Máy bay được theo dõi như thế nào?

Nhờ bộ phận tiếp sóng tín hiệu hay hệ thống định vị toàn cầu, hành trình của một chiếc máy bay sẽ được theo dõi và kiểm soát, nhưng cũng không thể loại trừ khả năng chúng gặp một số sự cố ngoài mong muốn.

Bộ phận tiếp sóng là gì?

Kiểm soát không lưu kết hợp các thông số xác định vị trí của radar cơ bản với các tín hiệu được cung cấp bởi các bộ tiếp sóng (nhận và phát tín hiệu) của các máy bay, để tạo nên bức tranh chi tiết của giao thông hàng không.

Vị trí của hộp đen và hệ thống tiếp sóng trên một chiếc máy bay. (Ảnh: BBC)

Tất cả các loại máy bay thương mại đều được trang bị bộ tiếp sóng ở khu vực buồng lái. Bộ tiếp sóng sẽ tự động truyền tín hiệu điện tử về mặt đất khi nhận được tín hiệu radio.

Các loại hệ thống tiếp sóng cơ bản nhất thường chỉ gửi tín hiệu về độ cao và mã máy bay. Tuy nhiên, các trạm radar vẫn có thể xác định được tốc độ và hướng bay của một chiếc máy bay bằng cách kiểm tra quá trình truyền tiếp.

Vùng bao quát của radar thường kéo dài khoảng 240km tính từ bờ biển. Khi bay qua biển, phi hành đoàn giữ liên lạc với bộ phận kiểm soát trên mặt đất và các máy bay khác bằng cách sử dụng radio tần số cao.

Bộ tiếp sóng có thể được tắt bằng tay khi máy bay đang ở trên không trung. Tuy nhiên, trong trường hợp của chiếc máy bay MH370, nguyên nhân mất tín hiệu do hành động cố ý của con người hay ảnh hưởng của một hiện tượng thời tiết khắc nghiệt vẫn đang còn là một ẩn số.

"Được rồi, đã rõ" là tín hiệu radio cuối cùng mà bộ phận kiểm soát không lưu nhận được cho thấy mọi việc diễn ra bình thường cho đến trước khi chiếc máy bay hoàn toàn biến mất.

Sơ đồ mô phỏng quá trình nhận tín hiệu và phát tín hiệu từ trạm kiểm soát không lưu và máy bay. (Ảnh: BBC)

Chuyện gì xảy ra nếu bộ phận tiếp sóng không hoạt động?

Khi bộ tiếp sóng ngừng gửi tín hiệu, máy bay vẫn có thể được theo dõi bằng cách sử dụng một phương pháp tương tự như dò radar được phát triển từ những năm 1930.

Hệ thống radar sơ cấp thực hiện chức năng theo dõi và rà soát mọi thứ trên bầu trời có thể cho thấy rằng tín hiệu radio vẫn được truyền đi. Vì vậy, radar chỉ có thể chỉ ra vị trí tương đối của một chiếc máy bay mà không thể xác định được nó. Ngày nay, phương pháp này được sử dụng chủ yếu với vai trò là hệ thống hỗ trợ cho radar thứ cấp.

Theo các quan chức của Malaysia, việc theo dõi dấu vết máy bay bằng radar sơ cấp có thể cung cấp thông tin về hành trình của chiếc máy bay mất tích. Tuy nhiên, những dữ liệu này cần được các chuyên gia phân tích một cách chi tiết.

Hệ thống định vị toàn cầu

Các máy bay thực tế có thể được trang bị hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Trong khi đó, mạng lưới kiểm soát không lưu của thế giới vẫn gần như hoàn toàn chỉ dựa vào hoạt động của hệ thống radar.

Với GPS, phi công có thể xác định được vị trí của máy bay trên bản đồ. Dữ liệu này hiện không được cung cấp cho bộ phận kiểm soát không lưu.

Một số chiếc máy bay hiện đại nhất thế giới có thể kết nối ngược dữ liệu GPS với các trung tâm theo dõi vệ tinh. Tuy nhiên, việc xử lý một số lượng lớn dữ liệu sẽ rất tốn kém và các hệ thống này thường chỉ được sử dụng ở những khu vực hẻo lánh mà không có phạm vi hoạt động của radar.

