既然黑匣子这么重要,为什么数据不能云同步?

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Toutiao
最新回复:2022年3月24日 5点59分 PT
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果壳

每当有空难发生,事故调查组最重要的任务之一就是找到飞机上的“黑匣子”。

这个长度半米左右小盒子里保存着飞机失事前最后的信息,是判断事故原因最直接的证据。

黑匣子包括两套仪器:一套是飞行数据记录器(FDR),能实时记录飞机的飞行参数,飞机的速度、高度、航向、推力、加速度等重要数据都包含在内,记录时间范围是最近的25小时。另一套是驾驶舱通话记录器(CVR),飞行开始后,仪器上的四条音轨就开始分别记录飞行员与航空管制员的通话,正、副驾驶员之间的对话,机组员对乘客的广播,以及驾驶舱内各种声音(引擎声、警报声)。记录的时间约2小时,录满后会自动倒带从头录起。

在分秒必争的事故问责中,寻找黑匣子的过程显得过于漫长。而且黑匣子并非无坚不摧,可能被爆炸摧毁,被海水泡坏,甚至可能像马航MH370的黑匣子那样不知所终。

那么,为什么不把黑匣子数据实时同步到云端,方便调查人员快速提取呢?

黑匣子数据能不能实时云同步?

比起发明黑匣子的年代,如今的通信技术已经大大发展,飞机上都能连上Wi-Fi了。我们还能从网上看到东航客机最后一段时间的速度和高度数据,这些信息已经实现了实时共享。

但是,要让黑匣子实现所有数据云同步,没那么简单。

黑匣子最主要的任务是保存数据,其他方面的性能很差,无法搭载实现数据同步所需的操作环境。

在过去几十年中,存储技术有了极大的提升。早先的黑匣子配备的是磁盘,如今大部分飞机都用上了固态飞行数据记录器(SSFDR)。

为了抵抗强大的物理冲击,黑匣子不能使用一般的硬盘、SD卡这些大容量存储设备。实际上,黑匣子的数据存储能力还不到一般笔记本电脑的百分之一,它通常只有1~4G的存储空间来保管所有的系统文件,无法执行运算等任务。

我们无法简单地通过加装硬盘或者SD卡来扩大黑匣子的内存|Pixabay

其次,在硬件方面,黑匣子的重量、尺寸、能耗都有严格的限制。

黑匣子的设计要求它能够用有限的电量运作足够长的时间。黑匣子配备独立的电源,以确保在飞机发生异常的时候记录仪器能够继续工作;一旦黑匣子落水,这个电源还要维持水下定位信标工作至少30天。这样一来,黑匣子内部仪器的能耗就要尽可能降低,加装一个数据发射模块实在太费电了。

最后,同步保存这么关键的数据需要一个非常稳定的网络环境,但目前飞机上的网络还做不到。这可能是最重要的一个原因。

如果你用过飞机上的Wi-Fi,你会发现它网速慢,连接也不稳定。飞机上的Wi-Fi主要依靠两种技术接入互联网,分别是地面的基站网络和天上的卫星网络。卫星的位置、地形、天气状况等因素都会影响网络的稳定。然而黑匣子需要确保数据记录连续、完整,无论飞机上的Wi-Fi,还是无线电、雷达、卫星电话等系统,都无法做到这点。

在配备Wi-Fi的飞机上,乘客可以在巡航阶段上网|Pixabay

此外,还有专家在接受媒体采访时提到,实时同步每一台飞机的海量数据并无必要。

当前的民航系统已经能够实时监控飞机的速度、高度等数据,飞机也能通过卫星电话与地面沟通重要信息;但如果把所有飞机的详细飞行数据、驾驶舱对话这样的信息都实时同步,数据量就太大了,对管理也没有帮助。

其实绝大多数的飞行事故都发生在飞机的起飞和降落阶段,飞机损毁程度比较轻。在这样的情况下,找到黑匣子提取数据就很简单了。

哪怕飞机解体,黑匣子都还在

虽然名字叫黑匣子,但它实际上是醒目的鲜橙色,并配备了反光条,以便搜救人员发现。为了确保数据安全,航空业对黑匣子的安装位置、供电模式、防冲击和耐高温的能力都做了细致的规定。

黑匣子一般安装在飞机尾部,根据统计数据,这里是飞机失事后最不容易损坏的部位。它的外层包裹厚重的不锈钢钢板和隔热层,可以经受高达3400个重力加速度的冲击、上千摄氏度的高温和6000米水深的压力,保护数据存储元件不被损坏。

