汪君

摘要：406MHz應(yīng)急定位發(fā)射機因其能提供精準的用戶信息及較高的定位精度，在民用航空器上得到了廣泛的使用。本文以中國民航飛行學(xué)院使用的ELT為藍本討論了其簡明的工作原理，并探討了406MHz ELT的日常維修工作及應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：Bi-Phase L;COSPAS-SARSAT;15位ID

中圖分類號：V244.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）12-0076-03

1? 應(yīng)急定位發(fā)射機概況

Emergency Locator Transmitter的中文名稱是應(yīng)急定位發(fā)射機，縮寫為ELT（本文中ELT與應(yīng)急定位發(fā)射機兩個名詞完全等價），是現(xiàn)代民用航空器上的一種不可或缺的應(yīng)急救援無線電設(shè)備。當發(fā)生墜機時，ELT將自動啟動，向外界發(fā)射求救信號。

目前裝機使用的ELT有兩類。一類是早期的模擬式產(chǎn)品，遵守的技術(shù)標準為TSO-C91A，發(fā)射頻率為121.5MHz和243MHz的調(diào)幅波，音頻信號與消防車、救護車的警笛聲類似。另一類是現(xiàn)在廣泛使用的數(shù)字式產(chǎn)品，遵守的技術(shù)標準為TSO-C126，載波頻率為406MHz，可以傳輸經(jīng)編碼的用戶信息。

兩種類型的ELT發(fā)射機相比，模擬式產(chǎn)品相對簡單，頻率適當?shù)恼{(diào)幅接收機均可以接收，人工收聽即可識別信號。缺點是不知道信息來源，位置的測定則需要使用專用的無線電設(shè)備與方法，且誤差比較大。數(shù)字式產(chǎn)品相對復(fù)雜，所發(fā)射的信號需要專用設(shè)備接收與解碼。因信號中包含特定用戶的識別信息，可以快速確定求救者的身份及所屬的國家或地區(qū)，且定位精度較高。鑒于406MHz ELT的優(yōu)點，中國民用航空規(guī)章CCAR-91R3的91.435條規(guī)定，2010年1月1日以后在中國登記注冊的民用航空器必須安裝406MHz的應(yīng)急定位發(fā)射機。

2? 406MHz ELT簡明工作原理

本文以中國民航飛行學(xué)院訓(xùn)練飛機上安裝的406MHz ELT為藍本進行介紹，但基本原理與維護操作，也同樣適用于其他設(shè)備制造商的產(chǎn)品。跟所有其他飛機應(yīng)急設(shè)備一樣，ELT因為要考慮在墜機情況下的可用性，外殼都會很堅固，且具有醒目的顏色，一般情況下是明黃色或桔紅色，如圖1所示。

各型飛機的ELT的安裝位置基本都選擇在飛機尾艙里，硬式安裝在一個堅固的金屬支架上，且設(shè)備的縱軸與飛機的飛行方向保持一致。

裝機的406MHz ELT與太空中的全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)（COSPAS-SARSAT）衛(wèi)星相互配合，構(gòu)成一個完整的搜救網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)急定位發(fā)射機的內(nèi)部有一個加速度開關(guān)，用于感受飛機沿其飛行（縱軸）方向加速度的變化。當飛機在縱軸方向發(fā)生猛烈撞擊時，使機器內(nèi)的加速度開關(guān)閉合，發(fā)射機自動向外發(fā)射求救信號。各型ELT都內(nèi)置一個大容量電池組件，可獨立工作，啟動后將連續(xù)工作，直到電池的電量耗盡。

406MHz的ELT同時也發(fā)射121.5MHz的模擬信號，個別型號的ELT還會同時發(fā)射243MHz的模擬信號。模擬信號為連續(xù)發(fā)射的方式，輻射功率最小50mW，可以連續(xù)發(fā)射50小時。406MHz信號的輻射功率一般在5W左右，啟動后將連續(xù)發(fā)射24小時，然后自動停止。

