Większość samolotów komercyjnych przesyła swoją pozycję w oparciu o GPS dwa razy na sekundę. Jest to część ich transmisji Automatic Dependent Surveillance - Broadcast (ADS – B). Problem z zapewnieniem ogólnoświatowego zasięgu odbiornika dla tego systemu polega na tym, że częstotliwość, z której korzysta, porusza się tylko po linii wzroku, więc nie będzie przekraczać horyzontu.

Zapewnienie pokrycia dużych zbiorników wodnych wymagałoby sieci boi, co byłoby dość drogie.

Inną możliwością jest umieszczenie odbiorników ADS-B na satelitach. Koncepcja ta została opracowana przez ( Aireon) w konstelacji satelitów Iridium Next. System (66 satelitów + 9 zapasowych) został uruchomiony w 2019 roku i zapewnia globalny zasięg.

Poniżej, w odniesieniu do samolotów, spekulacje. Jednak spędziłem dziesięć lat pracując nad systemami śledzenia opartymi na GPS, o których mowa w pytaniu, ze szczególnym naciskiem na zdalne operacje na obszarach wiejskich Australii. Wypróbowaliśmy użycie Iridium, więc to też skomentuję.

Po pierwsze, takie systemy nie raportują w czasie rzeczywistym, to jest bzdury wydawane przez marketroidów, którzy nie ' Nie wiem nawet, co oznacza czas rzeczywisty (odkryłem to, próbując przekonać ich, aby nie umieszczali nieobsługiwanych twierdzeń w materiałach promocyjnych).

Systemy pozycjonowania pojazdów i systemy telemetryczne raportują okresowo. Bardziej zaawansowane jednostki są zapisywane i przesyłane dalej, co oznacza, że ​​rejestrują pozycję w częstych odstępach czasu i przesyłają serie danych telemetrycznych, gdy sieć jest dostępna. Te „w czasie rzeczywistym” korzystają z sieci telefonicznej, podczas gdy inne przesyłają dane podczas przejazdu przez punkty WIFI, zwykle w zajezdniach i punktach odbioru. Istnieją hybrydy, które okresowo zgłaszają rzadkie dane w sieci i przesyłają próbki o wyższej rozdzielczości w punktach trasy. Bardziej wyrafinowane jednostki mają reguły dotyczące pierwszeństwa.

Transport lądowy w Stanach Zjednoczonych przebiega wzdłuż wąskich, skoncentrowanych korytarzy (dróg i torów), które są dobrze obsługiwane przez sieć telefoniczną. Dotyczy to również ładunków na wschodnim wybrzeżu Australii, ale dostępność zmniejsza się, gdy kierujesz się na zachód. W rezultacie sieć jest dostępna przez większość czasu, więc jednostki mogą przesyłać dane w regularnych odstępach czasu, zachowując iluzję śledzenia w czasie rzeczywistym. Niektóre systemy obsługują również ręczne odpytywanie jednostki w celu uzyskania aktualnych informacji o pozycji na żądanie, ale działa to tylko wtedy, gdy jednostka znajduje się w sieci.

Kiedy go wypróbowaliśmy, Iridium miał kiepską przepustowość przy skandalicznych kosztach. Na półkuli południowej gęstość satelitów jest tak mała, że ​​można zobaczyć satelitę co dwadzieścia minut. Czas między podjęciem decyzji wymyka się spod kontroli, a katastrofa samolotu może z łatwością dostrzec samolot w dół, zanim dostępne będzie połączenie satelitarne, chociaż przypuszczam, że sytuacja może być lepsza na dużych wysokościach i przy znacznie szerszych horyzontach. Systemy Iridium, które miałem, były chciwe, ale nie stanowi to problemu w systemach montowanych w pojazdach.

Samoloty poruszają się zbyt szybko dla sieci telefonii komórkowej; zanim skończą negocjacje z jedną komórką, przechodzą do następnej. Również ich wysokość oznacza, że ​​otrzymują podobną siłę sygnału z kilku sąsiednich komórek, co powoduje, że przeskakują między komórkami w nieprzewidywalny sposób. Byłem w prywatnym samolocie, w którym zawiódł sprzęt radiowy, a pilot miał diabelski czas, utrzymując połączenie komórkowe z wieżą ze względu na prędkość i wysokość. Komercyjne jednostki są wyższe i szybsze, więc wątpię, żeby w ogóle działały.

