Comunicaciones por satélite del vuelo 370 de Malaysia Airlines - Malaysia Airlines Flight 370 satellite communications
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| Vuelo 370 de Malaysia Airlines |
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Búsqueda ( JACC ) · Línea de tiempo · Análisis de comunicaciones por satélite · Teorías de desaparición |
El análisis de las comunicaciones entre el vuelo 370 de Malaysia Airlines y la red de telecomunicaciones por satélite de Inmarsat proporciona la fuente principal de información sobre la ubicación del vuelo 370 y los posibles eventos en vuelo después de que desapareció de la cobertura del radar militar a las 2:22 hora estándar de Malasia (MYT) el 8 de marzo de 2014 (17:22 UTC , 7 de marzo), una hora después de que finalizara la comunicación con el control de tráfico aéreo y la aeronave partiera de su trayectoria de vuelo planificada sobre el Mar de China Meridional .
El vuelo 370 era un vuelo comercial programado con 227 pasajeros y 12 tripulantes que partió de Kuala Lumpur , Malasia a las 0:41 y estaba programado para aterrizar en Beijing, China a las 6:30 hora estándar de China (6:30 MYT; 22:30 UTC, 7 de marzo). Malasia ha trabajado en conjunto con la Oficina de Seguridad del Transporte de Australia para coordinar el análisis, que también ha involucrado a la División de Investigación de Accidentes Aéreos del Reino Unido , Inmarsat y la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU . Otros grupos también se han esforzado por analizar las comunicaciones por satélite, aunque se han enfrentado a la falta de información pública disponible durante varios meses después de la desaparición. El 29 de julio de 2015, se descubrieron escombros en la isla Reunión, que luego se confirmó que provenían del vuelo 370; es la primera evidencia física de que el vuelo 370 terminó en el Océano Índico.
Durante el vuelo, la aeronave mantiene un enlace de datos con una red de comunicación por satélite para datos y llamadas telefónicas. El enlace de datos conecta la aeronave y una estación terrestre vía satélite, que traduce (cambia) la frecuencia de la señal y amplifica la señal; la estación terrestre está conectada a redes de telecomunicaciones, lo que permite enviar y recibir mensajes desde otras ubicaciones, como el centro de operaciones de la aerolínea . Las comunicaciones normales del vuelo 370 se realizaron por última vez a la 1:07 MYT. El enlace de datos entre la aeronave y la red de telecomunicaciones por satélite se perdió en algún momento entre la 1:07 y las 2:03, cuando la aeronave no reconoció un mensaje enviado desde la estación terrestre. Tres minutos después de que la aeronave abandonara el rango de cobertura de radar, a las 2:25, la unidad de datos satelitales (SDU) de la aeronave transmitió un mensaje de inicio de sesión, que los investigadores creen que ocurrió cuando la SDU se reinició después de una interrupción del suministro eléctrico. Entre el mensaje de las 2:25 y las 8:19, la SDU reconoció dos llamadas telefónicas de tierra a aeronave, que no fueron respondidas, y respondió a solicitudes automatizadas por hora de la estación terrestre que se hicieron para determinar si la SDU todavía estaba activa. . Ninguna de las comunicaciones de 2: 25–8: 19 contiene información explícita sobre la ubicación de la aeronave. La última transmisión de la aeronave a las 8:19 fue un mensaje de inicio de sesión; la aeronave no respondió a un mensaje de la estación terrestre a las 9:15. Los investigadores creen que el mensaje de inicio de sesión de las 8:19 se realizó cuando la SDU se reiniciaba después de que la aeronave se quedó sin combustible y se puso en marcha la unidad de potencia auxiliar de la aeronave .
La búsqueda del vuelo 370 se lanzó en el sudeste asiático cerca de la ubicación del último contacto verbal y de radar con el control de tráfico aéreo. El día después del accidente, el personal de Inmarsat revisó el registro de comunicaciones entre su red y el vuelo 370 y descubrió que el vuelo 370 continuó durante varias horas después de que se perdió el contacto con el control de tráfico aéreo. El 11 de marzo, proporcionaron un análisis preliminar a los investigadores basado en los valores registrados de compensación de tiempo de ráfaga (BTO). Se pueden realizar cálculos relativamente simples a partir de los valores de BTO para determinar la distancia entre la aeronave y el satélite en cada transmisión. Cuando estas distancias se trazan en la Tierra, dan como resultado anillos que se reducen aún más a arcos , debido al alcance limitado de la aeronave. Otro valor, el desplazamiento de frecuencia de ráfaga (BFO), se analizó para determinar el movimiento de la aeronave en relación con el satélite, con base en el desplazamiento Doppler de las señales, que proporciona la ubicación de la aeronave a lo largo de los arcos derivados de BTO. El análisis inicial de los valores de BFO mostró una fuerte correlación con una trayectoria hacia el sur en el sur del Océano Índico, al oeste de Australia. El 24 de marzo, el primer ministro de Malasia citó este análisis para concluir que el vuelo 370 terminó en el sur del Océano Índico sin supervivientes. Después del análisis inicial, los cálculos del BFO se ajustaron más tarde para tener en cuenta un bamboleo en la órbita del satélite y los cambios térmicos en el satélite que afectaron los valores registrados del BFO. Un análisis adicional consideró los cálculos de BTO y BFO con la dinámica de vuelo, como las velocidades, altitudes y modos de piloto automático posibles y probables de la aeronave. Se realizaron dos análisis estadísticos y se combinaron con cálculos del alcance máximo del vuelo 370 para determinar la ubicación más probable del vuelo 370 en el momento de la transmisión de las 8:19, que se encuentra a lo largo del arco BTO de las 8:19 desde aproximadamente 38,3 ° S 88 ° E a 33,5 ° S 95 ° E . 38 ° 18′S 88 ° 00′E / 33 ° 30′S 95 ° 00′E /