ELT啟動后，每50秒的周期內(nèi)，發(fā)射機將持續(xù)發(fā)射440毫秒或520毫秒（按照發(fā)射機選擇的數(shù)據(jù)報文格式不同而不同）的數(shù)字信號。這個脈沖信號將被COSPAS-SARSAT的衛(wèi)星所接收，解碼出信號中的信息后觸發(fā)警報，通過國際通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給事發(fā)地的搜救部門，啟動救援工作。因為信號中的用戶信息都是提前在各國無線電管理部門注冊的，所以可以第一時間精準確定遇險的航空器相關(guān)信息。

為減少誤報警對COSPAS-SARSAT系統(tǒng)的干擾，ELT啟動后的第一個50秒發(fā)送特定格式的數(shù)據(jù)，衛(wèi)星系統(tǒng)將其解釋為自測試信號，不會觸發(fā)警報。

ELT發(fā)送的數(shù)據(jù)如果是短報文為112比特，如果是長報文則為144比特。長、短報文中各比特所代表的意義如表1和表2所示。

如表1、表2可知，長、短報文都是以160毫秒的純載波開始，先是15比特的位同步數(shù)據(jù)，接下來是9比特的幀同步數(shù)據(jù)，第25位是標志位，為“0”表示是短報文，為“1”表示是長報文。位同步數(shù)據(jù)為全“1”，幀同步數(shù)據(jù)為“000101111”。表中標注為BCH的數(shù)據(jù)塊是用來糾錯的BCH編碼，用于消除無線傳輸過程中產(chǎn)生的誤碼。

我們需要關(guān)注的數(shù)據(jù)是第26位到第85位，共60個二進制位。其中的第27位到第36位代表的是國家代碼。我們使用的ELT的國家代碼應(yīng)是中國的。這60比特的數(shù)據(jù)以15位16進制數(shù)的形式表示。因為對每一個注冊使用的ELT來說這個編碼是唯一的，所以也被稱為15位ID。各國無線電管理機構(gòu)登記了飛機信息與15位ID的對應(yīng)關(guān)系，因此一旦COSPAS-SARSAT衛(wèi)星系統(tǒng)接收到406MHz的求救信號，立即就能識別出用戶的信息，并將遇險信息發(fā)送給遇險地所在國及國籍登記國的救援機構(gòu)。

3? 406MHz應(yīng)急定位發(fā)射機的維護

因為ELT的15位ID必須與所安裝的飛機建立對應(yīng)關(guān)系才有實際意義，因此所有裝機ELT的ID必須在中國民航無線電管理業(yè)務(wù)平臺進行登記，并實時更新。每次更換ELT發(fā)射機時，維修人員必須查看并記錄15位ID，并由專人完成無線電管理業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)的更新。

15位ID通常情況下打印后粘貼在ELT的外殼上。圖2是某一臺。

406MHz ELT的15位ID標簽的照片。前面介紹過，這個ID中包含了登記國的代碼，維修人員應(yīng)驗證裝機的ELT的國家代碼是否屬于中國。按照規(guī)則，412、413都是可用的中國的國家代碼。

如何從15位ID中識別國家代碼？根據(jù)本文前面的介紹，我們可以手工進行轉(zhuǎn)換。方法是將15位ID的前3位轉(zhuǎn)換成12位二進制數(shù)，去頭去尾留下10位進制數(shù)，再轉(zhuǎn)換成10進制數(shù)就可以了。結(jié)合圖2的例子，取前3位16進制數(shù)B38，轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)為101100111000。去頭去尾后為0110011100。轉(zhuǎn)換成10進制數(shù)為412，可知國家代碼正確。15位ID中的其他信息同樣可以根據(jù)本文前面給出的數(shù)據(jù)報文定義進行人工解釋。

為方便用戶進行ID信息的解讀，COSPAS-SARSAT官方網(wǎng)站上提供了一個在線解碼服務(wù)頁面，網(wǎng)址為https：//cospas-sarsat.int/en/beacon-decode-program。在網(wǎng)頁上輸入15位ID，按屏幕提示點擊“Process”（處理）后，就會給出包括國家代碼在內(nèi)的各種信息。