为了落水后更容易被找到,黑匣子还配备了反射条和水下定位信标。水下定位信标可以不断发送超声波,至少持续工作三十天,方便搜救人员在水中定位。但在少数情况下,定位信标会因为空难时的冲击而脱落。

黑匣子结构示意图|Encyclopedia Britannica

黑匣子的诞生

黑匣子的发明,源自民用航空起步时期一系列惨痛的事故。

1949年,英国的一家航空公司推出了全世界第一架喷气式民航客机,德·哈维兰“彗星”(De Havilland Comet)。但是接下来,从1952年到1954年,7架“彗星”号先后坠机,导致110人死亡。

第一代德·哈维兰“彗星”,拍摄于1952年

为调查事故原因,英国民用航空局在澳大利亚(当时仍为英国殖民地)组建了一个专家团队,其中就有28岁的大卫·沃伦(David Warren),一位研究飞机燃料的化学家。在调查过程中,沃伦遇到了一个重大的困难:可用的数据实在太少了。

在当时,一些军用测试飞机上已经装备了飞行数据记录仪,但这并没有被应用到民用航空领域。亲历者的讲述也能提供不可替代的重要信息,但空难通常很少有人生还。要想知道飞行员和乘客们在事故前的最后时刻经历了什么,还需要在机舱内安装一台录音机。于是,沃伦将飞行数据记录仪与驾驶舱录音机结合起来,包上一个牢固的外壳,希望通过这种方式,为空难之后的调查提供宝贵的信息。

大卫·沃伦和第一代黑匣子原型机|National Museum Australia

一开始,沃伦的上级对这个想法不感兴趣,沃伦只好用周末在自家车库里研发原型机。但随着时间的推移,黑匣子的价值得到了认可,开始被逐渐投入应用。现代的黑匣子虽然有一些技术升级,但大体上保留了沃伦的设计。

有了黑匣子的帮助,航空业才能更好地从每一次事故中吸取教训,变得越来越安全。但恰好是在一些特别重大的空难中,黑匣子一直无法找到,例如马航MH370空难。希望技术的发展能带来黑匣子的进一步改进,让每一起事故都能找到答案,让悲剧不再重演。

