搜救MH370：衛(wèi)星遙感技術(shù)顯身手——訪國家減災(zāi)委專家委員會委員，北京師范大學(xué)教授李京

本刊記者 袁立明

2014年3月8日凌晨2點40分，馬來西亞航空公司一架載有239人的波音777-200飛機與管制中心失去聯(lián)系，該飛機航班號為MH370，原定由吉隆坡飛往北京。飛機本應(yīng)于北京時間2014年3月8日6:30抵達北京，馬來西亞當(dāng)?shù)貢r間2014年3月8日凌晨2點40分與管制中心失去聯(lián)系。

從獲知馬航客機失聯(lián)第一時間起，中國政府便啟動最高級別響應(yīng)。中國外交、交通、民航、海警、旅游等部門快速啟動應(yīng)急機制，同時第一時間派出船只和飛機赴相關(guān)區(qū)域協(xié)助搜救。

澳大利亞國防部長戴維·約翰斯頓3月17日上午在接受新華社記者采訪時表示：“不論（失聯(lián)）飛機在哪個國家，澳大利亞都將盡其所能在未來的搜尋工作中幫助馬來西亞搜索飛機的位置。”澳大利亞西部的珀斯城，開始了一場世界航空史上最為離奇的飛機失聯(lián)事故調(diào)查，7個國家的軍人和科研人員在此。22天來，為了尋找到失聯(lián)航班，衛(wèi)星、飛機、艦隊、潛艇，在4500米深的海底潛艇正搜尋著與MH370有關(guān)的信息。

在這次馬航飛機搜救過程中，衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)揮了重要作用，為此《地球》記者采訪了國家減災(zāi)委專家委員會委員，北京師范大學(xué)教授李京。

《地球》：衛(wèi)星遙感技術(shù)在馬航失聯(lián)飛機搜索中發(fā)揮著怎么樣的作用？

李京：從應(yīng)急搜救角度來看，應(yīng)急搜救行動中，最重要的是及時獲取準確的信息以支持搜救決策，但馬航MH370搜救的第一周可以說是一個反例，混亂錯誤的信息導(dǎo)致錯誤的決策。

馬航MH370在泰國上空來了個大掉頭，接著橫穿馬來西亞北部，并通過至少3處軍用雷達網(wǎng)，甚至在飛往馬六甲海峽之前曾拉高飛行高度飛過馬來西亞大城市。雖然雷達數(shù)據(jù)在數(shù)小時后為馬來西亞高級軍官獲悉，但馬來西亞還是在泰國灣組織了一場昂貴又復(fù)雜的國際搜救行動，整整持續(xù)了一周。

2014年3月12 日，馬來西亞空軍司令達烏德稱馬來西亞軍方認為失聯(lián)的馬航客機曾經(jīng)折返，但否認了媒體有關(guān)“雷達監(jiān)測到失聯(lián)客機曾折返到馬六甲海峽”的報道。3月13日17：30馬來西亞官方表示，有報道說MH370在最后一次已知聯(lián)系后又飛行了4個小時，這是不真實的。

在這種情況下，中國當(dāng)時緊急調(diào)動了十顆衛(wèi)星，后來又調(diào)動了二十一個顆衛(wèi)星。應(yīng)該說全球的遙感搜索速度還是相當(dāng)快的。但是很可惜因為信息給予的錯誤，所以盡管我們的衛(wèi)星反映速度快，但沒有什么實質(zhì)性的幫助。當(dāng)時我們在討論時，有的專家就非常的不滿意，說遙感衛(wèi)星的反映速度那么快，為什么沒有找到失聯(lián)飛機？原因就是在錯誤的時間、錯誤的地點找，一定找不到。但是這也檢驗了我們的反映速度，可以看出我們的衛(wèi)星遙感反映速度比過去大大的提高了。

《地球》：在這次搜救中，衛(wèi)星遙感技術(shù)出現(xiàn)了哪些新的亮點？

李京：其中最出色的就是美國的商用衛(wèi)星運營數(shù)字地球公司，從3月10日起，逐步調(diào)動旗下所有的5顆衛(wèi)星參與失聯(lián)飛機的搜救（5顆有著1米以下的分辨率）并公布疑似事發(fā)區(qū)域的衛(wèi)星圖像；讓任何希望參與此次營救項目的志愿者，都可以以訪問該公司旗下的Tomnod網(wǎng)站，對高解析衛(wèi)星影像進行全面搜索，在發(fā)現(xiàn)任何殘骸、救生筏、油帶等疑似線索時能夠標記出來，數(shù)字地球公司的分析師將對志愿者標注的區(qū)域進行查看，然后告知當(dāng)局任何可能的線索。

這個做得非常成功，我們知道2008年汶川地震我國大量的志愿者去參與援救，那次從現(xiàn)場的救援角度，推動了我們國家整個的志愿者行動。這次是從信息的收集角度、從遙感衛(wèi)星的分析角度我們也是非常成功。

美國的商用衛(wèi)星運營數(shù)字地球公司的做法很有特點，把每張圖片分區(qū)后，讓志愿者搜索，志愿者遞交一些疑似地區(qū)的影像，然后統(tǒng)計同一地點被標記的次數(shù)，一旦足夠多的人標記這個圖像，Tomnod專業(yè)團隊將會審查確認，并統(tǒng)計排在前十位左右的最為可疑的地區(qū)，與有關(guān)政府機構(gòu)共享信息。截至3月14日，該網(wǎng)站吸引了超過300萬人，對290萬個特征點進了標記，上傳的衛(wèi)星圖片獲得超過2億5千萬的瀏覽，平均每個像素點被肉眼至少檢查過30次，服務(wù)器一度近乎癱瘓。

