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黑匣子难寻!为什么关键数据要锁在里面,却不上传云端?

东航MU5735俯冲坠落。机身严重解体,飞机残骸散落在山林之间,寻找黑匣子如同林海捞针。搜寻黑匣子困难重重的问题常常在空难中出现。2009年,法航447号航班坠入大西洋,黑匣子沉至3900米深的海底,整整花了两年时间才捞上岸。马航MH370的黑匣子至今还被埋在数千米深的海底。

在这么多经验、教训面前,为什么还要把飞机的关键数据锁在一个可能会随飞机一起坠毁的盒子里?如今已经是大数据、云存储时代,连空间站都用上WIFI,可以和地面视频通话了。与其每次都耗费大量人力、物力、财力来寻找黑匣子,为什么数据不能实时上传云端呢?

黑匣子

很多人可能认为,云端的解决方案无非就是利用地面信号塔上的接收器或卫星,将监测数据传输到安全的云存储设施内。事实上就是这么简单,但执行起来却问题重重。我们先缕清楚整个流程,然后在试着替换掉“黑匣子”。

黑匣子是记录数据的仪器,一般民航飞机上有两个。一个是驾驶舱语音记录器(CVR),你可以理解成一个录音机,用来存储飞行员与飞行员,飞行员与塔台交流的声音,以及驾驶舱内一切声音,包括环境噪音、仪器指示音、警报声。

另一个是飞行数据记录仪(FDR),用来存储飞机运行中的各项参数信息,包括航向、燃料、高度、空速、垂直加速度、油门和飞行控制位置、襟翼运动等100多项参数,这些参数时刻变动。一些商业飞机的黑匣子在飞行过程中,每时每刻都要采集高达数千个数据。在起飞、降落与危机阶段,数据的更新率会更高,需要跟踪的数据类型也更多。

基于此飞机每次飞行都会产生以TB为单位的数据(1TB=1000GB,约为1000部高清电影)。为了保证黑匣子的存储器不会很快就被“塞满”,飞行数据记录仪(FDR)常以25小时为单位。简单来说,就是25小时内的航程中无事发生,所有数据都会自动删掉,腾出地方为下一个“25小时”飞行做准备。

关于驾驶舱语音记录器(CVR),早期黑匣子用的是可以擦除的磁带,再加一个录音机。现在的固态存储一般每两个小时会自动覆盖一次,有些型号飞机甚至半个小时自动覆盖一次。

如此频繁擦除,一方面是数据量大,考虑到黑匣子存储器的成本与大小。另一方面涉及到飞行员的隐私,西方特别重视这个,而飞机又由西方所设计。漫长的旅途中,飞行员有时候会在驾驶舱闲聊,甚至在起飞、降落时和塔台开开玩笑。

多说一句:为了保护隐私,驾驶舱语音记录器(CVR)还设置了一键删除按钮。这个按钮在飞行时不管用,当飞机安全着陆后,只需要按一下,黑匣子中的语音数据就会全部被删除。

替换成云端的代价

搞清楚黑匣子,接下来试着执行云存储方案。首先飞机本身有现成的天线,我们需要把原本准备传输到黑匣子中的数据,利用天线进行传输。在高空飞行时,需要与卫星连接,卫星再将数据传输到地面的FDR和CVR云服务器上。只有在起飞与降落时的(部分)低空阶段,数据才可以利用地面接收器,通过电缆传输至云服务器。

低空传输不多说,手机运用得已经很流畅。难点是高空传输,卫星信道少,带宽小,流量费昂贵,而每次飞行所需传输的数据量又如此庞大。即使不计成本,以目前天上的通讯卫星数量,也远远满足不了全球每天超过十万次的航班起降。

实际上,2002年就有一家拥有全球站点的航空公司考虑过这个方案,但最终放弃了。因为他们发现即使在卫星传输成本打五折的情况下,该公司的所有航班一年传输飞行数据的费用也要高达3亿美元。这还不包括服务器与通讯的基础设施建设以及软件开发。

如今航空业竞争激烈,机票价格透明。如果配置云端传输,势必要将这部分费用平摊到每一张机票上。而“云端解决方案”需求非常有限,就像很多人不愿意买“航保”,因为在大多数情况下根本用不上。如果将这部分成本强加到乘客身上,航空公司会失去一定竞争力。

综上所述:航空公司还是更倾向于“黑匣子”方案,它的传输只是飞机上几根数据线和供电而已。此外,空难一般都发生在起飞或降落时,这种情况想要取回黑匣子,大多数情况只需要找到它,走过去并捡起来。

类似严重解体、坠海等大型事故都属于小概率事件,而且后果也并非航空公司所能独自承受的。比如,东航MU5735事故牵动着所有人的心,救援人员目前已经超过600人。因此,除非硬性推动,否则云端替代黑匣子的解决方案可能性不大。(完)