Jagten på et ping: Derfor er det så svært at finde de sorte bokse

Inden for de seneste par dage har både et kinesisk og et australsk skib opfanget signaler, der til forveksling ligner dem, som udsendes fra de sorte bokse på et fly. Det giver fornyet håb om, at det forsvundne malaysiske MH370 kan findes.

Det kinesiske skib, Haixun 01, har opfanget to signaler, mens det australske skib, HMAS Ocean Shield, har opfanget et enkelt signal. Begge skibe befinder sig cirka 1.000 km vest for Australien, hvor eftersøgningen i dag fortsætter med deltagelse af ni militærfly, tre civile fly og 14 skibe.

Der er små 600 kilometer mellem de to steder, hvor der nu er opfanget signaler, og signalet fra en sort boks rækker højst seks kilometer. I mindst et af tilfældene må der altså være tale om falsk alarm.

Havpattedyr, skibsskruer og motorer kan udsende lyde, der kan forveksles med signalet fra en sort boks.

Se Ingeniørens fokus om Malaysia Airlines MH370

Signalet fra en sort boks er et ganske lavteknologisk akustisk signal - blot en kortvarig lyd med en høj frekvens. Signalet rummer ingen informationer, som kan bruges til at identificere kilden eller gøre det nemmere at lokalisere den sorte boks.

Et fly rummer to forskellige sorte bokse, nemlig en flight data recorder, der registrerer flyet elektroniske signaler, for eksempel motorparametre og rorudslag, og en cockpit voice recorder, der optager samtaler i cockpittet og talekommunikation med kontroltårne.

Følg jagten på MH370's sorte bokse i din indbakke - tilmeld dig Ingeniørens nyhedsbrev

Hver af de sorte bokse er udstyret med et såkaldt underwater locator beacon, der også kaldes en pinger. Pingeren aktiveres, i samme øjeblik den nedsænkes i vand, og så begynder den at udsende et ultralydssignal med en frekvens på 37,5 kHz.

Der udsendes et ping i sekundet, og hvert ping varer en hundreddel af et sekund. Pingeren bliver ved med at sende signaler, så længe der er strøm nok på batteriet, som skal kunne holde i mindst 30 dage.

Frekvensen er valgt, fordi den højfrekvente lyd kan rejse ganske langt gennem vand. Med en superfølsom undervandsmikrofon som dem, eftersøgningsskibene medbringer, kan signalet opfanges på en afstand af op til 6.000 meter.

Læs også: MH370: Efterforskere finder 'mest lovende spor hidtil'

Signalerne er opfanget i et område, hvor havet er cirka 4.500 meter dybt, så hvis flyvraget ligger her, skal eftersøgningsskibet befinde sig næsten lige over det, hvis pinget fra de sorte bokse skal kunne høres.

Hvis der opfanges flere ping-signaler, kan man prøve at bevæge sig i den retning, hvor signalet bliver stærkere, og på den måde kan man spore sig ind på de sorte bokse. Så kan man sende ubemandede ubåde ned, hvor vraget sandsynligvis ligger, og med lidt held kan sådan en ubåde finde de sorte bokse og bringe dem op til overfladen.

Det er dog ikke nemt at operere på så stor en havdybde, og desuden er tiden ved at rinde ud. Nu er det 30 dage siden, at flyet forsvandt, og batterierne til de sorte bokses underwater locator beacon holder højst et par uger endnu.

Emner : Fly
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Som det malende er beskrevet i enhver film om ubåde, så er lydudbredelse i vand øjensynligt meget kompliceret. Udbredelsen påvirkes af salt- og temperaturgradienter, men naturligvis også bundforholdene (dale og bjerge). jeg har med fordel og udbytte læst / skimmet "Underwater acoustics" på Wikipedia. (http://en.wikipedia.org/wiki/Underwater_ac...).

Når artiklen, og andre kilder, derfor taler om detektionsafstande på 6000 meter, så skal det nok tages med mange forbehold. Desuden er moderne sofistikeret udstyr sikkert også bedre.

Artiklen nævner "falske signaler". Af Wikipedia udleder jeg, at der kan optræde vandlag som ligefrem kanaliserer lyden. Så falsk eller ej ?

