飞机通信寻址与报告系统的工作原理

由人员或机载设备创建报文并通过ACARS将其送达地面的人员或系统，反之亦如此。ACARS报文可以以手工或自动方式发送。 ACARS有三种报文类型

空中交通管制(ATC)

航空运行控制(AOC)

航线管理控制(AAC)

ATC报文是由ARINC 623规范定义的。主要用于机组请求放行，由地面人员进行放行。AOC及AAC报文用于飞机和基站之间通信。这些报文或者由用户定义，或者由ARINC 618/633规范定义。不同的报文类型可能包含诸如油耗、引擎性能数据和飞机位置等自由文本信息。 飞行员有时会通知自己的飞行运行管理部门，当地空管部门推迟了本航空器的离场时间。在这种情形下，飞行员首先在通信管理单元(CMU)或多功能控制显示器(MCDU)上输入延迟原因和他期望的离场时间。输入之后，飞行员按下MCDU上的发送键。一旦CMU检测到该按键事件，它就生成一个包含延迟信息的数字报文。该报文可能包括如下内容：航空器注册号，始发地和目的地代码，未延迟时的估计到达时间(ETA)，及当前期望抵达时间。然后CMU将此报文发送到现有的一种无线电设备上，如VHF,通信卫星或HF。如该报文通过VHF网络发送，则包含该报文的VHF信号将被发送到VHF远程地面站（rgs）。

应当注意的是，ACARS报文的主体部分通常只有100到200个字符的长度。这种长度的报文可以在一次传输中完成。一个ACARS报文的主体最多只能包含220个字符。长于220个字符的下传ACARS报文只能分块多次传送。即便如此，任何报文也不能多于16块。地面站也只是在收到所有报文块后才开始处理和路由这个报文。ACARS协议还支持失败重传机制，或在改变服务提供商时重新发送报文。

一旦地面站接收到完整的报文就将通过地面线(landlines)其转发到数据链服务提供商(DSP)的主机系统。服务商根据主机上的路由表再将该报文转发到航空公司或其他目的地。路由表由服务商维护，它可以根据尾号辨认出每一架飞机，并且可以辨识出它所能处理的报文类型。（航空公司必须向服务商提供自己的ACARS报文标记及每种报文的路由信息。）CMU发送的每个ACARS报文都包含一个报文头，该报文头含有所需的路由信息。服务商将是根据这些信息将报文转发到不同的航空公司的。

航空公司收到报文后，会进行进一步处理：重新格式化报文；存储到数据库中以待日后分析；转发到其他部门，如航班 *** 作部门、维修部门、财务部门等等。在上面的例子中，这个包含延迟起飞信息的报文也许会转发到航班 *** 作部门和目的地，通知它们飞机将延迟到达。

从飞行员按下发送键到航空公司的计算机处理完该报文，其间所花时间是不同的。不过一般说来，大概在6-15秒的量级内。我们称从CMU发往地面的报文为下传报文。 传送到飞机上的报文为上传链路报文，与下传报文几乎互为镜像。例如，为响应一条请求气象信息的ACARS下传报文，航空公司的计算机系统首先生成一条包含该飞机注册号及实际气象信息的上传报文，之后将其送往数据链服务供应商（DSP）的主机系统。

供应商通过自己的地面网络将该报文传送到距飞机最近的甚高频(VHF)远程地面站。地面站将此报文通过VHF广播出去，机载VHF接收到此信号后通过内置的调制解调器将其转为数字报文发送至通信管理单元(CMU)。CMU验证飞机注册号，如果相符就继续处理该报文。

CMU对该上传报文的处理和依赖于特定的航空公司需求。通常该报文或者被转发到其他航电系统，如飞行管理系统(FMS)或飞行数据访问系统(FDAMS)，或者由CMU自行处理。对于气象报告，CMU即为报文目的地。机组成员随后可以通过MCDU查看或者打印出此气象报告。 飞行员有时会通知自己的飞行运行管理部门，当地空管部门推迟了本航空器的离场时间。在这种情形下，飞行员首先在通信管理单元(CMU)或多功能控制显示器(MCDU)上输入延迟原因和他期望的离场时间。输入之后，飞行员按下MCDU上的发送键。一旦CMU检测到该按键事件，它就生成一个包含延迟信息的数字报文。该报文可能包括如下内容：航空器注册号，始发地和目的地代码，未延迟时的估计到达时间(ETA)，及当前期望抵达时间。然后CMU将此报文发送到现有的一种无线电设备上，如VHF,通信卫星或HF。如该报文通过VHF网络发送，则包含该报文的VHF信号将被发送到VHF远程地面站（RGS）。

应当注意的是，ACARS报文的主体部分通常只有100到200个字符的长度。这种长度的报文可以在一次传输中完成。一个ACARS报文的主体最多只能包含220个字符。长于220个字符的下传ACARS报文只能分块多次传送。即便如此，任何报文也不能多于16块。地面站也只是在收到所有报文块后才开始处理和路由这个报文。ACARS协议还支持失败重传机制，或在改变服务提供商时重新发送报文。

一旦地面站接收到完整的报文就将通过地面线(landlines)其转发到数据链服务提供商(DSP)的主机系统。服务商根据主机上的路由表再将该报文转发到航空公司或其他目的地。路由表由服务商维护，它可以根据尾号辨认出每一架飞机，并且可以辨识出它所能处理的报文类型。（航空公司必须向服务商提供自己的ACARS报文标记及每种报文的路由信息。）CMU发送的每个ACARS报文都包含一个报文头，该报文头含有所需的路由信息。服务商将是根据这些信息将报文转发到不同的航空公司的。