Fondo
Vuelo 370 de Malaysia Airlines
El vuelo 370 de Malaysia Airlines partió del aeropuerto internacional de Kuala Lumpur a las 00:41 hora estándar de Malasia (MYT) el 8 de marzo de 2014 (16:41 UTC , 7 de marzo), con destino al aeropuerto internacional de Beijing Capital . A la 1:19, el control de tráfico aéreo de Malasia (ATC) inició un traspaso al ATC del área de Ho Chi Minh. El capitán respondió "Buenas noches Malasia Three Seven Zero", tras lo cual no se realizaron más comunicaciones con los pilotos. A la 1:21, la aeronave desapareció del radar de control de tráfico aéreo después de pasar el punto de referencia de navegación IGARI ( 6 ° 56′12 ″ N 103 ° 35′6 ″ E / 6.93667 ° N 103.58500 ° E ) en el Mar de China Meridional entre Malasia y Vietnam. La aeronave continuó siendo rastreada por el radar militar de Malasia, que registró que el vuelo 370 se desvió de su trayectoria de vuelo planificada , dio la vuelta y cruzó la península de Malaca. El vuelo 370 salió del alcance del radar militar de Malasia a las 2:22 y se ubicó por última vez a 200 millas náuticas (370 km; 230 millas) al noroeste de Penang. Se esperaba que el vuelo 370 llegara a Beijing a las 6:30 hora estándar de China (CST) el 8 de marzo (06:30 MYT; 22:30 UTC, 7 de marzo). A las 7:24 MYT / CST, Malaysia Airlines emitió un comunicado de prensa de que el vuelo 370 no estaba.
Enlace de datos satelital
El enlace de datos para las comunicaciones de aviónica de Malaysia Airline en el momento del incidente fue proporcionado por SITA , que contrató a Inmarsat para proporcionar un enlace de comunicación por satélite utilizando el servicio Classic Aero de Inmarsat . Los sistemas de comunicación aeronáutica por satélite (SATCOM) se utilizan para transmitir mensajes desde la cabina de la aeronave, así como mensajes automatizados desde sistemas a bordo que utilizan el protocolo de comunicaciones ACARS , pero también se pueden utilizar para transmitir mensajes FANS y ATN y proporcionar voz, fax y enlaces de datos que utilizan otros protocolos. Una comparación adecuada de la relación de ACARS con el sistema SATCOM es la de una aplicación de mensajería a un teléfono inteligente; el teléfono inteligente funciona y permanecerá registrado en una red de teléfono móvil incluso si la aplicación de mensajería está cerrada.
Los datos / mensajes de la aeronave son transmitidos por la Unidad de Datos por Satélite (SDU) de la aeronave y retransmitidos vía satélite a una estación terrestre , donde se enrutan a otras redes de comunicación para llegar a su destino. Los mensajes también se pueden enviar a la aeronave, en orden inverso. Al pasar por el satélite, las señales se amplifican y traducen en frecuencia, mezcladas con la señal de un oscilador en el satélite, dejando el satélite en la frecuencia combinada. Las transmisiones desde la aeronave se realizan en uno de varios canales (frecuencias) cerca de 1,6 GHz, combinados con la frecuencia del oscilador del satélite, y se transmiten al GES en la frecuencia combinada (uno de varios canales cerca de 3,6 GHz). La estación terrestre luego traduce la señal recibida antes de que llegue al equipo para ser procesada. La estación terrestre mantiene un registro de transmisiones y algunos datos sobre ellas.
Cuando la SDU intente conectarse con la red Inmarsat, transmitirá una solicitud de inicio de sesión, que la estación terrestre reconoce. Esto es, en parte, para determinar que la SDU pertenece a un suscriptor de servicio activo y también se usa para determinar cómo enrutar mensajes a la SDU. Después de conectarse, si una estación terrestre no ha recibido ningún contacto de una terminal durante una hora, la estación terrestre transmitirá un mensaje de "Interrogación de inicio de sesión" (LOI), denominado informalmente "ping"; un terminal activo responde automáticamente. Todo el proceso de interrogar al terminal se denomina " apretón de manos ".
El equipo de la estación terrestre de Inmarsat en Perth se actualizó en 2013 con capacidad de almacenamiento adicional y nuevo software para registrar un conjunto de datos ampliado para transmisiones, incluida la adición de valores de compensación de frecuencia de ráfaga (BFO) y compensación de sincronización de ráfaga (BTO). Sin los valores de datos adicionales, habría sido imposible determinar la distancia de la aeronave al satélite en cada apretón de manos. Los valores de los datos ampliados se debieron a la participación de Inmarsat en la búsqueda del vuelo 447 de Air France , que desapareció sobre el océano Atlántico en 2009. Según Mark Dickinson, vicepresidente de operaciones satelitales de Inmarsat, la compañía no sabía cuáles podrían ser los datos adicionales. ser utilizados, pero tuvieron una "corazonada" y actualizaron su hardware.
