海空搜救MH370:近10颗卫星船舰大联合

2014年03月12日 04:20   21世纪经济报道   

  徐维维 宋江云 刘玉海

  如何协调各国搜救力量,充分发挥各自装备补给优势,最大限度提高搜救、打捞效率是重中之重。

  “目前我们地面站接收国内外13颗遥感卫星的数据,只要卫星运行到马航失联的区域,我们就会将接收该区域的遥感卫星数据采集,并提取分析解译,得到的数据结论上报中国科学院和国务院应急办,国务院应急办会将数据分发到相关部委和部门。” 3月11日,中国科学院遥感与数字地球研究所办公室主任陆鸣在接受21世纪经济报道采访时说,该所负责四个卫星型号之一——遥感卫星数据的采集和分析。

  在马航失踪客机的搜救行动中,国际出动了史上最大规模的搜救队伍,而中国方面正利用卫星遥测技术配合舰船、飞机进行搜寻。

  西安卫星测控中心已调动了高分、海洋、风云、遥感4个系列近10颗卫星,为失联飞机的搜救行动提供技术支持。

  北京师范大学地理学与遥感科学学院教授阎广建11日告诉21世纪经济报道记者,卫星遥感监测是一种非常重要的辅助手段。“站得高才能看得远,比起船只飞机的搜寻,卫星具有优势。”他说。

  而一旦发现漂浮在海面上的机身、受困人员,救援工作就会让位于水面舰艇及其携带的直升机、小艇。此外,如果进行飞机机体和黑匣子打捞,需要具有主被动声纳装置的打捞船和潜水打捞力量。

  不过到目前为止,参与海上搜救的各国尚未建立起统一的协同指挥机构。就中方的搜救而言,目前已知的是,中国海警3411船归交通部海上搜救中心统一协调指挥,但尚不清楚海军救援力量和交通部海上搜救中心之间如何协调。

  有媒体援引没有具名的军事专家的观点称,如何协调各国搜救力量,充分发挥各自装备、补给优势,最大限度提高搜救、打捞效率是重中之重。

  “目前,参与救援的既有海上力量也有空中力量,既有专业搜救单位也有军方部队,有的国家之间关系微妙,各国的装备制式和通信频段不同也为沟通协同带来难度。”该专家称。

  交通运输部副部长何建中接受媒体采访时称,中国海上搜救中心的做法是,将有关情况及时通报马来西亚海上搜救机构,并与马来西亚、越南海上搜救机构保持密切联系,开展深度配合。

  “调动”近10颗卫星

  3月8日,得悉马来西亚航空公司MH370航班与地面失去联系后,中国国防部迅速启动卫星测控应急预案,由西安卫星测控中心对在轨运行卫星测控计划进行调整,紧急调动海洋、风云、高分、遥感等4个型号、近10颗卫星,为地面搜救行动提供技术支持。

  “‘风云’系列是气象卫星,在拍摄云层情况的同时也可以记录地面或海面的情况;而‘高分一号’卫星是中国高分辨率对地观测系统的第一颗卫星,去年4月由‘长征二号’丁运载火箭发射,它的分辨率比较高,拍摄的图像更为精密,如果海面上有漂浮物,高分卫星可以迅速捕捉到,有助于进一步开展搜救工作;‘海洋’卫星能有效探测和鉴别海上舰船并准确地确定其位置、航向和航速;遥感卫星则能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。”北京大学地球与空间科学学院教授焦维新介绍。

  “卫星都有自己的运行轨道和周期。”陆鸣介绍。因此,所谓“调动”近10颗卫星,并非是在同一时间内将位于不同地区的卫星都调集到这一海域上空,而是指在这一段时间内,对客机失联海域上空附近在轨运行卫星注入调姿指令,清空星上原有指令,令其瞄准该区域,以加强对失联区域的气象监控、通信、导航、搜索等搜救行动的支持。

  不过,虽然动用了近10颗卫星,仍然力有不逮。因为空间分辨率达到一定程度的卫星,时间分辨率往往较低。

  全国政协委员、“嫦娥三号”探测器系统首席科学家叶培建院士在接受媒体采访时也称,尽管卫星从理论上对搜寻、搜救工作有很大作用,但卫星要成功地“搜到”失联客机,至少要满足三个条件——飞机有电子信号,卫星正好经过正确区域,以及经过的卫星具有足够的分辨率,包括时间分辨率和空间分辨率。

  时间分辨率是指要正好有卫星飞过,才能看到,所谓空间分辨率,就是“你能看见多大的东西和多小的东西”。

  阎广建坦言,卫星只有飞到了出事地点附近上空,才能拍到可能有用的图像。“一般情况下,通过改变卫星角度,若要严格在正上方,要等很久,若只要到达一定范围,通过改变角度,就可以拍到这个地方。”