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caozhiqiham
1 楼
马斯克星链完成以后就可以了
r
rollor
2 楼
黑匣子的功能是记录数据,但云存储却没必要由黑匣子执行。不能把黑匣子功能落后,作为不能云传递的理由。 - 所谓海量数据,其实相对飞机的价格来说,并不算多。 - 而且,云存储可以作为冗余方案:网络通畅时,就多传些;网络阻塞时,就尽力压缩。 - 地面的存储空间并不需要太多,因为到飞机安全抵达目的地后,那些数据就可以被抹去,用新的内容覆盖。
B
Buckycloud
3 楼
不是不行,只是没去做而已,文章中说到的问题都不是什么大问题。即使wifi信号不稳,至少可以让云存储作为备份至一,能存多少是多少,总好过每次飞机出事都要去纠结找黑匣子。这点增加的能耗和费用,对于一架飞机来说根本不算事
T
TVB2786333
4 楼
波音会赚少很多钱!
路人丫
5 楼
呵呵。。。主要是成本核算问题,飞机可靠性已经相当完善了。10年都不出现事故,有啥必要发大钱去搞新的系统?
o
onlyou
6 楼
实时视频监控驾驶舱都可以 根本不需要黑盒子
L
LLC
7 楼
就是懒
独孤苍狼
8 楼
黑匣子根本不用动。只是加装一个收集并且实时传送的装置就可以了,根本不用费什么事! 现在,飞机制造商之所以不增加这个装置,只不过是为了推卸自己的责任而已!! 只要黑匣子不被找到或者损坏,任何事故都是飞行员和航空公司的责任,飞机制造商不用负任何责任! 所以,如果不立法要求飞机制造商安装收集和实时传送的装置,飞机制造商永远也不会自己主动安装的!!! 谁他妈的没事找事,给自己制造可能不利于自己的证据的东西!
愚忠的狗
9 楼
现代通信这么发达,为什麽还要用黑匣子? 完全可以在机舱内安装实控摄像头,数据储存在地面,每次空难劳民伤财去打捞黑匣子,尤其事故发生在海上区域,为什么不淘汰黑匣子,不明白!
中隐
10 楼
MH370的黑匣子找到了吗?被美国消灭了还是被外星人带走了?
胡不语
11 楼
我个人认为,这个件事之后,实现飞行器上的云同步会成为一个新热的研究方向,一定会在未来几年内解决
F
FromDowntown
12 楼
这数据量和坠毁之后找不到比算个锤子啊
飞翔的鱼头
13 楼
就是想推卸责任,垄断的飞机制造商,都想把解释权留给自己
m
matrixyard
14 楼
不需要同步所有数据,只需要传送地位就行了。这点数据很少,但对搜索很有帮助。还可以立刻做得到。
俺样
15 楼
上传数据、得通过卫星吧?费用貌似不小
a
ari
16 楼
主要是有个黑匣子方便黑箱操作,他说什么就是什么了。
c
cxy1223
17 楼
这就是胡扯,能上传多少就上传多少啊,总比不上传好啊。何况有个屁海量数据,一般黑匣子就128g内存,每次飞行也没有溢出啊。
c
cxy1223
18 楼
黑匣子现在还是用30年前设计的固态存储板,其实耐用性不咋地。
x
xiaorongpku
19 楼
攝像頭可以輕易被機組人員摧毀。
有空来喝茶
20 楼
看过之前的采访,主要是航空公司跟驾驶员不愿意。 云存储意味着会有人可以随时查询,这个里面牵扯到的事情太多了,所以都不同意。
有空来喝茶
21 楼
大家应该没看过什么机长让乘客到驾驶舱玩的新闻,都云同步了,还怎么玩?
S
Swanky
22 楼
这个电源还要维持水下定位信标工作至少30天。这样一来,黑匣子内部仪器的能耗就要尽可能降低,加装一个数据发射模块实在太费电了。 神tm的坠机后同步。发生坠机后没有网络,自动关闭发射模块不行么…… 先是说黑匣子容量小,然后又开始扯海量数据。。。 我坐飞机,每次买个热点还玩游戏刷网页。这些带宽用于同步关键飞行数据不香?
n
neophoenix
23 楼
这肯定是双方的,使用方自己另外加套监控系统会那么难么?自己也有很多顾忌
林副捅帅
24 楼
作者的想象力超不出Wi-Fi吗?真是匪夷所思。飞机全程都可以保持无线电联络,当然也就可以支持上传。你真要找理由,顶多从带宽上动动脑筋。
知情人士
25 楼
都是借口,现在还用着上世纪50年代的技术,还有什么可说的。懒,怕负责任,人类通病
知情人士
26 楼
新冠症状已经这么轻了,还搞什么封城清零,你找谁说去?
知情人士
27 楼
而且,有最新数据,也能更快找到飞机失事地点原因等,可能就能救更多的人
郁闷中
28 楼
“黑匣子最主要的任务是保存数据,其他方面的性能很差,无法搭载实现数据同步所需的操作环境。” “黑匣子内部仪器的能耗就要尽可能降低,加装一个数据发射模块实在太费电了。” 什么样的傻逼写的这种文章。。。 给黑匣子发送信息的是FDAU,FDAMS或AIDS这一类系统,他们可以做到实时传输一些数据,比如说和飞机维护相关的,这样航空公司可以提前准备。 黑匣子没有实时穿数据是因为没有必要。
c
cqshishi
29 楼
谁说没有,欧盟的项目十几年了做的就是这个,这文章都是外行人写的吧。不是波音空客多挣钱少挣钱,而是任何技术都是有可能出现问题的,技术故障,人为操作一样可能导致数据丢包没传出去。
i
iwaki
30 楼
说那么多,不是不能,就是不想改。
白隐道人
31 楼
星链倒是能解决,但是很多国家不会把这个数据交给星链的
d
do360
32 楼
应该引入星链网络➕区块链存储,就读解决了!
E
Edmondon
33 楼
什么叫把数据交给星链,你懂网络吗?星链只相当于一条公路,信息相当于包装在集装箱里的货,这些货是什么完全可以让星链不知道
E
Edmondon
34 楼
现在发动机都有实时数据传回工厂,飞机制造商只是不想获得实时飞行数据而已,那些通话等数据对制造商没有意义,而且即使有事故,他们还要保证数据的完整性和准确性,维护这些数据显然是吃力不讨好,波音空客才不会干这种傻事