Transmisores de localización de emergencia
La aeronave estaba equipada con cuatro transmisores de localización de emergencia (ELT):
- un ELT fijo en el fuselaje de popa que se activa por una desaceleración repentina,
- un ELT portátil en un gabinete ubicado en la parte delantera de la aeronave que debe activarse moviendo un interruptor, y
- dos ELT conectados a balsas deslizantes que se arman cuando las balsas se inflan y se activan mediante inmersión en agua
Una vez activados, los ELT emiten una señal de radio que puede ser detectada por los satélites del Programa Internacional Cospas-Sarsat . Los ELT están diseñados para funcionar en la superficie del agua o cerca de ella. Los daños durante un choque, el blindaje por los restos de la aeronave o el terreno y la inmersión en aguas profundas son factores que pueden impedir la detección de la señal. En una revisión de los registros de accidentes mantenidos por la OACI durante los últimos 30 años, hubo 173 accidentes que involucraron aeronaves de más de 5.701 kilogramos (12.569 lb) equipadas con ELT; de estos, se realizó una detección ELT eficaz en solo 39 accidentes. No se detectaron señales de los ELT a bordo del vuelo 370.
Comunicaciones del vuelo 370
La SDU del 9M-MRO (la aeronave utilizada para el vuelo 370) se conectó a la red Inmarsat a la medianoche MYT. En los 30 minutos previos al despegue, se intercambiaron diecisiete mensajes entre la SDU y la red Inmarsat. Se intercambiaron tres mensajes adicionales entre el despegue y el momento en que el vuelo 370 desapareció del radar secundario. El mensaje final para utilizar el protocolo ACARS se envió a las 01:07; No se recibieron los informes ACARS esperados a las 01:37 y 02:07. A las 02:03 y las 2:05, los mensajes de la estación terrestre no fueron respondidos, lo que indica que el enlace se perdió en algún momento entre la 1:07 y las 2:03.
Después del último contacto por radar primario al oeste de Malasia, se registraron los siguientes registros en el registro de la estación terrestre de Inmarsat en Perth , Australia Occidental (HH: MM: SS; horas UTC del 7 al 8 de marzo):
| Hora (MYT) | Hora (UTC) | Iniciado por | Nombre (si lo hay) | Detalles |
|---|---|---|---|---|
| 02:25:27 | 18:25:27 | Aeronave | Primer apretón de manos | Un mensaje de 'solicitud de inicio de sesión'. El vuelo 370 ahora está registrado como una terminal activa en la red de Inmarsat. |
| 02:39:52 | 18:39:52 | Estación de tierra | - | Llamada telefónica de tierra a aeronave, reconocida por SDU, sin respuesta |
| 03:41:00 | 19:41:00 | Estación de tierra | Segundo apretón de manos | Apretón de manos normal |
| 04:41:02 | 20:41:02 | Estación de tierra | 3er apretón de manos | Apretón de manos normal |
| 05:41:24 | 21:41:24 | Estación de tierra | 4to apretón de manos | Apretón de manos normal |
| 06:41:19 | 22:41:19 | Estación de tierra | Quinto apretón de manos | Apretón de manos normal |
| 07:13:58 | 23:13:58 | Estación de tierra | - | Llamada telefónica de tierra a aeronave, reconocida por SDU, sin respuesta |
| 08:10:58 | 00:10:58 | Estación de tierra | 6to apretón de manos | Apretón de manos normal |
| 08:19:29 | 00:19:29 | Aeronave | Séptimo apretón de manos | Una 'solicitud de inicio de sesión' de la aeronave, seguida de un acuse de recibo y otras cuatro transmisiones desde la estación terrestre. |
| 08:19:37 | 00:19:37 | Aeronave | Séptimo apretón de manos | Mensaje de confirmación de inicio de sesión transmitido por la aeronave. Esta es la transmisión final recibida del vuelo 370. |
| 09:15 | 01:15 | Estación de tierra | Ping / protocolo de enlace fallido | Tres solicitudes de apretón de manos desde la estación de tierra, sin respuesta de la aeronave. |
Análisis del equipo conjunto de investigación
El análisis de la comunicación por satélite se basa en un número limitado de puntos de datos que se analizaron utilizando técnicas innovadoras que solo se desarrollaron después del incidente. El análisis ha funcionado para determinar información útil sobre eventos en vuelo y la ubicación del vuelo 370 en la señal de las 08:19 MYT, que se cree que ocurrió cerca del momento del agotamiento del combustible y, por lo tanto, está cerca de la ubicación final del vuelo 370.
Equipo conjunto de investigación
Los investigadores de Malasia establecieron un grupo de trabajo internacional, el Equipo Conjunto de Investigación (JIT), que consta de varias agencias con experiencia en desempeño de aeronaves y comunicaciones por satélite, para analizar más a fondo las señales entre el vuelo 370 y la estación terrestre, especialmente la señal a las 08:19 . Entre ellos se encontraban representantes de Inmarsat del Reino Unido, la Rama de Investigación de Accidentes Aéreos y Rolls-Royce; El Departamento de Investigación de Accidentes de Aeronáutica y Administración de Aviación Civil de China; la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU . y la Administración Federal de Aviación ; y autoridades de Malasia.
Después de que el análisis inicial determinó que la última ubicación del vuelo 370 estaba dentro de la región de búsqueda y rescate de Australia en el sur del Océano Índico, Australia ha desempeñado un papel importante en la coordinación del análisis junto con Malasia. La Oficina de Seguridad del Transporte de Australia (ATSB) es responsable de la búsqueda del vuelo 370 y ha reunido a un equipo de expertos para determinar la ubicación del vuelo 370 en la comunicación de las 08:19. El equipo reunido por la ATSB incluye la Rama de Investigación de Accidentes Aéreos del Reino Unido , Boeing , la Organización de Ciencia y Tecnología de Defensa (Australia), el Departamento de Aviación Civil de Malasia, Inmarsat, la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (EE. UU.) Y Thales .
