دریافت پالس‌های ارسالی از عمق 4000 متری اقیانوس بود.

در نهایت زیردریایی هسته‌ای Emeraude موفق شد پس از خاموش شدن این پالس‌ها جعبه سیاه هواپیما را پیدا کند.

به همین دلیل استفاده از پالس‌هایی 8.8 کیلو هرتزی به جای پالس‌های 37.5 کیلوهرتزی برای هواپیماهایی که بر فراز اقیانوس پرواز می‌کنند، پیش‌بینی شده است.

جالب است بدانید برد امواجی که 8.8 کیلوهرتز هستند 10.7 کیلومتر خواهد بود در حالی که برد امواج 37.5 کیلوهرتزی تنها 1500 متر است!

عالی بود و در ضمن میتونه باعث ایجاد ایده های فوق العاده ای برای دوستان باشه.به نظر من سایت بایستی در مورد خلق ایده ها ، پرورش ، ارائه و نوآوری و تبدیل به طرح عملی شروع به کار در فضای واقعی بکنه.باید برای رسیدن به اهداف آشکار و پنهان سایت و برداشتن قدم به سمت پیشرفت و توسعه علمی واقعی کشورعزیزمان ایران، بحث ها رو از قالب مجازی و صرفا نرم افزاری تبدیل به واقعیت و سخت افزار تبدیل کنیم.
سرکار عالی به عنوان روابط عمومی سایت این موضوع رو بهتر میتونین سازماندهی کنین. در صورت اراده در مورد جزئیات در خدمتتان هستم.