Na morzu nie ma nic oprócz łączności satelitarnej. Wydaje mi się, że nad Atlantykiem nie byłoby tak źle, ale jest wiele dróg handlowych, które prowadzą daleko pośrodku wielkiego, mokrego nigdzie. Istnieje również dużo lotów komercyjnych, które poruszają się tak szybko, że aby uzyskać jakąkolwiek precyzję pozycyjną, trzeba by raportować co sekundę. Nie jestem pewien, czy cywilna sieć satelitarna sobie z tym poradzi. Wiem, że przesyłają ogromne ilości danych telewizyjnych, ale (a) ta przepustowość jest zatwierdzona, i (b) jest to strumieniowanie odporne na straty. To duże opóźnienie. Kiedy spróbujesz ich użyć do obsługi bezstratnych rozmów sieciowych, przepustowość gwałtownie spada.

Nie mam pojęcia, dlaczego czarna skrzynka nie jest wyrzucana przed uderzeniem. Możesz łatwo ustawić system, który po uzbrojeniu wyrzuci go, gdy statek spadnie poniżej określonej wysokości. Gdybym to był ja, byłby mały spadochron i samonapełniający się balon meteorologiczny, a samolot przekazywałby aktualizacje pozycji do wyrzuconego systemu, dopóki nie ulegnie awarii. Mała ładowarka słoneczna mogłaby utrzymać transponder w ruchu, a balon utrzymujący jednostkę nad wodą nie powinien być trudny do znalezienia. Taki system nie miałby żadnych zależności sieciowych i chociaż mógłby dryfować daleko przed zebraniem, wiedziałby, gdzie się znajdował w momencie wyrzucenia i dokładnie , gdzie był samolot, kiedy przestał nadawać.

Ciekawe pytanie z komentarzy:

Być może samoloty mogłyby utrzymać między sobą adaptacyjną sieć podczas lotu? Zwiększyłoby to zasięg pokrycia. Przepustowość dla rozsądnie okresowych pakietów pozycji jest na tyle mała, że ​​jeden samolot mógłby z łatwością przekazywać pakiety z dziesiątek innych (a następnie dalej do stacji bazowych).

To fajny pomysł, ale oceany są kolosalne . Nawet przy setkach lotów jednocześnie w powietrzu, nawet w korytarzach powietrznych nad lądem, pozostawanie w zasięgu wzroku jest zdarzeniem okresowym. Tylko w zatłoczonej przestrzeni powietrznej wokół komercyjnego lotniska to prawdopodobnie zadziała - a kiedy jesteś tak blisko, i tak masz łączność. Szkoda, ponieważ jest kreatywny i interesujący technicznie.

Główny problem polega na tym, że dość łatwo jest zorientować się, gdzie znajduje się urządzenie, znacznie trudniej jest mu powiedzieć komuś, gdzie się znajduje. Satelity są naprawdę jedyną opcją dla tego typu rzeczy, a wiele tras polarnych i tak ma dość słaby zasięg satelitarny. Ponadto przepustowość satelity jest dość droga.

coś takiego już jest, radary pierwotny i wtórny pozwalają na odbieranie danych pozycyjnych przez kontroler, więc dodanie tego jest zbędne z punktu widzenia FAA. Zrobienie tego dobrowolnie jest kosztowne.

Aby przeprowadzić transmisję danych o pozycji GPS, potrzebujesz kogoś, kto będzie ich słuchać. Samochody korzystają z istniejącej sieci komórkowej. Samoloty prawdopodobnie używałyby częstotliwości transponderów.

Nadal musisz być kompatybilny z istniejącymi transponderami, podczas gdy ma miejsce globalne wdrożenie.

Z filmu dokumentalnego o katastrofie Air France w 2009 roku: Pamiętam, że ekspert lotniczy odpowiadał na to samo pytanie. Powiedział, że jest drogi (około 300 milionów dolarów dodatkowych dla typowego krajowego przewoźnika rocznie), a samoloty niechętnie ponoszą jakiekolwiek dodatkowe wydatki, nawet jeśli takie przedsięwzięcie poprawia bezpieczeństwo (samolot Air France rozbił się, ponieważ rurki Pitota zamarzły, odłączając autopilot. Linia lotnicza była świadoma, że ​​rurki Pitota należy wymienić na długo przed wypadkiem, ale nic nie zrobiła, ponieważ była droga).