Conceptos
El análisis de las comunicaciones del vuelo 370 se centra en dos parámetros clave asociados con los mensajes:
- Desplazamiento de tiempo de ráfaga (BTO): la diferencia de tiempo entre el momento en que se envía un mensaje desde la estación terrestre y el momento en que se recibe la respuesta. Esta medida es proporcional al doble de la distancia desde la estación terrestre hasta el satélite y la aeronave. Incluye el tiempo entre recibir y responder al mensaje en la SDU de la aeronave y el tiempo entre recibir y procesar la respuesta en la estación terrestre, que son constantes y pueden calcularse y eliminarse. Esta medida se puede analizar para determinar la distancia entre el satélite y la aeronave, lo que da como resultado un anillo en la superficie de la Tierra que es equidistante del satélite.
- Desplazamiento de frecuencia de ráfaga (BFO): la diferencia entre la frecuencia de transmisión esperada y recibida. La diferencia se debe al desplazamiento Doppler a medida que las señales viajan desde la aeronave al satélite hasta la estación terrestre; las traducciones de frecuencia realizadas en el satélite y en la estación terrestre; un pequeño error constante (sesgo) en la SDU que resulta de la deriva y el envejecimiento; y compensación aplicada por la SDU para contrarrestar el desplazamiento Doppler en el enlace ascendente. Esta medida se puede analizar para determinar en qué parte de los anillos BTO se encontraba la aeronave.
Deducciones
También se pueden hacer algunas deducciones de las comunicaciones por satélite. La primera deducción que se puede hacer de las comunicaciones por satélite es que la aeronave permaneció operativa hasta al menos las 08:19, siete horas después de que se hizo el contacto final con el control de tráfico aéreo sobre el Mar de China Meridional. Los valores variables de BFO indican que la aeronave se movía a gran velocidad. La SDU de la aeronave necesita información de ubicación y seguimiento para mantener su antena apuntando hacia el satélite, por lo que también se puede deducir que el sistema de navegación de la aeronave estaba operativo.
Dado que la aeronave no respondió a un ping a las 09:15, se puede concluir que en algún momento entre las 08:19 y las 09:15, la aeronave perdió la capacidad de comunicarse con la estación terrestre. El Departamento de Aviación Civil de Malasia señaló que esta vez fue "consistente con la resistencia máxima de la aeronave" y se cree que esta vez fue el resultado de que la aeronave ingresó al océano después de la falta de combustible. La ATSB está "segura de que el séptimo apretón de manos representa el área donde la aeronave se quedó sin combustible antes de entrar al océano".
El mensaje de inicio de sesión enviado desde la aeronave a las 08:19:29 no se entendió bien de inmediato. El apretón de manos de las 02:25 también fue iniciado por la aeronave. Existen solo unas pocas razones por las que la SDU transmitiría un mensaje de inicio de sesión, como una interrupción de la alimentación, una falla del software, la pérdida de sistemas críticos que proporcionan entrada a la SDU o una pérdida del enlace debido a la actitud de la aeronave. Los investigadores consideran que la razón más probable es que fueron enviados durante el encendido después de un apagón eléctrico. A las 08:19, la aeronave había estado en el aire durante 7 h 38 min; el vuelo típico Kuala Lumpur-Beijing es 5 1 / 2 horas, y el agotamiento de combustible era probable. En caso de que se agote el combustible y se apague el motor, la turbina de aire del ariete de la aeronave se desplegaría, proporcionando energía a varios instrumentos y controles de vuelo, incluida la SDU. Aproximadamente 90 segundos después del apretón de manos a las 02:25, las comunicaciones del sistema de entretenimiento a bordo de la aeronave se registraron en el registro de la estación terrestre. Se esperarían mensajes similares después del apretón de manos a las 08:19, pero no se recibió ninguno, lo que respalda el escenario de falta de combustible.
Desplazamiento de tiempo de ráfaga
Para la eficacia y confiabilidad del sistema, las transmisiones de aeronaves hechas en respuesta a una señal de un satélite se envían en ranuras cronometradas referenciadas a la hora en que llegó la señal del satélite, utilizando el protocolo ALOHA ranurado . El momento en que se envía la señal desde la estación terrestre comienza el intervalo de tiempo. El desplazamiento de tiempo de ráfaga (BTO) es la diferencia de tiempo entre el inicio del intervalo de tiempo y el inicio de la transmisión recibida desde la aeronave; es igual al doble de la distancia (para la señal de la estación terrestre y la respuesta de la aeronave) desde la estación terrestre hasta el satélite y la aeronave más el tiempo que tarda la SDU de la aeronave entre recibir la señal y responder (el sesgo de la SDU ) y el retraso entre el tiempo la señal llega a la estación terrestre y el momento en que se procesa (cuando se registra el valor BTO; el sesgo de la estación terrestre ). Se conoce la ubicación del satélite, por lo que se puede calcular la distancia desde el satélite a la estación terrestre, mientras que el sesgo combinado de la SDU y la estación terrestre es relativamente constante y se puede calcular a partir de las señales intercambiadas anteriormente en el vuelo mientras estaba en tierra. en KLIA, dejando así la distancia entre la aeronave y el satélite como única variable.