  “现在最大的问题是,搜索海域范围太广。”顾行发表示,“高分一号”卫星搭载的2米/8米相机幅宽为70公里,如果知道了飞机出事的精确位置,可以通过侧摆的方式控制卫星进行观测,但在没有精确定位的情况下,用它来搜索则比较困难。

  阎广建介绍,拍到的照片会用软件系统处理。“比如拿到光学图像之后进行几何定位,拍摄的各个目标的位置在哪里,与地理坐标套上,然后再进行数据处理。”

  他表示,通常来说,光学图像目视也可以看到是否有可疑漂浮物或油污,而如果需要定量化处理,则涉及物理量提取,比如根据油污带的光谱特征,通过计算机来判断。

  海空搜索

  截至11日17时,中国已有7艘搜救舰船搭载3架直升机已在现场展开搜救行动,除了预计于12日8时抵达搜救现场的昆仑山舰之外,井冈山舰、海口舰、绵阳舰、南海救101、南海救115、海巡31和海警3411均已抵达。已经到达的舰船分区域,采用雷达、声纳对水上和水下目标进行搜寻探测。

  3月11日下午,交通运输部马航失联客机应急反应领导小组要求,进一步调整优化搜救方案,适当扩大搜寻范围,并协调中国籍过往商船积极参与搜救。

  截至11日18时,现场船艇、飞机及过往商船累计搜救范围约6000平方公里,未发现可疑漂浮物与海底可疑点。

  根据中国海上搜救中心马航失联客机海上搜救第一次紧急会商会的最新部署,交通运输部所属的“海巡31”轮抵达搜救现场后,将承担我国现场搜救协调船的职责,负责组织、协调我国搜救船舶的搜救行动,研判形势,并制定搜救方案。

  交通运输部副部长何建中对媒体表示,“海巡31”轮还负责对外协调联系,同时要将有关情况报告中国海上搜救中心。另外,中方搜救直升机参与搜救的现场统一组织协调工作由海军井冈山舰负责。

  中国南海舰队三大登陆舰中的两艘——昆仑山舰、井冈山舰,均已投入救援。海口舰、绵阳舰、昆仑山舰、井冈山舰,均参与过亚丁湾、索马里海域的护航任务。

  交通运输部所属“海巡31”轮装载扫测设备及专家,并带上海事直升机。

  据交通运输部海上搜救中心总值班室副主任卓立表示,理论上按照每条船一天搜寻面积约3000平方公里计算,在多国联合及飞机搜寻下预计将较快完成大致10万平方公里的疑似区域搜寻。

  “我们要用上空中和水面所有的观察手段,提高发现概率。一旦发现遇险人员、可疑漂浮物或海面油污,立即实施救援、打捞、取样工作。”井冈山舰舰长刘忠鹄说。

  “南海救101”轮上,现场指挥组联络协调小组组长曾作青说,白天搜寻手段主要以目视搜寻为主,辅以望远镜和雷达等设备搜索;夜间和能见度不良情况下,目视加红外夜视仪、扫海灯、光电跟踪系统和雷达等搜索。

  其他搜救手段

  继派出直升机参加搜救后,中国又相继派出一架伊尔76大型运输机和两架图154侦察机加入搜寻。

  凤凰网军事评论员陶慕剑撰文称,在搜救行动中,固定翼巡逻机的作用十分重要,能够快速在空中检索大面积海域,是第一时间里最重要的搜寻工具。

  越南、马来西亚、泰国等国都派出了固定翼飞机,从海上展开搜寻工作,美国海军也派出一架P-3C巡逻机参加行动。

  次声波技术也被用于调查马航失联飞机的行踪。联合国全面禁止核试验条约组织10日宣称,正利用次声波技术探测失联飞机是否在高空爆炸。

  联合国全面禁止核试验条约组织执行理事拉辛那·泽尔伯称,他已要求该组织的国际数据中心探测MH370航班失去联系附近海域的次声波状况。泽尔伯表示,运用次声波传感器来监视地球,尤其是大气层中的核子爆炸是一种常用手段。

  “假如MH370航班在飞行中发生爆炸,那么运用次声波是最合适的技术,能够探测查知是否有爆炸发生,及爆炸的震幅、级别等。”泽尔伯说。

  频率小于20赫兹的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。火山爆发、海啸、龙卷风、地震等自然现象以及核爆炸、化学爆炸等人类活动都可能伴有次声波的发生。

  有专家表示,失联区域的搜寻打捞工作毫无收获的话,成像雷达扫描技术就将成为下一步的突破口,它将使得在茫茫大海上的目标搜寻变得更加高效。

  《中国科学报》报道,国防科技大学电子科学与工程学院邢世其博士说,使用合成孔径雷达(SAR)扫描,有油区域和无油区域在成像上会有一定区别。

  他称,如果飞机确实是失事,航空燃油泄漏产生的污染物应有机会通过该办法找到。此外,飞机碎片等漂浮物也可以通过该方法进行准确识别。(编辑 申剑丽)

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