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飞机上到底能不能用手机?

硬件 2017-02-18 20:44 来源:硬件十万个为什么 作者:应龙

最近国外出了一款名为“mTenna”的新型天线,可以让乘客在飞机上享受高速WiFi,飞机上既然可以用无线网,为什么不可以用手机呢?

卫星通讯创业Kymeta公司新推出了一款“智能天线”产品,核心技术就是mTenna,目前已经完成了测试。该项技术可以为汽车、飞机、船只提供无线网络服务,即WiFi连接。它是一款轻便、功率较低、有专利保护的平板天线,可以做到和卫星直接连接,为移动交通工具提供网络服务。这也就意味着,一旦成功,那么你将在世界的任何一个角落都可以进行网络连接,且不需要任何的网线铺设工程。

本质上与屋顶上的天线并没有什么不同,最大的不同就是它不是传统天线那种需要固定在一个方向接收信号,Kymeta的智能天线是可以接受任意方向的卫星设备的。mTenna通过软件来获取卫星信号,非常的简便且小巧,差不多一个披萨的大小,因此它可以很好的应用在一些移动交通设备上,不产生任何的负担。

目前国外已经有不少的飞机上是可以使用无线网络的,比如美国联合航空旗下的飞机使用的是松下的天线,使得乘客们在空中也可以进行无线上网。但是该款设备很厚重,还需要维持运转的发电机,给飞机造成了很大的负担,这就意味着需要更多的能源来支持飞机的飞行。

有一些城市的公交系统提供了无线网络,但是并不是连接的卫星信号,普遍采用的是LTE网络,网速大概在每秒5兆左右,仅仅是美国联邦通讯委员会FCC定义的互联网宽带速度的五分之一,可见还远远不及全球水平。如果利用卫星进行无线网络连接,那么它的网速最多可以达到每秒1000兆的传输速度以及更大的网络覆盖范围,甚至可以为全球每辆汽车每月都提供兆位以太网的无线网络。

除了覆盖范围上的优势,卫星网络还具备不易断的优点,可减少中断的次数。当然,以现有的技术而言,汽车上都装上网络还是一件比较奢侈的事情。但是一旦未来自动驾驶技术成熟,做到全面的推广,那么那时车辆的移动所基于的实时交通信息的分享交换就必须保证无线网络的全面覆盖,就可以真正实现。

最近该公司已经完成了一项测试,就是mTenna天线可以连续地提供网络的连接,已经经过了8000英里的成功测试。同时已经和全球最大的卫星运营商Inmarsat合作展开了合作。它的下一步计划就是在明年进行Alpha和Beta测试,在2016年底正式推出试用天线。并且已经选好了一家小型的汽车制造公司达成合作协议,合力将该技术推向市场,于明年一月中旬正式公布该公司的名称。

Kymeta智能天线技术的核心是不论用户还是卫星在移动,都可以进行网络的连接。

关于飞机上能不能使用手机,手机到底是怎么影响飞机飞行等问题一直存在争议。

飞机上对手机的禁令最早始于1991年。当时的一些飞行员和空乘人员反馈称,电子设备会影响飞机的导航设备﹐可能干扰驾驶舱与地面的通讯,美国政府就着手展开了相关调查。

美国联邦航空管理局(FAA)和美国航空无线电技术委员会(RTCA)召集了来自政府、工业界和学术界的各路专家,开始了种种相关研究。

尽管拿不出足够证据,给出一个确切答案,但他们表示:电子设备的无线电信号的确“有可能”干扰客机的飞行操作。于是美国联邦航空管理局出台了禁止乘客在飞机上使用手机的规定。

理论上来说,飞机需要通过天线接收来自地面塔台和轨道卫星的信号,以进行通信和导航。而机上乘客一旦使用电子设备,其发出的电波就有可能通过各种途径干扰这一过程。

比如这些电波会从玻璃窗和舱门的缝隙逸出,被飞机上的天线接收从而影响原来接收的正常信号。

1、既然法律做了这样的规定,作为乘客就有遵守的义务,所以坐国内航空公司的飞机时,就老老实实地把手机关了,没有必要偷偷摸摸地拿出手机来玩,不必以身试法挑战规则;2、更没有必要和机组人员争论去为难他们,毕竟规定不是他们制定的,他们制止旅客玩手机,也只是在尽到自己工作的职责。


但遵守规定是一码事,讨论规定是不是合理又是另一码事,这两件事并不矛盾。如果打着遵守规则的旗号去压制一切讨论,那不合理的规定永远得不到更新,社会就永远无法进步。

首次,在起飞和降落阶段,由于离地面比较近,手机在开机情况下可以连接到地面上的手机基站,同时由于飞行速度很快,所以手机会在不同的基站之间不停地切换,容易加重基站的工作负担。


其次,手机发射的电磁波有可能会对飞机上的导航设备造成影响。


这里请注意“有可能”这三个字。也就是说,即使在那个时候,也并没有任何确切的证据和科学研究证明手机电磁波会影响飞行安全,做出这样的规定只是出于谨慎考虑。


那到底手机电磁波对飞机设备有没有影响呢?在那之后的二十多年时间里,波音这样的飞机制造商和Delta这样的航空公司,都投入巨额资金做了几十万次实验,都没有发现这样的例子。


更重要的是,时代已经不一样了。手机开始普及到人手一台,智能手机的出现更是让人增加了对手机的依赖和粘性;航空公司也希望增加机上Wi-Fi的用户体验和使用时间,能够让更多人付费购买Wi-Fi;包括亚马逊这样生产阅读设备的大公司,也希望对电子设备的限制能够更加宽松。