El sesgo combinado de SDU y estación terrestre se calculó a partir de 17 señales intercambiadas entre la estación terrestre y la aeronave durante un período de 30 minutos antes del despegue, cuando se conocía la ubicación de la aeronave (en el Aeropuerto Internacional de Kuala Lumpur). Para establecer la precisión de sus cálculos, el valor de sesgo se utilizó para calcular la distancia de la aeronave al satélite durante el tiempo que estuvo en tierra en el KLIA, con errores de <1 km-8,85 km (<0,6 mi-5,5 mi ). La distancia del satélite a la aeronave también se calculó mientras la aeronave estaba en vuelo y en una ubicación conocida poco después del despegue, mostrando una precisión similar. Por tanto, la distancia entre el satélite y la aeronave podría calcularse para las señales intercambiadas entre las 02: 25–08: 19, después de que el vuelo 370 desapareciera del radar. Sin embargo, esto solo podría producir un anillo en la superficie de la Tierra que sea equidistante del satélite en el valor calculado, ajustado para tener en cuenta la aeronave que vuela a 10.000 m (33.000 pies). El anillo también podría reducirse a un arco teniendo en cuenta el alcance máximo de la aeronave si volara a su velocidad máxima.
El valor de BTO se agregó al conjunto de datos de la estación terrestre para ayudar a geolocalizar una aeronave luego del accidente del vuelo 447 de Air France en 2009 y se basó el análisis inicial de BFO, que relaciona el valor de BFO con el ángulo de elevación entre la aeronave y el satélite. sobre los métodos desarrollados durante la investigación del vuelo 447. El primer y el séptimo apretón de manos dieron resultados anómalos y se excluyeron del análisis inicial, pero el problema se resolvió más tarde. El análisis inicial, con una precisión de aproximadamente 1 °, determinó que el ángulo de elevación entre la aeronave y el satélite en el apretón de manos de las 08:11 era de 40 °. Cuando esto fue revelado públicamente por funcionarios malasios, el arco se dividió en dos arcos, denominados "corredor norte" y "corredor sur". Más tarde se determinó que el primer y el séptimo apretón de manos formaban parte de una secuencia de inicio de sesión, a diferencia de los otros apretones de manos que eran mensajes de interrogación de inicio de sesión. El valor de sesgo durante la secuencia de inicio de sesión es diferente y se calculó utilizando datos históricos para la SDU de la aeronave. Esto permitió determinar la distancia entre el satélite y la aeronave en estos momentos.
Desplazamiento de frecuencia de ráfaga
Si bien el BTO puede determinar la distancia entre el satélite y la aeronave en el momento de cada apretón de manos, aún era necesario determinar en qué parte de los arcos BTO estaba la aeronave. Para lograr esto, se realizó un análisis en otro atributo de las señales recibidas que fue registrado por la estación terrestre: el desplazamiento de frecuencia de ráfaga (BFO), la diferencia entre las frecuencias esperadas y reales de la señal recibida desde la aeronave. El BFO es causado principalmente por el cambio Doppler, un cambio en la frecuencia causado por el movimiento relativo de la aeronave, el satélite y la estación terrestre, junto con varios otros factores que pueden calcularse y eliminarse, lo que permite el cambio Doppler entre el avión y el satélite. estar aislado. El desplazamiento Doppler entre la aeronave y el satélite indica el movimiento relativo de la aeronave en relación con el satélite, aunque existen múltiples combinaciones de velocidad y rumbo de la aeronave que coinciden con un valor de desplazamiento Doppler dado.
Cuando la SDU de la aeronave responde a los mensajes enviados desde la estación terrestre, utiliza el sistema de navegación de la aeronave para determinar la posición, el seguimiento y la velocidad terrestre de la aeronave y ajusta la frecuencia de transmisión para compensar el cambio Doppler en la señal de enlace ascendente, según el satélite. estando ubicado en su posición nominal en órbita geoestacionaria (35786 km por encima del ecuador) a 64,5 ° E. El análisis inicial se calculó con el satélite en su ubicación nominal en órbita geoestacionaria , 35.786 km (22.236 millas) sobre el ecuador a 64,5 ° E de longitud. Sin embargo, el satélite Inmarsat-3F1 se lanzó en 1996 con una vida útil prevista de 13 años y, para prolongar su vida útil conservando el combustible restante, se le permitió desplazarse desde su ubicación nominal a una órbita ligeramente inclinada. Un mapa de los puntos subsatelitales, la ubicación en la superficie de la Tierra directamente debajo del satélite, muestra que el satélite se mueve en sentido antihorario en forma ovalada entre 1.6 ° S – 1.6 ° N y 64.45–64.58 ° E. Como resultado, los ajustes realizados por la SDU solo compensan parcialmente el desplazamiento Doppler en el enlace ascendente. Este error es "irrelevante" para el rendimiento de la red de satélites, pero fue crucial para eliminar el corredor norte durante el análisis inicial.
A medida que la señal pasa a través del satélite, se traduce (se suma a) una señal generada por un oscilador en el satélite. Aunque el oscilador está alojado en un recinto con temperatura controlada, está sujeto a variaciones térmicas a lo largo del día que dan como resultado cambios menores en la frecuencia de la señal de traducción. La variación térmica es el resultado de la rotación del satélite en relación con el sol durante un período determinado de 24 horas, incluido el tiempo que el satélite pasa a través de la sombra de la Tierra (que afectó a los apretones de manos de 3:40 y 4:26), y se complica por el uso de calentadores que funcionan cuando la temperatura del oscilador sale de los límites predeterminados. La variación en la frecuencia de traducción se calculó durante varios días, incluido el día de la desaparición del vuelo 370, y podría tenerse en cuenta en la medición del BFO.
Los factores adicionales que afectan al BFO son una traducción realizada en la estación terrestre entre la recepción y el procesamiento de la señal (que se monitorea y puede tenerse en cuenta) y un sesgo fijo en los osciladores de la aeronave y los satélites debido a la deriva y el envejecimiento (que puede calibrarse mediante medidas registradas cuando se conocen la ubicación y la velocidad de la aeronave). A las 2:40 y 6:14, se hicieron llamadas telefónicas de tierra a aeronave que no fueron respondidas por la cabina pero reconocidas por la SDU. Las señales asociadas con estas llamadas no se pudieron analizar para generar un valor BTO, pero los valores BFO de estas señales se pueden considerar en el análisis con los otros datos BTO y BFO.
