飞机上为啥禁止使用手机?

斯蒂芬妮红啦!她在飞机上使用手机拍到的奋进号穿透云层的照片在推特上迅速被转发,有成千上万的网友观看。一片欢乐祥和的气氛之下,警觉的网友发问:飞机上不是不让使用手机吗?斯蒂芬妮为什么开机了?飞机禁止使用手机的规定是如何得出的呢?

流言: 在飞机上使用手机并不会导致事故,飞机上不能使用手机的要求不合理。

真相: 对于“飞机上不能使用手机”这项禁令的合理性,有很多人深表怀疑。在斯蒂芬妮用手机拍到的奋进号穿透云层的照片在网上流传的同时,就有不少人提出疑问,难道美国的飞机上允许使用手机吗?不仅对公众而言,这是民航领域最有争议的问题之一。在航空业内,对这个问题的讨论也从未停止过,至今也没有得出让大家都满意的结论。为什么会有这条禁令呢?谣言粉碎机调查员得从20年前说起。

1991年,美国联邦通信委员会(FCC)出台规定[1],禁止乘客在飞机上使用手机,理由是:1、在飞机上使用手机,会影响手机的地面基站系统[2]。我们知道,当你使用手机时,在不同的区域,会有不同的基站为你服务。当你从一个区域移动到另一个,就需要重新选择基站,并切换到新的基站,这个过程是需要计算的。当你在飞机上使用手机时,由于飞行速度很快,过区切换会非常频繁,会加重基站的工作负担;2、手机发射的无线电波,有可能干扰机载电子系统。

在这项规定出台之后,美国联邦航空局(FAA)也认为手机确实有可能对飞行系统产生实质干扰,并针对所有商业航空公司,推行这项禁令[2]。事实上,在出台这项规定之前,这个问题就早已引起了人们的注意。在1960年代初就有人报告说,有一架飞机因受到收音机干扰,偏离了正常航线。尽管这个说法的猜测色彩很重,但问题事关人命,不能掉以轻心。美国政府立即着手展开调查,由FAA和美国航空无线电技术委员会(RTCA)牵头,召集了来自政府、工业界和学术界的各路专家,开始了长达半个世纪的研究[3]。

旷日持久的研究

波音公司的专家布鲁斯•唐纳姆,从事飞行器电磁兼容性研究已经长达10年。据他回忆,波音确实收到过几例这样的事故报告,比如说在巡航过程中,自动驾驶系统会偶尔莫名其妙地关闭或偏航。还有一些航空公司报告说,乘客使用手机,对舱压、磁向、导航和地空通信等系统都造成了影响[4]。更吓人的是记录在美国国家航空宇航局(NASA)的“飞行安全报告系统”[5](这是一个匿名报告航空事故的平台)中的一次事故,一架波音737在一次夜航着陆时,定位器突然发生了大幅度偏转,且没有任何提示。当机长察觉到这个严重事件时,飞机已偏离航线1英里。当时的飞行高度很低,发生这样的事故是非常危险的事。在报告中,这位机长抱怨塔台没有及时提醒他偏离航线,并且非常肯定地说:客舱有手机或类似设备干扰了定位器。后来NASA还专门制作了一份事故集,汇总了该平台上所有可能与手机有关的飞行事故[6]。

唐纳姆对此进行了大量的模拟实验,他号召了一些航空公司,协作进行测试。然而令波音工程师不解的是,无论在真实航班上还是在实验室里进行的大量测试,都没有重现前述报道所提及的可怕情形[7]。

为了更多的数据,这项研究旷日持久已经几十年,而且仍在继续研究中。在此过程中,人们对这个问题,也有了一些更深的认识。1996年,RTCA联合FAA,共同出台了一项关于空中使用移动电子设备的指导性原则[8],指出由于未观察到显著的干扰,所以应该允许乘客使用“某些电子设备”,但为了降低风险,当飞行高度低于10000英尺(约3048米)时,特别是起降过程中,应该要求乘客关闭这些设备。注意这里的“某些电子设备”,并不包括手机——它仍被要求全程禁用。

在积累了一定的实验数据之后,RTCA认为,实际情况中的电磁干扰因素过于复杂,实验很难得出明确的结论。飞机需要通过天线接受来自地面塔台和轨道卫星的信号,进行通信和导航。理论上说,乘客一旦使用电子设备,这些设备发射的电波就有可能通过各种途径对这个过程产生干扰。比如这些电波会从玻璃窗和舱门的缝隙逸出,被机载天线接收,从而影响它接收正常的信号,也就是所谓的“前门干扰”[4]。

前门干扰发生的条件是,干扰波与正常载波恰好具有相同的频率。以美国流行的手机为例,手机在使用时,会发射1850Mhz到1910Mhz的工作波,以及一些背景杂波。背景杂波的频率范围可以覆盖地空通信使用的频率范围。当飞机离塔台很远时,塔台的信号很弱,手机产生的杂波就有可能对其产生干扰 [4]。当然,此外也还有其他可能的干扰方式,这里就不一一描述了。

一位麦道MD-88的机长里查德•因斯也许就碰到过这样的情况。他曾报告说,在一次航班中,他耳机里突然出现了很强的噪声。他通过广播要求乘客马上关闭所有电子设备,噪声立即消失了[4]。不过,电子设备干扰机上通讯的因素也只是推测而已。对于电磁现象,想要确凿地证明因果关系非常困难的,因为有太多的因素要考虑,而且还有很多因素是我们不知道的,比如多大强度的干扰才能造成影响,以及是否有外部因素会产生影响,比如闪电或者军事雷达。总之,以上我们说的这些手机对飞机的影响,要么是理论上的,要么是基于推测,实验中没法证明。

“飞行模式”未予单独讨论

2001年,NASA对一架波音747和一架波音737进行了几周的测试。他们在乘客座位上,放置一台超宽频带的无线电发射机。实验结果非常明显,飞机的自动防撞系统当即出错,无视附近的另一架飞机。而且仪表着陆系统在进近过程中,也在水平和垂直方向分别发生了明显的漂移 [9]。虽然如此暴力的实验与日常情况相去甚远,但这至少证明了前面的理论结果是正确的:一旦存在与飞机组件工作频率相同的杂波,就确实会对飞行系统造成干扰。

这各种各样的道理和事实,使FAA和FCC左右为难:一方面,这种干扰确实是有可能发生的,只是个概率问题;但另一方面,这种概率比出门被雷劈还要小,这么多年来一直要求乘客关闭手机,是不是有点小题大作?

2005年,FCC打算放宽这项禁令[1],在某些特定的限制下,允许乘客在飞机上使用手机。比如与通信设备厂商合作,为手机的发射功率设定一些限制。他们还考虑为飞机开发一种专用的机载通信设备,以满足乘客的通信需求。但这个好心反倒又招来了新的争议,有人认为,此举是强迫用户只许使用机载通信设备,而这显然会给航空公司带来丰厚利润,有违商业公平性。2006年,FAA再次宣布,维持原先的意见[2],即禁止在飞机上使用手机,由各航空公司自行执行。2007年,FCC也维持原议[10]。IEEE Spectrum杂志质疑说,为什么这个问题这么多年没有定论,根本是因为FCC和FAA不肯花钱做实验,总是把决定权推给航空公司[11]。

另外值得一提的是,在FAA所有的文档中,均是建议“所有手持移动电话”在飞机离地后应禁止使用[2],而没有排除“开启飞行模式(或者离线模式)的手持移动电话”,因此,后者也不幸地被列入了禁止范围。各航空公司在执行时,往往会遵照这一规定而禁止所有手机,并且还会强调“包括开启飞行模式的手机”,以避免乘客搞不清楚。谣言粉碎机调查员认为,这一情况可能由多种原因导致,其中显而易见的一点是“飞行模式”是各手机厂商自行开发的,并没有一个统一的执行标准。

结论: 这场争论持续了半个世纪,目前还是没有一致的结论。从科学研究的角度来看,无论说绝对有干扰,还是说绝对没干扰,都是不负责任的。但如果从代价的角度来看,虽然这种干扰的概率很小,可是赌注却太大了。而关闭手机,无论对谁来说,都是一种成本较低的措施。所以,在尚无结论的情况下,选择这种保守的做法,是一个明智之举。何况在航空公司有明确规定的同时,大家还是要严格遵守,不要因此惹出别的乱子。

参考资料:
[1] Why can’t I use cell phone on airplane.
[2] Use of Portable Electronic Devices Aboard Aircraft. FAA. AC No: 91-21.1B. 2006.
[3] Understanding the In-Flight Cell Phone Ban. Chris Cooke. Executive Travel Magazine. 2009.
[4] Turn Off That Phone. John Croft. Air & Space Magazine. September 2004.
[5] ACN: 576709. Aviation Safety Reporting System. NASA. 2003.
[6] ASRS Database Report Set : Passenger Electronic Devices. NASA. 2010 updated.
[7] Interference from Electronic Devices. Boeing. 2000.
[8] Portable Electronic Devices Carried on Board Aircraft. RTCA. DO-233. 1996.
[9] Personal Electronic Devices and Their Interference with Aircraft Systems. NASA. CR-2001-210866.2001.
[10] Using Wireless devices on board. FCC Consumer Advisoy. 2007.
[11] Unsafe At Any Airspeed. Bill Starauss et al. IEEE Spectrum. 2006.

本文转自果壳网(guokr.com

 



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