公众呼声加上大公司出于商业利益的推动,于是,监管机构就被推着走了。联邦航空管理局因此召集专家成立了“便携式电子设备航空监管委员会”,后者经过调查出台了一份报告,认为电子设备不会对飞机仪器造成干扰。


正是基于这个报告,FAA在2013年10月31日放开了在美国国内航班上禁止在起飞和降落阶段开机的限制,不过他们仍然没有放开使用手机通话的限制。


也就是说,乘客在飞行全程中都可以打开手机,即使是起飞和降落阶段也不例外;但是,必须使用飞行模式。


那之后一个月,FCC也宣布,他们考虑允许乘客在飞机上用手机通话。不过这一点目前还在探讨之中,还没有成为现实。


时至今日,在美国坐飞机,已经不会有乘务员来让你关机了,当然,打电话还是不允许的。


在这个政策演变的过程中,我们可以看到美国的监管机构还是能够顺应民情、与时俱进、政策透明的。不过即使这样,FAA和FCC还是备受诟病,公众认为他们行动迟缓,用了二十多年才完成改变。


其实目前美国的限制其实还是非常严格的。欧洲早在2008年就允许在飞机上使用2G网络通话,2013年开始更是允许使用3G和4G网络。其他有些小国家的规定可能就更加宽松了。

手机、飞机,互不干扰

禁止使用手机的理由是,手机接收和发射的信号有可能会干扰飞机上的电子系统。

航空通讯频率表单位MHz

…………

如果飞机的电子系统被严重干扰,导致飞机失事,那可是人命关天的大事。这个理由足够吓人的,所以自从规定出台后,世界各国纷纷效法,旅客们从自己安全角度考虑,也积极配合,于是上飞机关手机成为一种惯例。然而,手机信号真的会干扰飞机上的电子系统吗?

前面已经说到了,当飞机在平流层飞行的时候,手机实际上无法接收和发送信号,在这段飞行时期,理论上讲,你开不开手机,都不会对电子系统有什么影响。手机信号真正有可能影响飞机电子系统的时期,是在起飞和降落之时,也就是飞机穿梭在对流层的那两段时间。

航空信号有固定的频率,也就是118MHz频段。而我们使用的手机信号的频率在900MHz左右,两者相差很大,所以理论上是不会彼此干扰的。因为电磁干扰往往是同频段干扰,如果信号频率不同,则“井水不犯河水”,你传你的,我传我的。

次生电磁波干扰?莫须有

但也有例外情况,那就是手机信号会产生一些次生电磁波,这些次生电磁波的频率有可能与航空信号一致,在这种情况下,就有可能出现干扰航空信号的现象。这正是各国航空管理部门坚持坐飞机要关手机的最重要依据。

可是,次生电磁波都非常非常微弱,目前还没有证据表明,它们能对航空信号产生什么实质性的干扰,更不用说制造安全事故了。

而且,让我们来到大都市的飞机场观察一下,在候机大厅里,人们肆无忌惮地使用各种电子设备,手机、掌上电脑、笔记本电脑……隔着大厅窗户外面,就是飞机和飞机跑道,不断有飞机在起降。如果手机这样的电子设备产生的次生电磁波真的能够干扰航空信号,世界各地候机大厅制造出来的次生电磁波早就屡屡闯下大祸了。实际上,迄今为止没有一例航空事故被证明是手机信号干扰航空信号导致的。

机身会屏蔽手机信号

不管是飞机设备,还是手机本身都应该完成了EMC试验。就像你在家手机信号不应该影响你的电视机收看一样,更不会影响你的冰箱洗衣机的正常工作。

也许有人会说,候机大厅的手机毕竟离飞机有一定距离,威胁不大,带到飞机里面的手机威胁会更大。从科学上讲,的确有一种所谓的“前门干扰”的说法,即乘客使用电子设备会产生电磁波,这些电磁波会从飞机的玻璃窗、舱门的缝隙跑出去,被机载天线接收到,从而干扰正常航空信号的接收。

由于飞机可以看成是一个金属壳的“容器”,所以飞机舱壁起到了电磁屏蔽的作用,内部的电磁波基本上都被屏蔽在内部了,只有通过“前门干扰”才有可能影响航空信号。但是“前门干扰”真的能干扰,也必须是电磁波的频率与航空信号的频率一致才行。本身飞机金属壳已经基本屏蔽了机舱内的手机信号,就算有少量泄露出来,频率也与航空信号不同。所以担心“前门干扰”影响飞机安全,也基本上属于杞人忧天。

至于手机设定中的“飞行模式”功能,是手机厂商允许使用者关闭手机的通讯功能,当“飞行模式”启动后,使用者的手机就不会联系基站,发送信号了。既然不发送信号,自然就降低了产生次生电磁波干扰航空信号的风险。不过由于各种手机上的“飞行模式”并没有被各国政府的航空管理部门认可,所以坐飞机的时候,乘客就算是把手机调整到“飞行模式”,也还会被要求关闭手机。

不管技术上分析,飞机上不能用手机合不合理。但是我们坐我们中国的航班,还是老实关机,不要被罚款和拘留。

新的《中国民用航空法》草案公布,里面增加了一条规定,把在飞机上违规使用手机视为“危及民用航空安全和秩序的非法干扰行为”,最高罚款5万元。

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