La técnica utilizada para analizar los valores de BFO fue validada contra 87 aeronaves con el mismo equipo SATCOM operando en la región en el momento de la desaparición del Vuelo 370 y contra 9 vuelos previos operados por la misma aeronave (9M-MRO). La sensibilidad al error se calculó durante la fase inicial del vuelo 370 cuando se conocían la ubicación, la trayectoria y la velocidad respecto al suelo de la aeronave. Esto resultó en una incertidumbre de ± 28 ° de rumbo y ± 9 ° de latitud.
Análisis combinado con dinámica de vuelo
El análisis BTO pudo determinar la distancia entre el satélite y la aeronave con un grado relativamente alto de precisión, mientras que el análisis BFO pudo estimar el rumbo y la velocidad de la aeronave, pero es sensible a pequeños cambios en los datos de entrada. Para determinar la ubicación final del Vuelo 370, los análisis de BTO y BFO se consideraron en combinación con las limitaciones de rendimiento de la aeronave, como la altitud, la velocidad y el viento. El análisis BFO pudo aislar el cambio Doppler entre la aeronave y determinar el movimiento relativo de la aeronave al satélite, que se reduce por el rango limitado de velocidades a las que la aeronave puede volar y, por lo tanto, un conjunto limitado de combinaciones de velocidad / dirección. existen que se correlacionan con los cambios Doppler calculados.
La aeronave tiene tres modos de piloto automático. El modo estándar para la navegación en ruta es LNAV, que navega a lo largo de una ruta de gran círculo entre los puntos de referencia, ajustando el rumbo de la aeronave para compensar el viento. Otros modos mantendrán el rumbo de la aeronave, la dirección en la que apunta el morro (la trayectoria de vuelo se verá afectada por los vientos), o la trayectoria de la aeronave, la dirección en la que viaja la aeronave (trayectoria de vuelo en dirección recta). Los dos últimos modos se ven afectados aún más por si la aeronave usó el norte magnético (referencia normal) o el norte verdadero (generalmente solo se usa en latitudes altas) como referencia para el piloto automático. Dado que el vuelo 370 voló cerca de los puntos de referencia VAMPI, MEKAR, NILAM y posiblemente IGOGU, a lo largo de la ruta aérea N571, mientras atravesaba el estrecho de Malaca, los investigadores consideraron si el vuelo 370 seguía alguna ruta aérea o si cruzaba algún punto de referencia en el sur del Océano Índico. Los puntos de ruta MUTMI y RUNUT se consideraron posibles puntos que el Vuelo 370 pudo haber atravesado, pero las pistas a través de estos puntos de ruta no se correlacionaron bien con las rutas generadas a partir del análisis BTO y BFO.
Se utilizaron dos técnicas de análisis para combinar los resultados de BTO y BFO con parámetros de vuelo:
- Optimización de errores de datos: las rutas candidatas variaron la velocidad y el rumbo en cada apretón de manos para minimizar el error entre el BFO calculado de esa ruta y el BFO real registrado en el vuelo 370. Estas rutas no estaban limitadas por el comportamiento del piloto automático de la aeronave.
- Dinámica restringida del piloto automático: se supone que la aeronave está volando bajo el control de uno de los modos de piloto automático. Las rutas candidatas se generaron utilizando cada modo. Los valores de BTO y BFO de cada ruta se calcularon y se compararon con los valores registrados del Vuelo 370.
Las 100 principales rutas candidatas de dinámica de piloto automático restringidas se seleccionaron en función de su coincidencia con los datos del satélite del vuelo 370 y su coherencia con el comportamiento del piloto automático. Luego se generó la distribución de estos caminos en la intersección con el 6º apretón de manos, con algunos caminos fuera (sur) del rango máximo de la aeronave y que por lo tanto pueden ser eliminados. Las rutas candidatas generadas por el método de optimización de errores de datos se pesaron de acuerdo con la raíz cuadrada media de los valores de BFO en cada apretón de manos. La distribución de los resultados de estos dos métodos se graficaron juntos, lo que indica que las áreas de probabilidad total se superponen en el arco de las 08:11 entre aproximadamente 35–39 ° S. Estos caminos se han extrapolado luego al séptimo apretón de manos a las 08:19 y se han restringido por el rango máximo, cruzando el séptimo arco entre aproximadamente 33,5–38,3 ° S. Esta es la ubicación más probable del vuelo 370 en el momento del séptimo apretón de manos.
Determinar la ubicación final del vuelo 370 y el área de búsqueda
Al conocer la ubicación en el séptimo apretón de manos, los investigadores necesitaron determinar un ancho apropiado del área de búsqueda a partir del séptimo arco. El séptimo apretón de manos fue una 'solicitud de inicio de sesión' iniciada por la aeronave y se cree que es el resultado del arranque de la SDU después de un corte de energía, como resultado del agotamiento del combustible y después del despliegue de la turbina de aire del ariete y el reinicio de la unidad de potencia auxiliar. . La solicitud de inicio de sesión se habría producido 3 minutos y 40 segundos después del agotamiento del combustible, comúnmente conocido como apagado en la aviación, del segundo motor (el apagado de ambos motores no se habría producido simultáneamente), momento en el que el piloto automático se habría desactivado. El valor BFO de este apretón de manos indica que la aeronave puede haber estado descendiendo y la aeronave viajaba de noreste a suroeste.