Endelig, som beskrevet flere gange, så skal man ikke undervurderer tid til eftersøgning med lytteudstyr. Det område, som gengives i artiklen er omkring A = 30 x 600 km =18.000 km2 (hvis ikke dobbelt så bredt). Med en søgebredde på B = 4 km skal der udsejles A / B = 18.000/4 = 4.500 km. Det fremgår også, at farten med den amerikanske slæbesonar er 3 knob, eller ca. 6 km/h. Så det tager altså 4.500/6 = 750 timer (1 måned) for eet skib at afsøge området ! De 4 km i søgebredde er et skøn - regn selv om på grundlag af andre oplysninger.

  • 0
  • 0

Hvis man nu udsendte det hvert 5. sekund, så kunne den vel i teorien holde i 5mdr. i stedet for? 30 dage er ikke lang tid med de enorme områder man søger i. Eller altså - hvorfor er kravet kun 30 dage i det hele taget?

  • 0
  • 0

Hvis man nu udsendte det hvert 5. sekund, så kunne den vel i teorien holde i 5mdr. i stedet for? 30 dage er ikke lang tid med de enorme områder man søger i. Eller altså - hvorfor er kravet kun 30 dage i det hele taget?

Der har vel ikke tidligere været et fly der er forsvundet på en tilsvarende måde... Hvor man ikke har vist hvor det er fløjet i de sidste 4-5 timer... Den rekorder (CVR) der optager lyde i cockpittet, optager også kun de sidste 30 minutter, så det er ikke sikkert der er gemt noget som helst fra da flyet pludselig ændrede kurs...

  • 0
  • 0

Disse Black Boxes er "gammel teknologi" og de er indført for mange år siden.

Så svaret er vel, dels at det på det tidspunkt blev anset for den rigtige hyppighed (kan være for lettere at finde pulsen mellem havets støj), dels fordi datidens batteri-teknologi ikke var meget bedre.

Du kunne også spørge: hvorfor kun en 10 ms puls på 37,5 kHz .....

Ifølge pressen er der arbejde i gang for at kræve forlænget levetid. Men mon ikke "industrien" har 1000 indvendinger - herunder især prisen ? Både søfarts- og flyindustri er meget længe om at indføre nye systemer.

Skibe skal have EPIRB (bøjer med GPS sender), som udløses af vandtryk (eller kastes i havet). Hvorfor mon den, snart gamle, teknologi aldrig er kommet ind i fly ? I det konkrete tilfælde ville en sådan bøje, hvis udløst, have reduceret eftersøgningen til "simpel". Læs i øvrigt på AMSA's hjemmeside om netop sådan et eksempel (fiskerbåd) i løbet af de sidste 14 dage.

Jeg tror tracking i realtid, bedre Black Box teknologi og andet vil blive resultatet af MH370 og AF447 hændelserne.

  • 0
  • 0

"Signalerne er opfanget i et område, hvor havet er cirka 4.500 meter dybt, så hvis flyvraget ligger her, skal eftersøgningsskibet befinde sig næsten lige over det, hvis pinget fra de sorte bokse skal kunne høres."

Er der nu også helt korrekt? http://en.wikipedia.org/wiki/Towed_pinger_... viser, at undervandsmikrofonen er nedsænket, hvilket man også får indtryk af, når man læser http://www.avherald.com/h?article=4710c69b..., som skriver:

On Apr 7th 2014 Australia's Navy reported ADV Ocean Shield with 34 people on board had been towing the ping locator in a depth of 3000 meters in waters 4500 meters deep when the ping signals consistent with underwater locator beacons as used with blackboxes were detected about 600nm west of Exmouth,WA (Australia).

Jeg tror derfor ikke, man kan udlede, at eftersøgningsskibet skal befinde sig næsten lige over boksen for at den lader sig afsløre.

  • 0
  • 0
  1. Selv AF447, som fulgte sin rute fra Brasilien var man to år om at finde - og det mislykkedes i første omgang. Først ved "snedig omberegning" lykkedes det at indsnævre området. Velbeskrevet eftersøgning på Wikipedia.

Jeg har ikke lige slået de andre episoder op, men der er mindst to andre (Korean Airlines og én ved Madagaskar). Men jeg tror der på CNN, blandt andet, er oversigter.