Chuyên gia hàng không Chris Yates cho biết hệ thống Giám sát tự động phụ thuộc – phát quảng bá (ADS-B), công nghệ mới trong hoạt động giám sát và quản lý không lưu, đang sử dụng dữ liệu GPS trong hoạt động theo dõi máy bay.

ADS-B sẽ điều hành các hệ thống cung cấp hình ảnh "radar giả" về chiếc máy bay trong chuyến bay. Những hình ảnh này sẽ được cơ quan tìm kiếm máy bay trực tuyến sử dụng và đưa vào hệ thống vẽ bản đồ.

Máy bay sử dụng hệ thống ADS-B để xác định vị trí qua một vệ tinh, sau đó phát tín hiệu vị trí đến một máy bay khác và đến trạm thông tin trên mặt đất.

Tại Mỹ, tất cả các máy bay đều được yêu cầu phải trang bị hệ thống ADS-B từ nay tới tháng 1/2020,. Hệ thống này được dự đoán sẽ thay thế các hoạt động tìm kiếm dấu vết máy bay dựa trên radar trong tương lai.

Chiếc máy bay của Malaysia Airlines không còn xuất hiện trên hệ thống website theo dõi máy bay cùng thời điểm nó biến mất khỏi màn hình kiểm soát không lưu và không có dữ liệu GPS nào được ghi nhận để có thể tìm ra tung tích.

Một mảnh vỡ từ chiếc máy bay Air France 417 được tìm thấy ở Đại Tây Dương. (Ảnh: AP)

Hệ thống ACARS

Khi chiếc máy bay Air France 447 rơi xuống Đại Tây Dương vào năm 2009, Hệ thống Báo cáo và Liên lạc (ACARS) đã giúp các nhà điều tra tìm ra đầu mối về những sự cố xảy ra khiến máy bay gặp nạn.

Nhờ hệ thống ACARS, máy tính trên máy bay có thể liên lạc với máy tính trên mặt đất và cung cấp thông tin về tình trạng hoạt động của các hệ thống khi đang bay. Các tin nhắn sẽ được truyền bằng tín hiệu radio hoặc tín hiệu điện tử qua vệ tinh và có thể bao quát nhiều vấn đề liên quan đến tình trạng của chiếc máy bay đó, từ động cơ máy móc đến khu vệ sinh. Các thông tin quan trọng sẽ được gửi đến bộ phận theo dõi trên mặt đất và quá trình hỗ trợ sẽ được tiến hành nhanh chóng hơn.

Nhờ ACARS, các chuyên gia đã phát hiện lỗi kiểm soát tốc độ của máy bay Air France trong sự cố năm 2009. Đây là nguyên nhân khiến phi hành đoàn mất phương hướng và chiếc máy bay gặp nạn sau đó chỉ vài phút.

Tuy nhiên, trong trường hợp chiếc máy bay mất tích của Malaysia Airlines, các nhà điều tra cho biết vẫn chưa có dữ liệu nào liên quan được ghi nhận cho đến nay.

Dữ liệu ghi lại trong hộp đen có thể giúp tìm ra nguyên nhân máy bay gặp nạn. (Ảnh minh họa: NTSB)

Hộp đen

Theo các chuyên gia hàng không, sự biến mất bí ẩn của MH370 chỉ có thể được lý giải khi các dữ liệu ghi lại trong hộp đen của chiếc máy được phục hồi. Tuy nhiên, trong trường hợp chiếc máy bay rơi xuống biển, việc phục hồi các dữ liệu này không hề dễ dàng.

Khi ở dưới nước, hộp đen sẽ tự phát các tín hiệu siêu âm. Tuy nhiên, những tín hiệu này chỉ được phát hiện ở một phạm vi hẹp. Các đội tìm kiếm chỉ có thể phát hiện tín hiệu này nếu tiếp cận đủ gần với vị trí máy bay gặp nạn.

Hộp đen không được trang bị các thiết bị phát định vị GPS, do đó việc tìm kiếm nó thường gây nhiều khó khăn cho các đội cứu hộ.