Se está realizando un análisis de los sistemas de las aeronaves, en particular el sistema eléctrico y el piloto automático. Boeing y Malaysia Airlines han realizado numerosos escenarios de final de vuelo en sus simuladores de Boeing 777. Los escenarios implican la extinción de un motor antes que el otro sin ninguna intervención de la cabina. Este escenario da como resultado que la aeronave ingrese en un viraje de talud bajo en espiral y la aeronave ingrese al agua a una distancia relativamente corta del último apagado del motor. Si se realizaron entradas de control (es decir, el avión estaba bajo el control de un piloto) y dependiendo de la altitud inicial, es posible que el avión se deslice más de 100 millas náuticas (190 km; 120 millas). Sin embargo, los investigadores creen que el vuelo 370 probablemente no estaba controlado en este momento. La ATSB cita un estudio previo realizado para la BEA , que determinó que en los casos de una alteración seguida de pérdida de control, todos los puntos de impacto estaban dentro de las 20 millas náuticas (37 km; 23 millas) del inicio de la emergencia, y en la mayoría de los casos dentro de 10 millas náuticas (19 km; 12 millas). Sobre esta base, la ATSB eligió un ancho de 50 nmi (93 km; 58 mi), 20 nmi (37 km; 23 mi) al oeste y 30 nmi (56 km; 35 mi) al este del arco, para el búsqueda submarina en junio de 2014. Manteniendo el ancho de 50 nmi para el área de búsqueda prioritaria, la ATSB determinó que la aeronave probablemente ingresó al océano cerca del séptimo arco y la búsqueda submarina se realizaría desde el séptimo arco y avanzaría hacia afuera.
Otros análisis
En las semanas posteriores a la desaparición del vuelo 370, comenzaron las discusiones sobre el análisis de datos satelitales en el sitio web del científico espacial Duncan Steel . El grupo informal de personas, la mayoría con antecedentes científicos, pronto se conoció como el Grupo Independiente (IG) y ha trabajado para analizar posibles rutas de vuelo para determinar la ubicación final más probable del Vuelo 370. Durante los primeros meses, sus esfuerzos se vieron obstaculizados por la falta de datos divulgados públicamente y criticaron el análisis oficial de Inmarsat; el IG también presionó a los funcionarios para que divulgaran datos relacionados con las comunicaciones por satélite del vuelo 370. El IG no creía que hubiera pruebas suficientes, utilizando información disponible públicamente, para excluir la posibilidad de que el vuelo 370 siguiera una pista norte antes de la publicación de los registros de comunicación el 27 de mayo. Algunos de los miembros de IG han trabajado en el análisis de elementos específicos de la trayectoria de vuelo del Vuelo 370, como la velocidad en pleno vuelo del Vuelo 370 y la ubicación precisa del satélite Inmarsat-3F1.
El 17 de junio, antes de la publicación del 26 de junio de un informe de la Oficina de Seguridad del Transporte de Australia (ATSB) que detalla el análisis de las comunicaciones por satélite, el IG emitió una declaración de que creían que la ubicación final del Vuelo 370 es 36.02 ° S 88.57 ° E en el momento del sexto apretón de manos, que se utilizó porque el séptimo apretón de manos no se entendió bien en ese momento. Su evaluación más recientes, publicado en julio de 2015, de la ubicación final del vuelo 370 es 37.105 ° S 89.871 ° E . 36 ° 01′S 88 ° 34′E / 37 ° 06′18 ″ S 89 ° 52′16 ″ E /
Otro análisis fue realizado por Simon Hardy, un capitán del Boeing 777 , y publicado en marzo de 2015. El análisis de Hardy es un modelo matemático para determinar la trayectoria del Vuelo 370 desde el 4º al 6º apretón de manos, asumiendo que el seguimiento y la velocidad del avión serían constantes durante este período del vuelo. Se calcula que el avión fue probablemente volando en una pista magnética 188 °, lo que compensaría la aeronave para vientos para continuar en línea recta, y que la ubicación final del vuelo 370 está cerca de 38.082 ° S 87.400 ° E . 38 ° 04′55 ″ S 87 ° 24′00 ″ E /
Cronología
El 8 de marzo, Inmarsat proporcionó datos básicos de vuelo relacionados con el vuelo 370 a SITA, que transmitió información a Malaysia Airlines y a los investigadores. El 9 y el 10 de marzo, los ingenieros de Inmarsat observaron que el registro de la estación terrestre registró pings de la aeronave durante varias horas después de que se perdió el contacto con el control de tráfico aéreo. Los investigadores de Malasia establecieron un grupo de trabajo internacional, compuesto por varias agencias con experiencia en desempeño de aeronaves y comunicaciones por satélite, para analizar más a fondo las señales entre el vuelo 370 y la estación terrestre, especialmente la señal de las 08:19. Entre ellos se encontraban representantes de Inmarsat, AAIB y Rolls-Royce del Reino Unido; Departamento de Investigación de Accidentes de Aeronáutica y Administración de Aviación Civil de China; la NTSB y la FAA de EE. UU.; y autoridades de Malasia.