Nie, to nie byłoby przydatne. I nie, byłoby to niezmiernie trudne do wdrożenia, nie wspominając o niezwykle kosztownym.
Samochody i ciężarówki rzadko znajdują się poza zasięgiem wież telefonii komórkowej, czyli systemu, którego używają do przesyłania tych danych do siedziby firmy. Należy pamiętać, że jest to używane tylko w niektórych firmach przewozowych i taksówkarskich oraz w kilku firmach wynajmujących i leasingujących samochody, nie generalnie (chociaż niektóre rządy naciskają na to, co ma bardzo duże znaczenie dla prywatności, ponieważ zasadniczo Twoja lokalizacja byłaby znana rząd w krótkim promieniu w dowolnym momencie, Wielki Brat cię obserwuje ...).
Jest używany głównie do celów zarządzania flotą, tak jak agencja wynajmu może użyć go, aby wskazać Ci miejsce, w którym został napisany mandat za przekroczenie prędkości, więc mogą powiedzieć policji, do kogo wysłać mandat (i punkty na Twoim prawie jazdy).

Sprzęt do samochodów osobowych i ciężarowych jest również niewielki, waży około funta (w tym wsporniki montażowe, kable, itp.) i pobiera mało energii.
W przypadku samolotu musiałby być większy, ponieważ zamiast małego nadajnika-odbiornika telefonu komórkowego potrzebowałby satelitarnego łącza radiowego i anteny. W rezultacie pobrałoby znacznie więcej mocy, co oznacza większe zużycie paliwa oprócz dodatkowego zużycia paliwa wynikającego z większej masy samolotu (ignorując możliwy dodatkowy opór anteny, który jeszcze bardziej go pogarsza).
I oczywiście nie jest to czas rzeczywisty, koszt byłby zbyt wysoki. Większość samochodów i ciężarówek wysyła aktualizację co najwyżej raz na kilka minut (do wyboru).

A samoloty i tak mają już coś takiego, z systemami, które mogą przesyłać dane o lokalizacji i statusie do linii lotniczych. Ale zwykle jest uruchamiany ręcznie, a nie w uniwersalnym zastosowaniu.

Taki system nie miałby praktycznie żadnego celu, a jego obsługi byłby wysoki. Potrzebowałbyś nie tylko małego pudełka w każdym samolocie, potrzebowałbyś sieci satelitów komunikacyjnych, stacji naziemnych na całym świecie z personelem 24/7 itp., Itp.
I poważnie wątpię, czy zechcesz dodać kilkaset dolarów do ceny każdego biletu tylko w przypadku, gdy twój lot się zepsuje, ktoś może znaleźć wrak nieco wcześniej.

Właściwie nie sądzę, aby było to strasznie trudne do wykonania technicznie. Oczywiście zaangażowanie organów regulacyjnych i linii lotniczych oraz zajmowanie się kwestiami bezpieczeństwa i prywatności to zupełnie inne sprawy.

Jak inni zauważyli, istnieją już satelitarne sieci danych (np. Iridium i Inmarsat), które można wykorzystać do przesyłania informacji o lokalizacji „z powrotem do bazy”. Terminale polowe dla tych sieci również nie są szczególnie energochłonne.

W rzeczywistości firma, z którą pracowałem w przeszłości (przy innym projekcie), sprzedaje system dokładnie taki jak ten, który jest teraz jest przeznaczony dla helikopterów i małych samolotów. Nie są dużą firmą, więc założę się, że mają też konkurentów w tej dziedzinie.

https://www.indigosat.com zawiera szczegółowe informacje na temat ich konkretnego systemu.

Nie przeczytałem wszystkich tych odpowiedzi, ale większość skupiam się na zlokalizowaniu samolotu lecącego na środku oceanu, a także na głównych nowych urządzeniach i nadajnikach. Po pierwsze, lokalizacja nie musiałaby być oddzielnym nadajnikiem GPS. Wystarczy, że przesyłasz głos lub tekst dane o lokalizacji, które samolot już posiada. Bez względu na sposób przekazywania danych o lokalizacji nie trzeba ich przekazywać w miejscu uderzenia lub uszkodzenia. Oczywiście byłoby to najbardziej pomocne, ale w przypadku MH370 - a zwłaszcza jeśli leciał w linii prostej, pomocne byłoby posiadanie 2 punktów.

