浅析飞机应急定位发射器(ELT)频率|手机发射频率怎么设置
摘要:应急定位发射器是民用航空客机遇到紧急情况与机场或搜寻援救组织取得联系的重要联络工具,民用航空系统也作了专门的规定。不按规定配备便携式应急定位发射机的飞机,没有资格载客飞行,本文从简要介绍应急定位发射器三个频率。
关键词:应急定位发射器是,ELT,定位原理
ELT是Emergency Locator Transmitters 的简称,用于在其搭载航空器失事后的搜索和救援定位。应急定位发射器(ELT)用于在紧急情况下发射搜救信号,其触发方式根据型号的不同有人工、撞击和水浸这三种方式。目前,它拥有三个频率,分别是121.5MHZ、243MHZ以及406MHZ。
一、121.5/243MHZ ELT定位原理和特点
上世纪70年代中期,121.5/243 MHZ ELT信标逐渐开始应用于飞机。信标发射的信号通过全球卫星搜救系统(COSPAS/SARSAT)低高度近极地轨道卫星的中继,经地面处理系统(LEOLUT)处理确定该信标的方位后,经由任务控制中心(MCC)通知信标位置就近的搜救联络点或救援协调中心进行救援。
121.5/243MHZ信标利用多普勒效应(即低高度近极地轨道卫星利用和信标之间的相对移动而产生的相位差进行计算)进行定位。虽然低高度近极地卫星能实现全球覆盖,但是由于这种覆盖并不是实时的,所以只有在卫星能同时“看到”信标和地面处理系统,才能对信号进行处理。另外,多普勒计算方式在提供真实位置的同时,还会出现一个镜像位置,必须同时利用不同轨道上的另一个卫星消除镜像。
虽然地区覆盖模式被证明对于大量现有的121.5/243MHZ应急信标在快速预警和定位上十分有效,然而,由于信号不能在卫星上进行数据处理,无法实现全球覆盖。另外,系统通常不能对121.5/243MHZ信标真实的搜救信号和其他该频率上的信号区分,这些限制导致大量的虚假信号,平均的正确率只有2%。所以,121.5/243MHZ信标的定位精度和定位效率远不如406MHZ信标。鉴于此,从2009年2月1号起,全球卫星搜集系统的卫星不再处理121.5/243MHZ的信号。ICAO建议从2008年7月起,所有成员国的飞机上必须装有具备406MHZ的信标,121.5MHZ信标仅在国内使用。上航根据局方的要求,在2008年上半年对原来只有双频的ELT进行了更新,现有的ELT都具有三频的功能(121.5/243/406MHZ)。
二、406MHZ ELT的原理和特点
全球卫星搜救系统(Cospas-Sarsat)是由美国、前苏联、法国、加拿大于1979年共同组建的卫星使用协议。该系统分为太空部分和地面部分;太空部分由近地轨道(LEOSAR)(search and rescue) 卫星和地球同步(GEOSAR)卫星组成。5颗近地轨道(LEOSAR)卫星在距地面850公里的高度延经线飞越两级,运行周期100分钟。4颗地球同步(GEOSAR)卫星在赤道上方36000公里处与地球自转相同的方向和角速度飞行,相对于地面静止其监控范围覆盖除南北极地外的所有地区。得益于这两种卫星协同合作,ELT发射的无线电信号能被准确截获并推算出信号发生源位置。
相比于121.5/243MHZ信标,406MHZ信标除了拥有它们所有的功能之外,最大的区别是全球卫星搜救系统已经为406MHZ信标专门设计使用的LEOSAR系统的性能加以改进。由于对传输频率稳定性的要求上有了专门的规范,所以406MHZ技术已经非常成熟。从1997年开始推出的第二代406MHZ信标,允许其利用飞机内部或外部的导航接收机加入飞机实时的位置信息。
三、信标信息协议
由于COSPAS-SARSAT 406MHZ信标用途非常广泛,在海事、民航以及陆地个人用户等方面都有应用,它们对信息的内容和编码都有不同的要求,因此COSPAS-SARSAT开发了不同的信标信息协议。由于每种协议都有各自的优势和劣势,所以每个国家会根据自己的实际情况来选择信标使用何种协议。
信息协议共分为两大类:用户协议和定位协议。它们旗下各自再可细分不同的子协议。用户协议提供了信标的识别编码和其它有助于搜救的信息,但是它不能提供信标位置数据的编码信息。用户协议可以使用短信息格式或者长信息格式,而定位协议只能使用长信息格式。定位协议能同时提供信标的识别信息和位置信息。
每一个406MHZ信标,无论选用何种信息格式和协议,26-85位的编码数据都是不相同的。对于使用标准定位协议或者用户定位协议的信标,15位16进制代码中关于第一部分受保护数据域中的位置信息都设置成默认值。对于短信息格式编码的信标,其还有22位16进制的代码(25-112位);而对于长信息格式编码的信标,其还有30位16进制的代码(25-144位)。
参考文献
[1]航空406 MHz应急定位发射机编码及选择策略 陈强 《中国民航飞行学院学报》 2010, 21(2)
[2]全球卫星搜救系统(COSPAS-SARSAT)的发展与应用 柳邦声 《世界海运》 2006, 29(5)
[3]ELT原理及运用 中国通用航空网(.php?id=26513)
