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"飞行模式"到底管用吗?Comments>>

发表于 2010-03-14 19:59 | Tags 标签:,

最近有新闻报道,在大连到浦东的一架飞机上,某男不顾劝阻,偏要把手机开至“飞行模式”,而不关闭电源。结局是悲剧的:他被罚款2000元。看到这个新闻,我想到了三点。第一,大连是出过空难的地方,难免让人有点阴影;第二,与不关手机相比,“不听劝”是个更加严重的行为,要知道,对于飞行中被告知的飞安规则,如果强行不服从,是有可能被视为劫机的,那就不是2000元的问题了;第三,“飞行模式”是手机厂商的一厢情愿,其效果并不稳定,没有得到航空部门的认可,这是一个事实。所以,我们不妨假设,如果手机就是正常开机的,那么它对飞行安全能有多大影响?这一点,就是我们这篇文章的主题。

飞机上禁止使用手机,是FCC(美国联邦通讯委员会)在1991年实施的一项规定,理由是手机发射的无线电波,可能会干扰地空通讯。这个规定被公众广泛接受,一直执行得很好,但在民航业内,对此却存在大量的争议。美国波音公司,以及探索频道等多方部门,通过各种手段,做了大量实验。但是,直到现在,他们也没有找到证据,证明手机能够对地空通讯产生任何值得一提的影响。 当然,他们也不能证明没有影响,因此,尽管FCC屡次摇摆不定(最近的一次是2007年),还是维持了原议。

既然手机能发射无线电波,为什么不能证明它影响地空通信?这是因为,航空信号用的是118MHz频段,而国内GSM手机用的是900MHz左右频段,WIFI信号频率更高,它们相差这么大,理论上是不能干扰到一起的。然而实际上,因为手机采用的是跳频脉冲的方式发射信号,所以会产生许多不同频率的次生电波。这些次生电波尽管很微弱,但面对机载通讯设备的超高灵敏性,就显得不太让人放心了。在不能确定是否有明显危害的情况下,本着安全第一的原则,手机就成了飞机的敌人,因为民航是经不起“临床检验”的。手机们对此纷纷表示,自己感到很委屈。

那么,历史上有没有因手机未关而引发的飞行事故呢?您别说,还真有一起。2009年,美国一架在起飞滑跑时,副机长的手机突然来电话了。驾驶舱里铃声大作,机长觉得十分恼人,而这位可敬的副机长,自然也愣了神,耽误了应答地面呼叫。尽管没造成什么后果,但这仍被视为一起安全事故,手机就是通过这样的方式,成功地干扰了一次“地空通讯”,也算是报了个仇。除此之外,有些空难也被怀疑是手机引起的,比如有人一直怀疑奥地利5·26空难的原因是,手机干扰造成发动机在空中打开了反推,但是,这都没有可靠的证据。

FCC规定不能使用,但实际中却没有明显的例子,这令我们糊涂了,到底能不能用?为此,我特意利用“职务之便”,问了几位机长。然而,得到的答案同样令人糊涂。

机长甲:完全不影响的,只是大家还是比较害怕,怕万一。美国一个小组做过实验,用比手机强很多的信号源,一点干扰没有。

机长乙:一个两个,或者十个,都没影响。但是你想想,要是一飞机200多个手机一起开机搜信号,会怎么样?

机长丙:频率是不同,但不见得没影响。就好比你竖着耳朵在听小提琴,旁边却有人敲锣打鼓。

这三种说法是如此的不同,可见机长们对此也是各有各的看法(开头说的那个哥们也许遇到了机长丙)。手机究竟是否有影响,还是没法定论。

有的读者要问了,你写了这么多,却没有定论,那我们能不能开手机?其实,这个问题对于乘客来说,并不是一个问题:坐飞机就要遵守飞机的规则,我们讨论这些科学道理,并不等于可以破坏规则,它也许无益,但一定无害。您想想,飞机上面又没有移动电话基站,打开也没有信号,反而费电,你开着干嘛呢?另外,飞机上面关手机,已经成为了现代文化的一部分,它体现的是一种文明和对他人的关怀。从这个角度上讲,把手机掏出来,关了它吧,跟旁边的人搭个讪,聊聊天,比听音乐更解闷。

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  1. CDMA信号可以确认没有问题,美国使用较多,怀疑用CDMA做的实验;而GSM信号频谱宽得多,峰值功率也高得多,肯定有强干扰!