  1. Cockpit Voice Recorder optager ifølge de fleste kilder i 60 minutter, og Flight Data Recorder i 25 timer.
  • 0
  • 0

Cockpit Voice Recorder optager ifølge de fleste kilder i 60 minutter, og Flight Data Recorder i 25 timer.

Moderne Solid State-optagere kan optage 2 timers lyd fra piloter og cockpit, inden de begynder at overskrive de ældste data - det er krævet, at alle fly skal have en Digital FDR, men om fristen er udløbet eller der stadig kan flyve gamle fly rundt med en gammel båndoptager-model, det ved jeg ikke.

Men de sidste to timer af MH370s flyvning har der næppe været andet end stilhed i cockpittet uanset årsagen til styrtet. Desuden kan piloterne faktisk slette indholdet på dem - i modsætning til data'ene på FDR'en.

Se fx http://www.uasc.com/documents/products/CVF...

  • 0
  • 0

Skibe skal have EPIRB (bøjer med GPS sender), som udløses af vandtryk (eller kastes i havet). Hvorfor mon den, snart gamle, teknologi aldrig er kommet ind i fly ? I det konkrete tilfælde ville en sådan bøje, hvis udløst, have reduceret eftersøgningen til "simpel".

Det har fly haft i mange år (Honeywell skriver 30 år). En EPIRB (Maritim), er stort set det samme som er PLB (Mandbåren), og en ELT (Fly). For 8-10 år siden blev kravene til en ELT øget således at rene 121.5Mhz ELT'er ikke længere er lovlige i fly, derfor er alle ELT'er idag 406MHz udgaven med unikt ID og GPS. Rutefly har normalt en fast installeret ELT der aktiveres af en G'switch, samt nogle bærbare ELT/(EPIRB ?) der bliver aktiveret af vand.

http://www51.honeywell.com/aero/portal/Com...

Inden i kommer for godt igang med at der skal installeres flere nødsendere med større batterier, så se lige denne video hvor en fast installeret ELT er tæt på at skade en spritny B787 beyond repair: http://youtu.be/0ljdM0CFUHo http://blogs.crikey.com.au/planetalking/20...

Uheldigvis lader det til at ELT bliver ødelagt næsten hver gang der er et styrt, derfor er der nogen der advokere for at de skal fjernes pga. risikoen for brand.

  • 0
  • 0

Flys ELT er primært beregnet på at rede menneskeliv, modstandsdygtigheden mod styrt er begrænset. Så hvis alle er omkomne ved styrtet, kan man heller ikke regne med at ELT'en virker mere. Hvorimod skibes EPIRB er beregnet på også at finde overlevende i vandet selv om skibet er sunket.

  • 0
  • 0

Jeg ved det er meget nemt at være bagklog, men det bliver mere og mere ubegribeligt for mig, at moderne fly er udstyret med en så åbenbart ubrugelig teknologi som de sorte bokse tilsyneladende er. Når man tænker på hvad en moderne mobiltelefon kan, og hvad der ellers bruges af midler på at udvikle fly - det står jo slet ikke mål med hinanden. Hvorfor i alverden kan en CVR kun optage 1 times (eller er det to) samtale, før den må til at overskrive data. Hvor meget koster RAM eller harddiske???? Og hvorfor kan en sort boks ikke flyde? Det må da så åbenlyst være en fordel. Hvad gavn har man af at den ligger på bunden af havet - selv hvis man let kunne finde den? Men når nu den så er dømt til at skulle ligge på havets bund, hvorfor kunne den så ikke i stedet for at sende et signal hvert sekund, så i stedet gøre det hvert 30. sekund, og så udsende et mega kraftigt signal, som vil kunne høres mindst 50 km væk. Man må da i det mindste håbe, at denne tragedie kan afføde et totalt redesign af dette "vidunder".

  • 0
  • 0

Der er små 600 kilometer mellem de to steder, hvor der nu er opfanget signaler, og signalet fra en sort boks rækker højst seks kilometer. I mindst et af tilfældene må der altså være tale om falsk alarm.

Hvis signalerne ikke er opfanget samtidigt, kunne det også betyde at den sorte boks flytter sig af den ene eller anden grund, som man kan gisne om alt efter lyst :o)

  • 0
  • 0

CNN rapporterer, at Australierne havde hørt signalet, først nær overfladen, så i 1400 m dybde gennem 2 timer og senere i 3 km dybde i 13 minutter. Det er ret signifikant, synes jeg.

