Можно ли неоднократно пинговать ACARS и отслеживать самолет?

Это продолжение статьи Какие данные ACARS отправляет обратно на базу? Можно ли его использовать для отслеживания самолета?

Я задал это как часть более раннего вопроса, но, похоже, это достаточно большая проблема, чтобы ее можно было выделить отдельно (плюс никакие ответы не охватывали этот аспект).

Все электронные системы связи имеют низкоуровневые пакеты диагностики и проверки каналов (команды). Под эхо-запросом я подразумеваю отправку сообщения с запросом для конкретной системы и оценку времени отклика на базовой станции или первом приемнике. Повторите процедуру несколько раз и рассчитайте разницу во времени отклика. (Предположение) Если время отклика уменьшается, то самолет движется к приемнику, если увеличивается, то самолет удаляется. Сопоставьте разницу во времени, полученную из нескольких ответов, с местоположением приемников (которые могут быть спутниками или наземными станциями). Затем аппроксимируйте курс, местоположение или скорость самолета относительно приемника, а затем относительно земли.

Возможен ли такой процесс с ACARS высокоскоростного самолета? Есть ли какие-либо особенности самолета, которые делают это непрактичным?

Я бы предложил отредактировать предыдущий вопрос, чтобы сосредоточиться на аспектах, на которые был дан ответ тогда, поскольку вы разбили его на другой вопрос. В нынешнем виде я собирался закрыть это как дубликат.

Ответы (3)

Когда ACARS связывается через спутник INMARSAT (другие варианты — VHF или HF с наземными станциями), спутник может пинговать приемник на самолете и определять расстояние по задержке ответа. Спутник является геостационарным, что означает, что он является фиксированной точкой на высоте 35786 км над землей. Основываясь на расстоянии от спутника, вы можете рассчитать круг, на котором должен находиться самолет. Это было сделано для MH370.

Кольца диапазона MH370 Inmarsat

Поскольку геостационарная орбита очень высока, один спутник покрывает большую часть Земли. Только один спутник освещал полет MH370.

Это проблема "триангуляции" - для этого нужно как минимум 3 станции, принимающие сигнал. Одна станция дает вам окружность (которую вы можете свести к дуге, учитывая разумные предположения о цели, как это было сделано здесь), две станции дают вам 2 возможные точки (вы можете отбросить одну — опять же, сделав разумные предположения о цели). цель), а 3 дают вам точное определение местоположения.
@ voretaq7 Проблема с геостационарными спутниками: вы всегда будете иметь 2 возможные точки, независимо от того, сколько у вас будет, потому что спутники выровнены по экватору. Если вы не используете точечные лучи, вы можете исключить точку.
верно - если все спутники, с которыми общается ACARS, являются геостационарными и выровнены в одной плоскости (например, экваториальной), вы никогда не получите правильного определения - только точка в каждом полушарии (равноудаленная на противоположных сторонах плоскости), которая у вас есть выбирать между

Теоретически вы можете провести триангуляцию по любому сигналу, посылаемому с корабля, но большая проблема, с которой вы столкнетесь при использовании этого решения, заключается в том, что ACARS запускает очереди только каждые полчаса или если двигатель отключает определенные флаги параметров. Опять же, возможность, но не очень полезно.

Я полагаю, авиаконструкторы могли бы пойти дальше и увеличить количество пингов с помощью ACARS, но на самом деле это не имеет большого смысла, когда все самолеты оснащены парой транспондеров и несколькими другими способами связи (например, вызов пилотов по радио). , например.)

В конце концов, я думаю, что правильным решением будет создание лучшей системы GPS-локации для самолетов. Тот, который неоднократно пингует центральную систему с местоположением самолета. Специально созданная система будет намного лучше, чем использование ACARS...

Эти интересные посты не отвечают на вопрос, сколько пингов, отправленных со спутника, были фактически получены с самолета? Опубликованные данные говорят только о последнем пинге. Говорят, что система автоматизирована, и спутник отправляет запросы на периодической основе, как сообщается, ежечасно. Если бы самолет действительно ответил на каждый из них, это дало бы восемь наборов данных, каждый из которых мог бы создать дугу, ограничивающую возможное положение ... в основном восемь концентрических кругов с центром в положении спутника, аналогично тому, что было опубликовано.

В одном из вышеприведенных постов указывается, что такие последовательные данные быстро выявят вектор скорости самолета прямо в направлении или от положения спутника... учитывая известное время сигнала и расстояние между концентрическими дугами.

Казалось бы разумным, что можно сделать некоторые предположения о величине общего вектора скорости... это должна быть разумная эффективная крейсерская скорость... скажем, 400 миль в час... или разумный диапазон.

Если было сгенерировано 8 наборов данных, один или несколько из более ранних наборов должны быть близки ко времени, когда положение воздушного судна было известно с помощью радара. Начиная с этого времени и положения, можно было бы использовать фактическую общую скорость для определения пройденного расстояния, которое определило бы два возможных положения (север и юг) на следующей дуге во временной последовательности, т.е. два возможных конкретных местоположения со скоростью и направлением в то время. . Затем эту процедуру повторяют от этих позиций до следующей дуги, актуальной во временной последовательности, и т. д.

В конце концов это даст две точки, север и юг, на последней (опубликованной) дуге, представляющие возможное северное и возможное южное местоположение, а также приблизительные фактические пути самолета - либо северные, либо южные.

Эти нанесенные траектории могут быть полезны, особенно в северном случае, для приблизительного определения того, когда самолет мог войти в зону действия радара конкретной страны.

Приложение: На самом деле это вопрос векторов скорости.

Между любыми двумя дугами, предполагая, что у вас есть начальная позиция, вы можете легко определить вектор скорости самолета прямо в направлении или от местоположения спутника, спроецированного на поверхность земли. Эта скорость является известной величиной - это расстояние между двумя дугами, деленное на прошедшее время. Это правда, что мы не знаем реальной скорости, но мы можем предположить крейсерскую скорость... эффективная крейсерская скорость для этого самолета, по-видимому, составляет 560 миль в час на высоте 35 000 футов. Таким образом, мы знаем величину этого вектора (наше предположение), но не направление... на север или юг. Учитывая задействованный промежуток времени, можно рассчитать расстояние, которое самолет пролетит за это время. Установите чертежный циркуль на эту величину, отметьте круг из последнего известного или рассчитанного местоположения, и две точки, где этот круг пересекает следующую дугу саллита, являются предполагаемыми новыми местоположениями - одно на севере и одно на юге. В конце концов, это должно привести к тому, что части последней дуги, ограниченные севером и югом, станут более вероятными областями поиска.

Конечно... вполне может быть ошибка в расчете крейсерской скорости. Можно предположить верхнюю и нижнюю скорость и определить диапазон возможных местоположений на каждой дуге. Когда вы смотрите на целую серию дуг, также может быть возможно отрегулировать предполагаемую крейсерскую скорость и увидеть любые изменения направления курса. Если бы у самолета была дальняя цель, казалось бы важным выбрать эффективную крейсерскую скорость для экономии топлива.

Вероятно, это будет лучший комментарий, чем ответ.
Проблема с методом, который вы описываете, заключается в том, что нет никаких доказательств того, что самолет летел с постоянной скоростью или в постоянном направлении. Из-за этого действительно единственный пинг, который имеет значение, — это последний.