    • CDMA的频谱比GSM的要宽得多,你说反了。

      • 你肯定是听说了:扩频载波方式使用比常规更宽的载波范围是吧。
        没错,从频谱的主瓣来看是这样的,但是GSM的工作方式是间歇发送而非持续发送,这就如同在射频上调制了一个占空比为1:7(1=0.58ms)的方波(看清楚了:方波!),这决定了它的频谱有着极多的旁瓣,很容易计算出,这些旁瓣从射频一直延伸到音频(1.7KHz以下)!
        CDMA虽然使用扩频调制,但是它持续发送,旁瓣上的功率基本可以忽略。
        这就是为什么你的GSM手机干扰你的音响设备,而CDMA手机则不会。

        • 看来你懂一点通信,但还是没搞清楚。理论上,一个方波的频谱是Sa函数,占据了所有频谱空间,但其90%的能量集中在主瓣上,其截止频率与方波宽度的倒数成正比,而且该频谱是连续谱。GSM手机的时域上周期信号,与一个方波的频谱不同的是,它是包络为Sa函数的离散谱。

          为了不让10%的带外频谱辐射出去影响电磁环境,在发射前是要经过一个发送滤波器的,即只让Sa函数的主瓣部分发射出去,这部分再回到时域分析,已经不再是方波了。因为发送滤波器是带通的,导致发射出去的周期信号在时域上看又成为Sa函数形状了。

          至于GSM手机会引起音频放大器的响应,这是由于GSM这种时分复用体制的复用时隙为每秒274(印象中的,没核实),与A律PCM30/32路的32时隙不同,这个274Hz是音频范畴的,这才是引起音频放大器响应的原因。

          • 呵呵,信号分析的资料很容易搜索到,冒充下理论家,但是信号分析的思路则不是搜索能解决的。我只问你:你用实际的仪器分析过GSM信号没有?

            你先分析方波的幅频特性,然后阐述旁瓣已被滤波器抑制掉...
            然后又说GSM的时分复用的复用方式导致的274HZ的的音频干扰...
            呵呵,这二者难道不是一码事吗?

            我为什么说GSM信号中有方波?方波是哪里来的?就是因为按照时隙发射造成的啊——因为按照时隙发射本身就是幅度调制。如果如你所说用滤波器把这个时隙调制的方波的旁瓣过滤掉,将造成数据帧内的8个时隙严重串扰,被称为 时隙拖尾串扰。

            别挣扎了,从保密性和环境友好性来说,GSM与CDMA相比有着无可辩驳的先天不足。

            不说别的了,建议你找仪器实际看一看。

  2. 每次做飞机下来,一开机就收到一大落的短信。谁证明一下没有问题吧,这样也方便了广大群众

  3. 米国的部分长途航班现在都提供wifi了~
    按照某几楼说的逻辑,不能证明100%安全就禁止的话,那所有人都不要活了...出门走在路上也会被高空坠物砸死(夸张点的说法)或者被70码(天朝...),何况据我所知飞机算是事故率最低的交通工具了吧?岂不是应该禁止出门禁止开车?

  4. 很欣赏苏椰老师对飞机的态度啊……因为我也是喜欢看飞机的东西的
    但是我有个地方弄不懂
    文中提到奥地利劳达航空的那起事故,我查了相关资料,出事的机型是波音767-300,我印象里波音767的飞行电脑是没有控制反推的能力的吧?好像反推都是要驾驶员降落后手动操作的(减速板倒是有自动开启功能),而且记得05年的一起法航358事故就是因为副驾驶忘记开反推导致冲出跑道的。
    看过911纪录片《93号航班》的同志们应该知道,像类似于波音757这些飞机上就已经有刷电话卡的机载电话了,很多人都是用机载电话和手机给家里人打电话的。
    但在飞机上不是用手机的说法,虽然说还没有得到证实,但我们能做的也只有遵守,谁想拿飞机来开玩笑?