Der rapporteres også om, at det er ret svært at vende mv. med denne mikrofon, som kan trækkes gennem vandet i dybden. Så den synes lidt svær at bruge.

Kineserne stak blot en mikrofon ½ m ned i vandet fra en gummibåd og hørte sinalet - lyder simpelt, effektivt og billigt. Men nogle kilder fortæller CNN, at det kan være svært at høre meget fra tæt på overfladen.

Det udelukkes ikke, at signalet kan vandre langt.

Kilde: http://edition.cnn.com/2014/04/07/world/ma...

Kan man slet ikke få noget ud af at detektere på retning. Det må være ret let at gøre en mikrofon retningsbestemt. Eller er der for mange reflektioner til, at det vil give mening?

  • 0
  • 0

Jeg ved det er meget nemt at være bagklog, men det bliver mere og mere ubegribeligt for mig, at moderne fly er udstyret med en så åbenbart ubrugelig teknologi som de sorte bokse tilsyneladende er. Når man tænker på hvad en moderne mobiltelefon kan, og hvad der ellers bruges af midler på at udvikle fly - det står jo slet ikke mål med hinanden.

Det var en dårlig sammenligning... Apple har 80000 ansatte, Airbus har 63000 ansatte. Der er helt klar flere penge til rådighed til udvikling af en mobiltelefon, end et system i et fly. I et fly er der flere forskellige typer elektronik end der er i Apples produktprogram. Apple kan fordele udviklingsomkostningerne over mange millioner af mobiltelefoner, hvorved det kun udgør nogle få procent af produktets pris. Airbus (og deres underleverandører) skal fordele det over nogle få tusinde fly om året.

Hvorfor i alverden kan en CVR kun optage 1 times (eller er det to) samtale, før den må til at overskrive data. Hvor meget koster RAM eller harddiske????

Du må mene FLASH... Jeg vil tro at det først var en teknisk begrænsning, og nu er det en politisk begrænsning pga. at piloterne er imod at blive overvåget på deres arbejdsplads. Det er også derfor der er en funktion til at slette optagelsen nå der er landet.

Og hvorfor kan en sort boks ikke flyde? Det må da så åbenlyst være en fordel. Hvad gavn har man af at den ligger på bunden af havet - selv hvis man let kunne finde den?

Der har i årevis været diskussioner om at montere FDR uden på flyet således at den bliver revet af ved styrt og flyder oven på på. Det har også de senere år været diskussion om at kombinerer FDR med en stramning via. Satellit der aktiveres når systemet opdager at flyet er i problemer. (Det vil ikke virke hvis en pilot bevidst flyver flyet i havet under fuld kontrol, da systemet forsent vil opdage at der er problemer, og vil ikke kunne nå at sende data)

An anden ting er at den båndbrede er der tilrådighed fra satellitter er relativ begrænset, og relativ dyr sammenlignet med et mobiltelefon abonnement.

Men når nu den så er dømt til at skulle ligge på havets bund, hvorfor kunne den så ikke i stedet for at sende et signal hvert sekund, så i stedet gøre det hvert 30. sekund, og så udsende et mega kraftigt signal, som vil kunne høres mindst 50 km væk.

Der har været diskussion omkring at reducere pinger frekvensen således at den kan række noget længere (Lydende fra hvaler kan række langt), men det kræver vist nok en del mere effekt samt en transducer med et større areal. ('bas højtaler').

  • 0
  • 0

Hvorfor sættes der ikke en vente-tid ind, inden ping signalet startes? Det tager jo mindst et par uger at få gang i eftersøgningen. Så ville man spare batteriet i den tid.

  • 0
  • 0

Det har faktisk også undret mig, at man ikke har gjort den lettere i vægtfylde end vand. Særligt efter det franske fly må der have været nogle overvejelser.

Det hjælper ikke så meget at FDR/CVR kan flyde hvis den er boltet til noget struktur der ikke kan flyde. Man kunne forestille sig at der var en ekstra kombineret FDR/CVR/ELT uden på flyet der blev revet af, og flød ovenpå ved styrt i vand.