To znaczy, jeśli samolot zostanie wykryty nad Malezja, a potem za Oceanem Indyjskim, mieliby ścieżkę i względny obszar poszukiwań w oparciu o paliwo itp. To nie jest idealne, ale po prostu transponder, którego nie można wyłączyć, prawdopodobnie wystarczyłby do wykrycia ogólnego obszaru samolot w pierwszym tygodniu. Musi istnieć śledzenie satelitarne w czasie rzeczywistym, ale myślę, że istnieją już wystarczające systemy, które znacznie to ułatwiły.

Jako przykład, w odpowiedzi na wcześniejszy post dotyczący \ $ 300 M system, gdyby ktoś siedział w samolocie i wysyłał SMS-y co 15 sekund, znalazłby ten samolot znacznie szybciej, nawet gdyby wyszedł poza wieże tekstowe. Nie sugeruję, żeby ktoś to robił, ale możesz stworzyć urządzenie, które zrobi to za stosunkowo niewielką kwotę \ $. To nie jest idealny system, ale jest lepszy niż nic.

Ta usługa jest już dostępna dla samolotów GA w planach lotów VFR przy użyciu konsumenckiego spot Beacon. ( Link do informacji prasowej ).

Ponieważ Spot obejmuje większość ziemi, Nie rozumiem, dlaczego nie byłoby to uogólnione rozwiązanie.

Koszt (na poziomie GA) wynosi około 100 USD za urządzenie i około 100 USD rocznie, więc jest całkiem rozsądny.

Urządzenie nie jest objęte przez OSP, więc nie jest certyfikowane do użytku komercyjnego, a taka certyfikacja byłaby kosztowna i trudna. Mimo to uważam, że technologia jest gotowa i została zademonstrowana.

Około 400 samolotów już to robi za pośrednictwem systemu AFIRS, który wykorzystuje do komunikacji konstelacje satelitów Iridium. Instalacja kosztuje około 100 000 USD.

Pamiętaj, że Inmarsat oferuje bezpłatną ofertę śledzenia, bezpłatną, jak w przypadku klientów, którzy płacą za usługi od zewnętrznych dostawców. Nie ma pełnego zasięgu na całym świecie.

Jeśli chodzi o to, dlaczego nie zostało to nakazane, uważam, że wiąże się to z koniecznością uwzględnienia wektorów analizy kosztów i korzyści / zarządzania ryzykiem, które do niedawna ich nie wymagały. Przy kosztach wyszukiwania AF447 sięgających 100 mln i co najmniej 80 mln USD wydanych na poszukiwanie MH370, profil ryzyka może teraz stanowić impuls do zainstalowania takiej technologii. Choćby po to, by zmniejszyć ekspozycję na koszty w przypadku straty i uzyskać korzyści płynące z monitorowania systemów statków powietrznych w czasie rzeczywistym.

Podsumowując, nie było to postrzegane jako konieczność, ale jest to technologiczna rzeczywistość, ponieważ niektóre samoloty już przewożą systemy.

Jak wspomniano wcześniej, koszt przepustowości i zasięg łączności satelitarnej przez ocean to poważny problem w przypadku czegoś, co bezpośrednio nie powoduje zarabiania pieniędzy przez linie lotnicze (w przeciwieństwie do danych o lotach dla PAX). Nawet jeśli robisz to zbyt często, możesz osiągnąć granice rzeczywistego systemu łączności satelitarnej.

Dobrze to zbadano w raporcie sporządzonym po katastrofie AF447: http: //www.bea. aero / en / enquetes / flight.af.447 / triggered.transmission.of.flight.data.pdf

Aby obniżyć koszty, zadane pytanie brzmi: „czy samolot może przenieść pozycji, gdy wykryje nietypową sytuację ”.

Weź pod uwagę, że horyzont pola widzenia radiowego zmienia się wraz z wysokością i mocą transmisji. Nie obliczyłem horyzontu pola widzenia na odległość od 30 000 do 35 000 stóp, ale wyobrażam sobie, że jest on oszałamiający.

Na całym świecie przez dwadzieścia cztery godziny na dobę nasłuchują wezwań pomocy. Wezwanie w niebezpieczeństwie, któremu towarzyszyłyby współrzędne GPS, natychmiast zwróciłoby uwagę każdego na danej częstotliwości. Satelity Ham to kolejny zasób.