自由飞行：天空中的互联网 - 彭博社

在1990年代末，NASA研究人员认为是时候解决商业飞行日益增长的危险、头痛和低效问题。他们构想出一种空中的互联网：飞机将使用新计算机和通信设备交换精确的导航数据——使它们能够自动避免空中碰撞——并规划到达目的地的最短、最有效的航线。这个想法被称为自由飞行。联邦航空管理局（FAA）在1998年对此表示支持。

NASA认为，自由飞行可以通过创造高科技系统来缓解大型机场的拥堵，这些系统将允许小型空中出租车飞机在小型机场随时待命，即使在恶劣天气下也是如此。但空中出租车的概念只是自由飞行概念的一部分，现在在商业航空界越来越受到关注。

自由飞行的重要参与者之一是洛克威尔·柯林斯公司（COL），这是一家位于爱荷华州锡达拉皮兹的电子系统供应商，向航空公司和五角大楼提供服务。该公司于2001年从洛克威尔自动化公司分拆出来。由于美国航空业持续低迷，洛克威尔·柯林斯预计在2003财年（截至9月30日）的收入约为26亿美元。这比2002财年的25亿美元销售额略有增长，但仍比2001年的28亿美元减少了7%。首席执行官克莱顿·M·“克莱”·琼斯（53岁）向高级撰稿人奥蒂斯·波特介绍了自由飞行在商业航空方面的一些进展。

问：自由飞行会帮助缩短商务旅行者从一个地方到另一个地方所花费的时间吗？

答： FAA发布的应对航空旅行延误的运营演变计划是在9/11事件前几个月发布的，涉及大部分与自由飞行相关的工作。基本上，目标是尽可能多地使用自由飞行技术，以帮助在本十年末之前提高30%的运力。

问：但到那时航空交通不应该增长那么多吗？

*答：*没错。事实上，当FAA发布该计划时，一些批评者表示30%是不错，但还不够好。但由于9月11日和经济衰退，运力短缺可能不会像预测的那样迅速增加。因此，我们获得了一些喘息的空间。如果我们继续跟上自由飞行项目的步伐，我们应该能够增强系统的运力，并减少一两年前似乎不可避免的问题。

问：给我一个即将到来的例子。

*答：*对我们来说，一个很好的例子是合成视觉。我们正在开发一个系统，使飞行员能够在雾霭、云层和恶劣天气中看得更清楚。我们的合成视觉信息系统应该能减少与能见度差有关的事故——例如，撞上被云层遮挡的山脉。这类事故自1980年以来一直是商业航空死亡的主要原因之一。一个原因是，在低能见度条件下飞行时，飞行员可能会过于专注于解读驾驶舱仪器上的数字和符号，以至于失去对自己位置的判断。

问：合成视觉是如何工作的？

答： 它使用GPS（全球定位卫星）数据来精确定位飞机，包括其高度，我们的系统将其与飞机路径上的数字三维地图结合起来。飞行员可以看到类似视频游戏的前方图像。在机场附近，我们现在拥有如此详细的3D地图，以至于我们相信飞行员甚至可以仅凭合成视觉着陆——无需雷达引导。这仍然处于与NASA的实验和测试阶段。我们的合作伙伴包括荷兰代尔夫特理工大学、美国航空公司和波音公司。我们相信在两到三年内将会有一个获得FAA认证的系统。

问：这是针对商业客机的吗？

答： 实际上，空军正在积极测试合成视觉，并已经完成了超过20小时的飞行测试。企业飞机也是可能的用户。首席执行官不喜欢因为天气原因被拒绝进入机场。但是如果你是一家航空公司，你可能会为多架飞机购买设备，并且你会花时间确保投资是合理的。

问：还有什么其他计划？

答： 另一个重要的努力是一个新的系统，称为控制员飞行员数据链通信。美国航空公司是航空公司方面的主导公司，而我们是硬件方面的主导公司。该系统已经在迈阿密空中交通管制中心投入使用。该系统可以通过数字数据链传输更多的操作数据，而不是语音链。这意味着地面控制员可以更快地获取飞机情况的更新，而无需联系飞行员，也没有误解飞行员所说内容的可能性。

还有一个新的空气分离系统叫做ADS-B，即自动依赖监视广播。在这里，飞机定期广播其位置和飞行路径——不仅包括其高度和速度，还包括其打算去的地方，横向和纵向。由于其他飞机也可以接收这些广播，它们的机载计算机将能够及时提醒飞行员，如果有潜在的冲突。

ADS-B已经在俄亥俄河谷的货运航班上进行试点使用。联邦快递（FDX）和联合包裹服务公司（UPS）希望利用它来管理午夜时分进入路易斯维尔和孟菲斯的所有货运飞机。

问：在这一切中，欧洲人在哪里？

*答：*实际上，欧洲人在实施自由飞行技术方面更加积极。例如，他们已经制定了一项优先空域的要求，要求配备GPS导航设备。如果你想飞行在24,000英尺以上，飞机必须配备GPS设备。欧洲空中交通管理局（Eurocontrol，FAA的对应机构）认为，如果你有GPS，他们可以更有效地将你从一点引导到另一点。你可以选择不使用GPS，但那样你就必须在一个效率较低的高度飞行。所以这是你的选择：你可以支付更多的燃料费用以在较低的高度飞行，或者你可以支付GPS系统的费用。

他们在大西洋上也做了同样的事情。为了增加跨大西洋航班的容量，一年前，欧洲空中交通管理局将垂直间隔从2,000英尺减少到1,000英尺。2,000英尺的最低高度的原因是，传统的基于气压的高度计在较高的高度上变得不够准确。但高度不会影响GPS技术。因此，如果你想与其他垂直间隔仅为1,000英尺的飞机一起飞行，你必须拥有准确的高度设备。

问：你为什么认为欧洲领先？

答： 我们国家不喜欢强制措施，甚至不喜欢半强制措施。我们国家喜欢共识，而达成共识总是很困难。此外，欧洲的航空旅行恢复得比美国快得多。

问：技术在处理劫机事件中有作用吗？

答： 我们已经展示了一种视频监控系统，可以在不打开驾驶舱门的情况下向机组人员提供关于机舱内紧急情况的信息。该系统还能够向地面控制人员发出警报，并让他们看到飞机内部发生的情况。然而，直到航空公司能够负担得起投资这种技术，我们才不会进一步开发它。

问：你认为这些技术会迁移到小型飞机上吗？

答： 其中一些技术甚至可能会在小型飞机上开始。例如，ADS-B技术正在阿拉斯加的通用航空飞机（小型飞机）上进行测试，阿拉斯加是最后一个没有管制的空域之一。由于山区地形、极端天气和缺乏雷达，这里是测试飞机如何利用机载设备避免相互碰撞的理想场所。

问：我们能否达到飞机从起飞到着陆基本上自己飞行的程度？

答： 在遥远的未来，当所有自由飞行技术都掌握在手中时，这可能是可行的。与此同时，在接下来的10、15、20年里，这将演变为越来越自由的飞行。不要指望很快就能醒来发现自由飞行已经成为现实。