I den branche tager ændringer tid.. Først skal problemet erkendes Så bliver der nedsat en teknisk komite det skal udforme kravene til systemet. Så skal firmaer som Honeywell designe systemet. Så skal FAA, og EASA godkende systemet som Honeywell har designet. Så skal flyfabrikanten designe det ind i flyet, samt FAA, og EASA skal godkende installationen.

5 til 10 senere er systemet til rådighed på nye fly.

  • 0
  • 0

Der er jo selvfølgelig en rigtig god grund til at man ikke gør det, jeg kan bare ikke regne den ud....

Hvorfor mon man ikke bruger ubåde fra de forskellige landes forsvar? Jeg er sikker på at både Kina, USA og Australien har både i nærheden som kunne bruges i eftersøgningen. Jeg ved at englænderne har sendt en ud, men der må da være flere til rådighed. Disse både er som regel udstyret med et "Towed Array," en lang hale som kan slæbes efter båden. Dette udstyr kan være adskillige hundrede meter langt, sommetider tales der faktisk om tæt på en kilometer, og de består af alskens lækkert lyttegrej som kan arbejde optimalt fordi det netop befinder sig i god afstand fra selve båden. Man kan således komme rigtig dybt, og disse både bevæger sig temmelig hurtigt, og kan derfor sweepe et stort område på forholdsvis kort tid. Selvfølgelig er de forskellige "rederier" ikke interesseret i at oplyse i detaljer om hvad de i virkeligheden kan udføre med disse arrays, men mon ikke de kunne finde en måde at gøre det på uden at oplyse alt for mange detaljer? Rent praktisk er vi jo blot interesseret i et par positioner, og så er vi ellers forholdsvis ligeglade med hvordan de fandt dem.

Indenfor offshore- og søkabelbranchen bruger vi udstyr som til forveksling minder om den pinger de leder efter lige nu, vi bruger det bla som en navigationshjælp, og vi kan faktisk bruge det til at navigere en ROV meget præcist, så vi ikke sejler i blinde. Jeg er sikker på at en to-tre ubåde vil kunne snakke sammen og udveksle pejlinger uden at dykke ud, og på den måde bør de kunne stedfæste de sorte bokse.

Men som sagt, der er et eller andet jeg overser, for jeg kan umuligt være den eneste der tænker i de baner....

  • 0
  • 0

Det har faktisk også undret mig, at man ikke har gjort den lettere i vægtfylde end vand. Særligt efter det franske fly må der have været nogle overvejelser.

Hvis det var tilfældet, ville man få problemer med at lokalisere flyskroget på dybt vand og derved få yderligere oplysninger og mulighed for at bjærge evt. omkomne.

Pt. debatteres ændringer af standarderne, der løser mange problemer. Her er forslagene:

1) Lokalisering af flykroppen under vand med 8,8 kHz beacon:

From 1 January 2019, aeroplanes with an MCTOM of more than 27 000 kg and first issued with an individual CofA on or after 1 January 2005 shall be fitted with a securely attached underwater locating device that operates at a frequency of 8.8 kHz ± 1 kHz, …

2) 90 dages garanteret levetid for ULB’en (Underwater Locator Beacon) til FDR og CVR:

The FDR shall have a device to assist in locating it in water. From 1 January 2020, this device shall have a minimum underwater transmission time of 90 days.

The CVR shall have a device to assist in locating it in water. From 1 January 2020, this device shall have a minimum underwater transmission time of 90 days.

  • 0
  • 0

Der er små 600 kilometer mellem de to steder, hvor der nu er opfanget signaler, og signalet fra en sort boks rækker højst seks kilometer. I mindst et af tilfældene må der altså være tale om falsk alarm.

Hvis signalerne ikke er opfanget samtidigt, kunne det også betyde at den sorte boks flytter sig af den ene eller anden grund, som man kan gisne om alt efter lyst :o)

Eller boksene er faldet ud af flyet undervejs så de ligger med nogle hundrede kilometers afstand, jvnf. artiklen som også skriver at der er 2 bokse - og de sender på samme frekvens som jeg opfatter det.

Citat fra artiklen: "Hver af de sorte bokse er udstyret med et såkaldt underwater locator beacon, der også kaldes en pinger. Pingeren aktiveres, i samme øjeblik den nedsænkes i vand, og så begynder den at udsende et ultralydssignal med en frekvens på 37,5 kHz."

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten