几乎所有航空公司都会要求乘客在飞机起飞和着陆时,关闭手机及其它一切电子设备。一些航空公司甚至要求乘客在整个飞行期间关闭手机。

人们(尤其是工程师)常常会想,此举是否真有必要。如果电子产品能够干扰飞机通信和导航系统而导致飞机出事,那么你完全可以相信,国土安全部一定会禁止乘客携带手机或iPad登机,以防被恐怖分子利用。

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禁止乘客携带电子设备登机最主要的原因是可能会产生电磁干扰。从理论上讲,移动电话、小型对讲机或无线电遥控玩具等有源无线电发射机都可能会干扰飞机,尤其对使用敏感仪器(如基于旧式电流表的显示器)的老式飞机。

从技术上讲,绕在铁芯、碳芯(简称空芯)的电线越多,“无线电波”影响单个电子的力就越大。也就是说,手机产生的无线电波会以更大的力沿着线圈推动电子,影响仪表测量。

电流计有大量的线圈和线径极小的漆包铜线,对小的电磁刺激非常敏感。不过,这些技术已被具有良好屏蔽性能的新技术所取代。目前大量的旧飞机仍在使用中,如果不经常修理和维修,它们对电磁辐射的耐受性可能会随时间而退化。然而,虽然规则已经使用了几十年,目前仍然没有证据支持起飞或着陆时阅读电子书或玩视频游戏会危及飞行安全。

禁止在飞机上使用手机的是联邦通信委员会(FCC)而不是联邦航空协会(FAA)。奇怪吧?因为在10,000英尺高空打电话时,信号在多个而不是一个发射塔间反弹。发射塔间的频繁切换在网络上产生了巨大的开销,可能堵塞地面的网络。

由于发射塔与飞机相距遥远,电话可能必须以最大功率发射信号对方才能收到,增加了干扰飞机上电子设备的风险。FCC分配了450和800 MHz的频段,专供安全用于“空对地服务”的设备使用。450MHz频段仅限于“专用航空”,主要用于公务机,而800MHz频段则供民航和专用航空使用。

总之,航空与商用无线频段各不相同。此外,飞机的接线和仪表盘屏蔽良好,可以避免受商用无线设备的干扰。

几家航空公司确实允许在飞机上使用手机,但它是利用飞机内部的基站与乘客的手机进行通信,如下图所示。

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这种飞机内的基站又叫微微蜂窝,功率低,可以建一个足以覆盖飞机机舱的网络区域。基站将电话流量路由到卫星,卫星与地面的移动网络连通。飞机上的网络控制单元确保飞机中的手机不连接到地面上的任何基站。 它阻止来自地面的信号,使得手机无法连接地面并保持在空闲状态,而只能通过机内的乘客移动网络通话。由于飞机内的微微蜂窝天线非常靠近乘客,在飞机的金属外壳内,微微蜂窝和手机的输出功率可以降到很低的水平,从而降低了干扰的机会。

限制在飞机上使用手机还有很多有趣的原因。例如:

1.航空公司需要掌控乘客,保持紧张气氛的最佳方法可能就是在起飞前宣布一些让人生畏的规则。

2.出于政治而不是技术原因。没有一个当权的人甘愿冒可能为以后的坠机事件负责的风险,来改变一个存在已久政策。因此,不做任何改变,才是最稳妥的。(具有模拟系统的旧飞机可能仍然容易受到干扰,因此最好不要改变规则。)

3.FCC(而不是FAA)禁止使用800 MHz频率的手机及其它无线设备,因为它们可能干扰地面的无线网络。由于信号在多个发射塔间反弹,可能堵塞地面网络。

4.移动电话的确会干扰飞机通信和导航网络,所以必须信任并遵从导航指令。

5.由于发射塔与飞机相距很远,手机可能必须以最大功率发射信号对方才能收到,增加了干扰飞机上电子设备的风险。类似于第4点。

6.航空公司要求人们在飞机起飞和着陆前关闭电子设备,并在几乎同一时间允许人们重启这些设备,这可能会对飞机造成更多不必要的干扰。因此最好在整个飞行期间限制使用手机。

7.限制使用任何包含电池的设备。

8.在飞机飞行中,如果只有几个电子设备在使用,可能不会造成任何干扰。但如果在用的电子设备有50-100个或者更多,情况可能就会不同,它们会干扰飞机通信系统。此外,机组人员也很难准确判断哪些设备会引起问题,所以最好完全限制使用。

9.如果允许手机在飞机上使用,恐怖分子可能会利用手机的信号引爆炸弹。 

10.航空公司支持在飞机上禁用手机,因为他们希望乘客使用飞机自身提供的电话服务。显然,航空公司能从电话服务中获得可观的利润。

11.即使飞机上所有接线都被屏蔽,但随着时间推移,屏蔽性能会降低或遭到损坏。暴露在手机信号中的非屏蔽线可能会影响导航设备。

12.可能是想让乘客了解飞机上的重要通知和安全程序,不然的话很可能会被忽略。还有,手机等设备拿在手中,可能会在紧急情况下对人们造成伤害,因此在着陆和起飞时应被要求关闭。由于手机已经被关闭,乘客多半会把它们装进包里,而不是拿在手中。

所有这些原因中,你认为哪一个最合理,哪一个又最有趣?

编者的话:

个人电子设备是否会对航电系统造成干扰,从来没能得到科学的验证,因而在飞机上禁用手机的规定正在被各国空管部门淘汰。2013年,FAA宣布逐步放开手机的使用。在具体的执行过程中,各国航空公司的标准并不一致。在北美,手机在飞行中可以调至飞行模式,而在国内,则要求全程关机。

至于中国民航为什么要求关闭手机,知乎用户“肩上骑个猴 ”认为,原因在于不同手机的“飞行模式”标准不尽相同,一些中低端的山寨机甚至根本没有标准,因此只能一刀切。另外,很多山寨机表面上看开启了“飞行模式”,可是测天线还是有较强的信号。

小编认为,飞行本来就是很危险的事,开手机没证明有危害,可是也没证明无危害。遵守规则永远是最安全的,尤其对于危险0容忍的航空飞行。关闭手机不过举手之劳,如果由此能够消除安全隐患,何乐不为?

本文部分内容来自Aspencore旗下EDN英文网站,参考链接:www.edn.com; Jenny Liao编译

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