航空公司收到报文后，会进行进一步处理：重新格式化报文；存储到数据库中以待日后分析；转发到其他部门，如航班 *** 作部门、维修部门、财务部门等等。在上面的例子中，这个包含延迟起飞信息的报文也许会转发到航班 *** 作部门和目的地，通知它们飞机将延迟到达。

从飞行员按下发送键到航空公司的计算机处理完该报文，其间所花时间是不同的。不过一般说来，大概在6-15秒的量级内。我们称从CMU发往地面的报文为下传报文。 传送到飞机上的报文为上传链路报文，与下传报文几乎互为镜像。例如，为响应一条请求气象信息的ACARS下传报文，航空公司的计算机系统首先生成一条包含该飞机注册号及实际气象信息的上传报文，之后将其送往数据链服务供应商（DSP）的主机系统。

供应商通过自己的地面网络将该报文传送到距飞机最近的甚高频(VHF)远程地面站。地面站将此报文通过VHF广播出去，机载VHF接收到此信号后通过内置的调制解调器将其转为数字报文发送至通信管理单元(CMU)。CMU验证飞机注册号，如果相符就继续处理该报文。

CMU对该上传报文的处理和依赖于特定的航空公司需求。通常该报文或者被转发到其他航电系统，如飞行管理系统(FMS)或飞行数据访问系统(FDAMS)，或者由CMU自行处理。对于气象报告，CMU即为报文目的地。机组成员随后可以通过MCDU查看或者打印出此气象报告。 其他机载系统向地面站发送报文的方式和上述例子是相似的。其中一个实例就是FDAMS(Flight Data Acquisition and Management System)。FDAMS系统通过一系列算法来监控发动机的状态（如振动和油温）是否正常。FDAMS系统可以检测出一个发动机异常事件，并自动生成一个ACARS报文发送到CMU（细节可参见ARINC 619协议），再由CMU发送到地面。在此情形下，数据链服务商将直接将此报文路由到航空公司的维修部门，实时通知地面维修人员。

　马航MH370航班失联之后，包括中国在内的多个国家动用大批舰船、飞机等参与搜救，不少海陆空天设备和力量都参与进来。但5天过去了，失联客机依旧下落不明。乘客家属和国际社会都非常焦虑，期待着能够尽快找到飞机并查明原因。

随着时间推移，在期盼奇迹的同时，有一个疑问一直萦绕在人们心头：一个庞大的现代飞行器为什么会这样悄无声息地消失在茫茫空海之间？为什么迄今大规模的搜救力量没有找到任何有价值的线索？紧接着的另一个问题就是：如何避免这样的事件重演？

从已经披露和显示出来的情况看，此次马航客机失联事件至少在两个方面给航空运输业敲响了警钟，值得深刻反思。

其一，“黑匣子”们该更新换代了。

现代客机装有一系列安全保障以及导航和通讯设备与系统，包括飞机通信寻址与报告系统(ACARS)。2009年法航447号航班在大西洋上空失事前4分钟内，系统自动发出了24条报告技术“事件”的信息。每一次飞行事故或空难，都少不了事后通过“黑匣子”来还原发生了什么。现在的问题是，此次马航MH370航班失联100多个小时之后，大家对于客机具体何时何地发生了什么依然没有任何把握，这说明同飞行安全有关的数据信息链和设备链失灵了，或者关键时候根本用不上。

普通人对于现代飞机的复杂结构、技术不甚了解，但有一点真是有些想不通：在当今世界，通过手机可以定位导航，更不用说人类早已可以实时遥控卫星和星际飞船，民航难道就不能研发装配更加有效的实时监控和传输信息系统？在MH370航班失联后，世界上一些资深民航飞行员呼吁，依靠卫星系统将传统的“黑匣子”升级为空地实时同步信息传输、存储，这项技术已在使用，应加快完善、推广。此外，国际民航客机全球定位系统应尽快实现无缝对接，雷达探测和跟踪系统应尽量减少盲区，飞行员与空中管制之间的通信联络方式和手段应改进。做到这些，非不能也，是不为也。人类应该从这次惨痛的教训中，考虑用更好的技术手段来弥补原有技术手段的不足。

其二，安全管理“漏洞”该堵一堵了。

这次失联事件，意外发现有两名乘客持他人失窃护照购票登机。“9·11”事件以来的反恐局势，使人很容易联想到恐怖劫机。初步调查结果显示，这两位乘客并非恐怖分子，而是企图经北京前往德国的中东人。但这样的结果并没有让人松一口气，而是证明乘客身份审查方面存在严重漏洞。正如国际刑警组织负责人所说，尽管现在猜测被窃护照与失联客机之间关联为时尚早，但竟然有乘客能使用国际刑警组织数据库里的失窃护照登上一架国际航班，显然令人极为担忧。国际刑警组织汇总并向世界各国提供了4000多万条遗失和被盗护照信息，但只有很少国家和机构利用这个数据库来查验旅客持有护照的真伪。此外，马航在最初发现MH370失联之后若干小时才对外公布相关情况，延误了最佳搜救时机。民航航班发生异常的信息传递应该更加迅速、有效。这次事件还暴露了其他一些环节可能存在的安全管理缺陷。

搜救仍在继续，所有关心失联客机的人都秉承着同样的意愿，只要有一线希望，就不轻言放弃。这是为每一个生命负责。同样，为了至上的生命，人类应该不断汲取教训，只要能提高安全系数和搜救效率，就锲而不舍地、精益求精地努力下去。

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