航空发动机和卫星之间的“握手”信息是什么意思?

航空发动机和卫星之间的“握手”信息是什么意思?
航空发动机和卫星之间的“握手”信息是什么意思?

航空发动机和卫星之间的“握手”信息是什么意思?
“Hand Shake”（握手信号） 脉冲频率偏移（burst frequency offset） 最后的“握手”：如何研判MH370坠落轨迹? 

　　21世纪经济报道 21世纪经济报道记者获悉,马来西亚官方公布了从英国相关机构获得的、判断MH370坠入南印度洋的详细研判过程.

　　同时,马来西亚方面已组织相关高层于3月25日晚间,携带来自于英国航空事故调查局（AAIB）和国际海事卫星组织（Inmarsat）的相关资料飞往北京,向家属提供并讲解更详细的内容.

　　另一方面,马来西亚国防部长、代交通部长希沙慕丁在发布会上称,搜救范围已经从3月18日的224万平方海里缩小至目前的46.9万平方海里,且“飞机消失于北部走廊”的可能性已经被排除,所有搜救力量将集中于南部走廊区域.

　　最后一次“握手”

　　据马方透露,Inmarsat于前天（3月24日）向马来西亚方面展示了其最新发现,那就是关于飞机飞向南部走廊的证据.

　　众所周知,一架飞机能够通过卫星与地面航站台保持联系.

　　但如果地面航站台在一个小时内未能收到来自于飞机的信息,它将会通过一种独特的鉴别器,向飞机自动传输一种“log on/ log off”的信息.（这种信息可被理解为是“Ping”）

　　如何更好地理解Ping?据记者了解,互联网词语中有一个特定的词组,叫“Ping an IP Address”,Ping是一种Command（电脑指令）,用户发出这个指令后,可以测试到联网的时间长度、强度以及是否仍处于联网状态.

　　同理地,如果飞机可以接收到这种独特的识别符号,鉴别器会随之转化为一种简短信息,提示飞机依然“log on”.而上述全过程被称之为“Hand Shake”（握手信号）.

　　而研究机构认为,飞机最后一次与卫星成功“握手”时,是国际标准时间（UTC）的0时11分；但他们强调“尽管这个时间是最后一次成功‘握手’,但该时刻飞机所处的位置,不代表飞机最终的消失地点.”

　　Inmarsat方面已经公布,在MH370关闭航空应答系统（ACARS）并发生转向后,他们收到了至少6次飞机通过卫星数据链和卫星“握手”的信息,基本是1小时间隔1次.该机构一位副总裁称,这是因为航空公司没有购买持续追踪飞机轨迹的信息服务.

　　在UTC的0时19分时候,地面信号接收站收到了部分的“握手”信号,但“这个时刻所传输的信号难以弄懂,仍有待进一步研究”.

　　但在UTC的1时15分的时点上,信号接收站就再也收不到相关的信号回应,这意味着飞机已经和网络断开了连接.

　　因此研究机构认为,在UTC的0时11分至1时15分期间,飞机已经不能再与信号接收站产生联系.而这个结论正好与MH370可能的最大的飞行续航能力较为一致.

　　多普勒效应

　　何为多普勒效应?打个比方,一辆行驶的汽车经过人的身边,它发出声响的大小,会随着它的靠近与离开而改变.简单地说,就是指发出声音或电子信号的波源和接收者之间有相对运动,接收者能感觉到频率发生变化的现象.

　　在电波传输中微小的变化被称为“偏移”（offset）,则需要在信号接收方用仪器检测出具体强度,用单位“Hz”（赫兹）计量.

　　据马方介绍,正是基于多普勒理论,近日Inmarsat发明了一种二次创新的技术,其核心是把飞机与卫星之间的相对速度纳入考虑中.在相对运动的基础上,飞机发出去与地面航站台接收到的频率和正常值之间有差异,在MH370案例中,通信卫星与地球之间的相对位置是固定不变的,飞机MH370在马六甲海峡上空往北或往南运动,就会与卫星发生相对的位置变化.

　　飞机在不同位置传输“握手信号”,经卫星传输到地面接收站时,就会发生实际信号脉冲强度与预设强度之间的微小差异.通过对比模拟场景,就可以判断飞机的速度和航向.

　　马来西亚代交通部部长、国防部长希沙慕丁在新闻发布会上表示,Inmarsat和AAIB还对3月8日当天飞往不同方向的6架波音B777飞机的同类数据进行分析,可以确定的是,飞机驶往不同方向时,卫星接收站所收到的脉冲频率偏移是不同的.

　　脉冲频率偏移（burst frequency offset）,指的是预期收到的频率与实际测量到的频率之间的差异.

　　相关材料显示,Inmarsat正是通过位于澳大利亚的卫星信号地面接收站,以脉冲频率偏移去比对出飞机的航向和速度.

　　马方公布的图形显示,信号脉冲频率偏移的数据,与模拟场景下航班飞往南印度洋的数据在强度上高度契合.如配图所示,模拟场景下飞往北部走廊的脉冲频率偏移数值曲线,与实际测量到的数值曲线极为不吻合,且在最后一个信号“握手”时测算的偏移数值低约50Hz,在此前航点上,数值差额一度还达到70Hz.

　　AAIB还分析了就400海里/小时；450海里/小时两种持续巡航速度情况下,MH370飞往最后联络点的航线轨迹.

　　马来西亚大学战略与国防研究硕士蓝中华亦在晚间电视访谈节目中指出,“Inmarsat和AAIB采用的新技术亦有其局限性,即不能测算到信号消失时飞机的角度,否则通过计算公式即可得到飞机绝迹的位置.”

　　马来西亚在其后发布的相关通报资料中提到,基于Inmarsar提供的分析,马方已经成立包括卫星、飞机专家在内的国际调查小组,进一步锁定搜索位置.

　　由于失联位置附近并无可供降落的陆地,因此希沙慕丁与马航CEO在昨日两场发布会中再次确认,飞机已经坠落于南印度洋.