    • 我觉得是不可能的……发动机要开倒车的条件太多了……空中开倒车似乎玄幻了……

  5. 再回john网友:

    1、按时隙发射并不是幅度调制,每个时隙并不是只有一个脉冲信号,而是由多个bit位组成的,例如同步时隙和信令时隙,难道你认为同步时隙和信令时隙只是一个方波吗?

    2、幅度调制指的是信号幅度的变化来携带信息的,是模拟通信中广泛使用的技术。

    3、如果不进行发送端滤波,就会导致非常严重的码间串扰(ISI),即前一个码元的拖尾会严重干扰后一个码元,即使按我所说的经过了发送端滤波,也要对Sa的过零点进行精确计算。

    4、从保密性角度而言,CDMA当然要好些,没人否认这一点,其原因在于直扩中的Chip sequence,而不是别的什么原因。

    另:什么“挣扎”之类的话没必要讲,技术讨论用不着这种词。说实话,我认为您对通信原理的理解是一知半解、似是而非的。

    • 1 按时隙发射 和 01幅度调制 信号的频谱,无论从理论上,还是实际上,都是等价的。
      2 没错啊,时隙就是GSM协议中的重要信息啊
      3 你混淆了时域特性和频域特性,完全说反了!
      4 要我给你说说GSM监听器的原理吗?

      另:当然了,这么多年了,我认为我对通信的理解确实仍然一知半解,但至少不是门外汉 :)

      • 按时隙发射属于“复用方式”,幅度调制属于“调制方式”,两者根本不是同一层的问题。

        时域和频域的特性分析,我讲的是对的,你可以参考一下樊昌信的《通信原理》第六版,第五版和第六版有不少问题,我曾跟樊老师指出过一个,现在国防工业出版社正在出洁净第六版的改版。

        我是某一本高校的通信教师,虽然我负责着通信实验室,里面有屏蔽间、无线综测仪等不少设施设备,但对手机做的测试并不多,实践经验的确不够,但对原理的理解是不会错的。

        • 我还一直以为剃刀大叔是搞信息安全的……天天都在讲密码学……

  6. 松鼠会来了会勤勤恳恳的奥卡姆大叔,景仰一个~

  7. 这个问题和加油站 不许接手机有的一比啊!

  8. 讨论更精彩!

    其实目前在技术上并没有完全可靠的证据证明手机对飞行的安全影响,处于以防万一的心理,要求关闭手机可以理解。

    但是谁能就此给出科学的结论不?

  9. 评论看不得,越看越不懂在说啥。。。隔行如隔山。。。

  10. 另外一个问题,在加油站使用手机,是否真的就不安全呢?
    据了解,现在大不部分人进加油站都是不关手机的,大巴对乘客的提醒也只是“不打电话”而已。
    到目前为止,有因为手机引起加油站安全事故的吗?

    • 我曾经在某外资石油企业工作过,记得当时看安全教育片,就看到过本企业在国外的某加油站,因为顾客在加油区使用手机,碰巧当时前庭的油气浓度比较大,结果引发了闪爆。同意楼上有人提到的观点,如果说某件小概率事件会引发灾难性后果,那这种倒霉事迟早会发生,所以一定要从源头上杜绝这些负面小概率事件的发生。

  11. 其实大可不必担心飞行模式的安全性,飞行模式实际上是通过手机系统发送给CPU指令,使其控制电源管理模块,进而切断射频单元的供电,而手机的射频单元是和基站通信的真正工作单位,如果射频单元不给电,那么手机自然不会发送信号也不可能收到信号,也就不会产生什么干扰,但是电源管理模块是个相当复杂的东西,有些小厂商生产的手机为了节省成本会在这个上面去做文章。所以如果是正牌的大厂商生产的手机一般不用担心其飞行模式的安全性。

  12. 我认识的空姐,没有谁坐飞机关手机的···

  13. 我的手机打开飞行模式后从5楼下去结果还是碎了,唉,飞行模式竟然是骗人的!

  14. 因为那什么规定上 就只有"手机"呀

    已经有点过时了