如果ELT外殼上沒有15位ID標簽，維修人員也可以使用專用測試設(shè)備對相關(guān)信息予以確認。推薦使用的設(shè)備包括Aceeca公司生產(chǎn)的MEZ1000便攜式406MHz ELT測試儀或VIAVI公司生產(chǎn)的IFR4000便攜式通信/導(dǎo)航設(shè)備測試儀。這兩種設(shè)備都可以接收并解碼406MHz的ELT報文，并直接顯示在液晶顯示屏上，操作很方便。兩種測試儀接收ELT報文的典型顯示如圖3、圖4所示。

按照民航規(guī)章要求，每年應(yīng)對ELT進行功能測試。因為ELT的功能測試會對應(yīng)急救援產(chǎn)生干擾，因此，測試工作必須遵守民航局頒布的《民用航空機載應(yīng)急示位發(fā)射機管理規(guī)定》（MD-TM-2010-004）的要求，提前向民航的無線電管理部門申報。發(fā)射測試只能在每小時開始的第一個5分鐘內(nèi)進行，且不得超過10秒鐘。具體的測試應(yīng)包含ELT內(nèi)部加速度開關(guān)的測試與控制開關(guān)強制啟動的測試。

ELT的誤觸發(fā)是ELT使用、維修過程中最常見的問題。因為會產(chǎn)生誤報警，給應(yīng)急救援系統(tǒng)帶來干擾，因此，掌握ELT誤發(fā)射的正確處置方式十分重要。在駕駛艙的儀表板上都會安裝ELT遙控開關(guān)，開關(guān)上都會有紅色的指示燈。當ELT處于發(fā)射狀態(tài)時，ELT遙控開關(guān)的紅燈會不停的閃爍，提醒機組人員注意。通過同時監(jiān)聽121.5MHz的聲音信號可以確認ELT是否真的處于發(fā)射狀態(tài)。手動復(fù)位遙控開關(guān)，ELT發(fā)射機將停止發(fā)射，重新進入待機狀態(tài)。如遇遙控開關(guān)不能復(fù)位的問題，維修人員應(yīng)立即拆下ELT發(fā)射機，用拆卸電池的方式停止發(fā)射。

對于406MHz的ELT，設(shè)備啟動后的50秒內(nèi)，第一次發(fā)射的數(shù)據(jù)報文的幀同步數(shù)據(jù)為011010000，與正常報文的000101111不同，接收設(shè)備將其識別為自測試數(shù)據(jù)，不會觸發(fā)救援警報，但50秒后的數(shù)據(jù)報文將轉(zhuǎn)變成正常報文。因此，對于406MHz ELT，如果誤觸發(fā)了，應(yīng)盡可能快地復(fù)位發(fā)射機，只要不超過50秒，就不會激活COSPAS-SARSAT衛(wèi)星的警告。

為確保裝機的ELT具有足夠的電量，當達到電池的到期日期（通常粘貼在機器的表面）或累計發(fā)射時間超過1個小時、或不知道ELT已經(jīng)工作了多長時間，都應(yīng)該更換ELT的電池。另外，406MHz ELT都有豐富的自檢功能，當自檢到有問題時，都會通過讓遙控開關(guān)上的紅色指示燈閃爍的方式來提醒，閃爍的次數(shù)不同代表不同的故障，如電池電量不足，天線饋線開路等。因不同ELT機器的故障指示方式各不相同，當出現(xiàn)這種情況時，應(yīng)通過查詢廠家手冊來確認故障的原因。

參考文獻：

[1]Model 172（Series 1996 And On）Maintenance Manual，Revision 23， Apr 1，2020.

[2]ME406 Series Emergency Locator Transmitter Description， Operation， Installation and Maintenance Manual， Rev.AB， Feb 28/19.

[3]ELT TEST SET（ETS） OPERATION MAUNAL， 570-1000 Revision A， 07-10-06.