《地球》：3月15日馬來西亞總理吉布親自宣布衛(wèi)星收到失聯(lián)客機的信號的最后聯(lián)絡(luò)時間為3月8日午8時11分，這個數(shù)據(jù)是怎么確定的？

李京：國際海事衛(wèi)星組織3月14日發(fā)布一份簡短聲明稱，馬航失聯(lián)客機曾在飛行途中向該組織衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號，英國廣播公司也報道，其從國際海事衛(wèi)星組織了解到，該組織在這架飛機失聯(lián)后至少5個小時，還曾收到過其發(fā)送的自動信號，由于飛機只有在完整且保持動力的情況下，才能發(fā)出此類信號，推斷MH370失聯(lián)后又飛行了至少5個小時，飛行了1600里。可惜到了3月15日中午馬航還在否認，同時還稱，接到未證實的報道就飛機進入安達曼海，已經(jīng)開始在相關(guān)區(qū)域進行搜索。過了兩個小時，馬來西亞總理吉布親自宣布衛(wèi)星最后在8日上午8時11分收到失聯(lián)客機的信號，為最后聯(lián)絡(luò)時間。

這是通過什么確定的呢？實際上是通過衛(wèi)星通訊收集到的。民航飛機領(lǐng)域已獲得應(yīng)用的衛(wèi)星搜救服務(wù)主要來自兩個方面，一方面無線通信信號采集服務(wù)。這包括利用全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)采集飛機應(yīng)急位發(fā)射機信號；很可惜，已有的數(shù)十顆美國、歐洲、俄羅斯的極軌靜止軌道氣象和通信衛(wèi)星組成全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)，對應(yīng)急位發(fā)射機發(fā)射的無線信號進行定位時，并沒有收到失聯(lián)客機的信號。飛機在觸水的時候應(yīng)該發(fā)送緊急信號，不知道為什么這個信號一直沒有公布出來。另外，還有利用海事衛(wèi)星等通信衛(wèi)星采集飛機通信尋址報告系統(tǒng)信號；利用海事衛(wèi)星等通信衛(wèi)星采集機載通信設(shè)備發(fā)來的Pingy應(yīng)答信號。現(xiàn)在失聯(lián)飛機只是收到這個Pingy應(yīng)答信號，而這個信號也是推了很晚才公布出來。

另一方面是采集飛機ACARS系統(tǒng)信號。內(nèi)陸飛行可通過地面站接收ACARS報文數(shù)據(jù)（含飛機航線、速度、位置、發(fā)動機數(shù)據(jù)等一百多種參數(shù)），遠海飛行必須通過衛(wèi)星中繼ACARS數(shù)據(jù)。法航447航班的ACARS數(shù)據(jù)為事故調(diào)查提供了重要的依據(jù)。馬航MH370的ACARS在起飛和爬升時，將發(fā)動機數(shù)據(jù)傳給英國公司，但由于價格為每分鐘8美元，馬航未訂購這項衛(wèi)星通信的遠海飛行服務(wù)，因為如果按這個價格飛一次遠洋要花幾萬美元。

《地球》：通過此次馬航客機搜救，我國的衛(wèi)星遙感技術(shù)還需要在哪些方面有所突破？

李京：衛(wèi)星的工作搜索結(jié)束以后，要做的是水聲探測等一系列的工作。顯然這項工作在馬航失聯(lián)飛機搜救中，仍然沒什么結(jié)果，原因是，現(xiàn)在誰也不敢宣稱自己搜索的地方是正確的，這可以看出，先期的衛(wèi)星搜索位置沒有搜索到，想到后期用水下技術(shù)搜索是非常困難的。法航也是在兩天之內(nèi)定下了位置，底下的搜索用了兩年才把飛機給找到。

這次馬航失聯(lián)飛機的搜救告訴我們，以后我們無法依靠別人的系統(tǒng)，比如說海事衛(wèi)星，我國是海事衛(wèi)星重要的參加國，但是這次海事衛(wèi)星信號卻過了好幾天才公布。我們必須發(fā)展自己的系統(tǒng)。我們國家的利益已經(jīng)覆蓋全世界，隨著全球化進程加快，作為人口最多，出境游人數(shù)全球第一、進出口居世界前幾名的大國，人流物流遍及世界各個角落，可能遇到的問題也越來越大，我們必須做好在世界任何地方應(yīng)對突發(fā)事件的準備（包括平時收集各個區(qū)域的背景信息，突發(fā)事件發(fā)生時迅速獲取信息和快速投放搜救力量的能力）。中國現(xiàn)在已經(jīng)參加了越來越多的國際應(yīng)急救援行動，參加救援也須要對那個地區(qū)的信息進行搜集。

衛(wèi)星技術(shù)可以大大加強我們的遠程搜救能力，通信和導(dǎo)航衛(wèi)星保證通信暢通和位置信息獲取（還需加強SAR系統(tǒng)的發(fā)展）；遙感衛(wèi)星可以搜尋和監(jiān)測目標物（飛機、船舶等等），還可以收集周邊的背景信息（如風(fēng)、浪、洋流等），保證搜救力量的安全，并為搜救所需的動力學(xué)模型提供最新的參數(shù)。

從遙感這個角度我們可以看到，我們要進一步的發(fā)展我們的遙感技術(shù)，進一步的提高我們的觀測能力。一是我們未來要發(fā)展靜止軌道高分辨率成像衛(wèi)星，這將增強區(qū)域持續(xù)監(jiān)視能力，標準應(yīng)當(dāng)是分鐘級的反應(yīng)速度。二是發(fā)展低軌對地成像微納衛(wèi)星星座，將提升全球快重訪能力，標準是小時級的反應(yīng)速度。