Un análisis de la diferencia de tiempo entre la transmisión del ping y la respuesta de la aeronave permitió a Inmarsat determinar la distancia de la aeronave al satélite. Esto dio como resultado dos arcos, denominados "corredor norte" y "corredor sur", donde la aeronave pudo haber estado ubicada en el momento de su último apretón de manos completo a las 08:11. Usando una "técnica innovadora" que "nunca antes [se] había utilizado en una investigación de este tipo", el equipo determinó que también podría usar la compensación de frecuencia de ráfaga para determinar la velocidad y la posición de la aeronave a lo largo de los arcos identificados. Inmarsat verificó su metodología con los datos de vuelo conocidos de seis aviones Boeing 777 que volaban en varias direcciones el mismo día y encontró una buena coincidencia. La aplicación de la técnica a las señales de apretón de manos del Vuelo 370 arrojó resultados que se correlacionaron fuertemente con las mediciones esperadas y reales de una trayectoria hacia el sur sobre el Océano Índico, pero pobremente con una trayectoria hacia el norte. Otros cálculos revisados para tener en cuenta los movimientos del satélite en relación con la tierra permitieron descartar por completo el corredor norte. Este análisis se transmitió a las autoridades malasias el 23 de marzo.
A las 22:00 hora local del día siguiente, 24 de marzo, el primer ministro Najib citó este hecho al concluir en una conferencia de prensa que el vuelo 370 terminó en el sur del Océano Índico.
Utilizando un tipo de análisis nunca antes utilizado en una investigación de este tipo ... Inmarsat y la AAIB han concluido que el [Vuelo 370] voló a lo largo del corredor sur, y que su última posición fue en medio del Océano Índico, al oeste de Perth. Esta es una ubicación remota, lejos de cualquier posible lugar de aterrizaje. Por lo tanto, con profunda tristeza y pesar debo informarles que, según estos nuevos datos, el [Vuelo 370] terminó en el sur del Océano Índico.
- Primer Ministro de Malasia, Najib Razak (24 de marzo de 2014)
En un artículo publicado el 8 de mayo, varios expertos en satélites cuestionaron el análisis de los pings de los satélites realizado por el personal de Inmarsat porque los cambios de frecuencia Doppler medidos aparentemente no se corrigieron adecuadamente contra la propia deriva del satélite (una oscilación periódica Norte-Sur de 3 ° cada 24 horas) . Sin que se publiquen datos adicionales, la implicación de este nuevo análisis fue que no se podía descartar la parte norte del arco de pings del satélite Inmarsat. El gobierno de Malasia publicó los datos del satélite tres semanas después.
Los detalles de la metodología utilizada para analizar las comunicaciones por satélite se proporcionaron en el informe MH370 - Definición de áreas de búsqueda submarina de la Oficina de Seguridad del Transporte de Australia , publicado en junio, y en un suplemento publicado en octubre.
Un artículo revisado por pares de científicos de Inmarsat publicado en el Journal of Navigation en octubre de 2014 proporciona un recuento del análisis aplicado a las comunicaciones por satélite del vuelo 370. Su análisis concluyó que el vuelo 370 estaba cerca de 34,7 ° S 93,0 ° E cuando la transmisión final desde la aeronave, pero en su conclusión "[enfatizan] que la sensibilidad de la trayectoria de vuelo reconstruida a los errores de frecuencia es tal que permanece una incertidumbre significativa en la ubicación final". Su análisis utilizó un modelo simplificado de la dinámica de vuelo de la aeronave "para ilustrar cómo las mediciones pueden transformarse en una trayectoria de vuelo razonable" y señalar que otros investigadores utilizaron modelos más sofisticados para determinar el área de búsqueda submarina. Aunque el acceso a la revista requiere una suscripción, sus editores "[sintieron] que este artículo y este tema son demasiado importantes y que deberían compartirse con el mundo" y el artículo se publicó como un artículo de acceso abierto con una licencia Creative Commons Attribution . 34 ° 42′S 93 ° 00′E /
Desde los informes de octubre, se ha seguido perfeccionando el análisis de los datos satelitales. En marzo de 2015, el comisionado en jefe de ATSB, Mark Dolan, comentó que es "un poco más optimista que hace seis meses, porque tenemos más confianza en los datos".
El 29 de julio de 2015, se descubrió un flaperón del vuelo 370 en la Isla Reunión . La ATSB revisó sus cálculos de deriva en busca de escombros de la aeronave y, según la JACC, están "satisfechos de que el descubrimiento del flaperón en La Reunión ... sea consistente con el área de búsqueda submarina actual en el sur del Océano Índico". El modelado de deriva inversa de los escombros, para determinar su origen después de 16 meses, también es compatible con el área de búsqueda submarina actual, aunque el modelado de deriva inversa es muy impreciso durante largos períodos de tiempo.
Notas
Referencias
enlaces externos
- Investigación de ATSB del Vuelo 370 - Página web de la investigación de la Oficina de Seguridad del Transporte de Australia (Número de investigación: AE-2014-054; Título de la investigación: "Asistencia técnica al Departamento de Aviación Civil de Malasia en apoyo del vuelo MH370 de Malaysia Airlines desaparecido el 7 de marzo de 2014 UTC" )
- Centro de coordinación de agencias conjuntas (JACC) : agencia responsable de coordinar el esfuerzo de búsqueda multinacional y que actúa como el único punto de contacto para difundir información sobre la búsqueda.
- Informe preliminar MH 370 - Informe preliminar emitido por el Ministerio de Transporte de Malasia. Con fecha de 9 de abril de 2014 y publicado públicamente el 1 de mayo de 2014.
- MH370 - Definición de áreas de búsqueda submarina - Informe de la Oficina de seguridad del transporte de Australia, publicado el 26 de junio de 2014, y el informe más completo sobre el vuelo 370 publicado públicamente en ese momento. El informe se centra en definir el área de búsqueda para la quinta fase, pero al hacerlo proporciona una descripción general / examen completo de los datos satelitales, las búsquedas fallidas y los posibles "escenarios de fin de vuelo".