[实用新型]黑匣子智能陆海双栖定位呼救器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浮标呼救设备，特别涉及一种黑匣子智能陆海双栖定位呼救器。

背景技术

众所周知的“黑匣子”(英文俗语：black box)是飞机专用的电子记录设备之一，黑匣子有两个，为驾驶舱话音记录器(Cockpit Voice Recorder)和飞行数据记录器(Flight Data Recorder)。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的语音对话和两小时的飞行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来，需要时把所记录的内容解码，供飞行实验、事故分析之用。

黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料，通常安装在飞机尾部最安全的部位。它能在许多恶劣的条件下安然无恙。国际航空机构又规定了更加严格的标准，而且记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片，防止黑匣子在空难遭到损坏。根据欧盟的标准，黑匣子必须能够抵受2.25吨的撞击力，在1100℃高温下10小时仍不会受损。要符合以上的标准。黑匣子通常是用铁金属和一些高性能的耐热材料做成。具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。

电子黑匣子的CSMU使用三层材料将存储数字信息的内存片隔离和保存起来。保护内存的材料：铝壳，环绕内存卡有一铝薄层。高温绝缘体，1英寸(2.54cm)的干石英材料提供高温保护。其保护内存片防止事故后的火灾。不锈钢外壳，高温绝缘体安放在0.25英寸(0.64cm)厚的不锈钢外壳中，通常用钛合金制成。然而“马航事件”暴漏了黑匣子的致命弱点：

据有关业内人士透露：黑匣子技术在60年后的今天并无重大改进，所注重的仍然是非核心技术。国内某飞机设计研究院研究员XXX对网络媒体介绍，黑匣子利用内置电池发射信号，一般仅会维持30天的续航时间，并且其信号范围有限，“在水下只有方圆一平方千米的发射范围，如果要保持信号发射范围过大的话，内置电池所能提供的续航时间就会减少”。某航空航天大学电子信息工程学院教授XXX补充说，黑匣子本身是利用的无线电发射技术，“在陆地上还好说，掉进海里的话，受海水影响无线电信号会衰减得十分弱小”。他讲到，要加强其无线电信号发射功率的话，黑匣子本身作为电源的电池就会减少使用时间，“从根本上来讲，黑匣子所期待的发射功率与电池的续航能力存在矛盾”。既然黑匣子存在这么多的局限性，为何没有更先进的技术来取代它呢？XXX教授表示，目前的先进技术还不能完美地应用在黑匣子上面。“比如说卫星导航，使用声呐信号进行定位，但由于波段使用的原因，很难将黑匣子上的信号装置做成全向天线，只能使用定向天线。假如黑匣子从飞机上掉下来时位置发生反转，那么这个黑匣子的天线就可能完全收不到卫星发出的无线电波信号，或者卫星也完全接收不到黑匣子发出的无线电波信号，更何况且卫星发射的无线电波信号到达地面是就已经衰减的很弱小。”作为一个沿用60了多年的技术，遗憾的是，黑匣子至今依旧没有太大的改进。专家说，目前的改进还是仅集中在增加其电池容量、发射无线电波及声呐信号的强度，以及增强防水、防火、抗冲击的能力等方面。目前，一般客机上安装的黑匣子实际上有2台，一台是飞机数据记录器(FDR)，负责记录飞行中各种参数。如飞机的高度、速度、航向、过载、姿态、推力、油量、操纵面位置等，记录的时间，技术范围；最长是保留到最后的25小时。另一台是座舱话音记录器(CVR)，可以记录驾驶舱内的各种声音，范围包括机上空勤人员的对话、机上与地面的通话，以及机舱里的各种声音等最长是保留的最后的停止记录前的30分钟或120分钟。未来黑匣子技术的发展趋势，将会是二者一体化，即飞行数据和话音记录器整合在同一个仪器中，事实上，有一些厂商已经在做这方面的尝试，如黑匣子制造商Smith Industries，最近宣布其正在开发一种新型“黑匣子”，该设备被称为“集成数据采集记录仪”(IDAR)，可以实现同时记录飞行数据和语音信息的功能。该设备将使得黑匣子的总重量减少25％。在厂商对黑匣子技术进行不断探索的同时，相应的政策条例也在进行着相应的更改，美国新通过的航空法案要求黑匣子记录更多的飞行信息，这给厂商带来了更大的挑战，即如何在黑匣子的体积和重量不断减少的同时，要存储更多的数据信息。美国国家交通安全委员会要求大型客机安装可以记录机舱影像的记录仪，用于现有的黑匣子信息的补充。此外，制造商还在研究如何在事故发生时，让黑匣子从机舱中主动弹出，而非随客机被动坠毁，增加损坏的几率。对于目前外界提出的黑匣子为何不能实时向地面传输数据，以便地面更及时地了解失事客机的情况的疑问，有关专家指出，这并非纯粹是技术上的问题，主要涉及到经济性和实用性的问题。从技术角度来看，传输黑匣子内的飞行数据，要求抗干扰性强，保密性强，这种技术需要用到卫星。而从经济性上，实时传回的话，每年的费用过高，黑匣子制造商L-3在12年前做过统计，称一架环球航线实时传输数据每年的成本高达3亿美元。