Radar đã được các đài kiểm soát không lưu sử dụng rộng rãi từ những năm 1950 và hiện vẫn là thiết bị chủ lực trong hầu hết hệ thống kiểm soát bay đang có trên toàn thế giới. Có hai loại radar: chính và phụ.
Radar chính gửi đi các làn sóng điện từ. Chúng quay lại khi đập vào bất cứ vật thể nào trên đường, mà trong trường hợp này là một chiếc máy bay, không phụ thuộc vào việc hệ thống phát tín hiệu trên máy bay có hoạt động hay không.
“Radar chính có thể nhìn thấy mọi thứ dù thiết bị phát tín hiệu trên máy bay bật hay tắt, nhưng radar chính không thể xác định vật cụ thể là gì. Nó chỉ hiện lên như một chấm sáng trên màn hình”, Mikael Roberton, đồng sáng lập trang mạng flightradar24.com, một trang chuyên theo dõi các chuyến bay có 6 triệu lượt truy cập mỗi ngày, cho biết.
Radar chính thường được dùng cho máy bay quân sự hơn là dân sự. Với máy bay dân sự, các radar phụ sẽ được sử dụng.
 |
| Bản đồ các trạm thu tín hiệu của Flightradar24.com. Ảnh: cbc.ca |
Radar phụ
Các đài kiểm soát không lưu quản lý các đường bay thương mại dựa vào hệ thống radar phụ, cũng phát đi các làn sóng điện từ, nhưng khi gặp sóng này máy phát tín hiệu của máy bay sẽ gửi lại một tín hiệu để nhận diện cả vị trí và các đặc điểm cụ thể của chiếc máy bay.
Tín hiệu được gửi đi theo dạng một mã 4 chữ số độc nhất, gọi là một “squawk”, nhằm xác nhận vị trí cụ thể của chuyến bay. Tất cả các “squawk” đều khác nhau với những máy bay khác nhau, theo Sid McGuirk, một cựu kiểm soát viên không lưu cho Cục Hàng không liên bang Mỹ, hiện giảng dạy về quản lý giao thông ở Đại học Hàng không Embry - Riddle, Florida.
Để phát hiện máy bay bằng hệ thống radar phụ, cần một trạm radar trong khoảng cách 300 km so với máy bay. Do các trạm radar này phải đặt trên mặt đất nên tầm phủ sóng bị giới hạn ở những vùng biển rộng lớn và cũng bị ảnh hưởng bởi yếu tố địa lý, độ cong của trái đất và độ cao chiếc máy bay.
Ở những nơi như Bắc Mỹ và châu Âu, có đủ các trạm radar để bao phủ các vùng đất rộng lớn và rất ít vùng bị “mù radar”, nhưng tất nhiên giữa Đại Tây Dương là chuyện khác.
"Sóng radar dường như không có ở ngoài khoảng cách 200 dặm (khoảng 320 km)”, McGuirk nói. Trong trường hợp chuyến bay MH370, máy bay vẫn trong vùng phủ của một trạm radar mặt đất khi máy phát tín hiệu của nó ngừng hoạt động ở vùng trời phía trên vịnh Thái Lan, khiến radar phụ không thể nhận ra máy bay. Tuy nhiên, theo các thông tin khá mâu thuẫn từ nhà chức trách, một radar chính cho máy bay quân sự vẫn có thể nhận ra nó (dù chỉ là phỏng đoán địa điểm do radar chính không thể xác định cụ thể một chiếc máy bay). Theo phỏng đoán này, chiếc MH370 có thể đã chuyển hướng, đi về phía tây theo hướng eo biển Malacca thay vì tiếp tục bay theo đường dự kiến về phía đông qua Việt Nam.
Patrick Smith của trang web askthepilot.com chỉ ra rằng các phi công trên máy bay cũng có thể tắt máy phát tín hiệu. “Vì lý do an toàn, chẳng hạn như chống cháy và bảo vệ hệ thống điện, các phi công có quyền cô lập một thiết bị nào đó. Thêm nữa, các máy phát tín hiệu đôi khi cũng hỏng và truyền về các dữ liệu lỗi hoặc không hoàn chỉnh. Khi đó phi hành đoàn sẽ quyết định khởi động lại thiết bị, tắt sau đó bật hay chuyển sang dùng thiết bị dự phòng”.
ADS-B
Hệ thống định vị các chuyến bay thứ 3 là ADS-B, một bộ phát tự động. ADS-B dựa vào sóng vô tuyến truyền đi từ một bộ phát tín hiệu khác trên máy bay, không phải trong buồng lái của phi công mà gắn phía dưới máy bay và được phi công kiểm soát từ xa.
Máy phát tín hiệu ADS-B gửi đi các sóng radio bao gồm mọi loại thông tin về chiếc máy bay, như dữ liệu GPS về vị trí máy bay, số hiệu chuyến bay, tốc độ, độ cao và độ dốc của máy bay, cho thấy nó đang tăng hay giảm độ cao. Theo Robertsson, bất kỳ ai cũng có thể nhận các sóng vô tuyến này nếu sử dụng các thiết bị thu sóng rẻ tiền giống như thiết bị thu sóng radio ở các máy thu thanh. “Với ADS-B, bạn nhận được nhiều thông tin hơn với chi phí thấp hơn hẳn (so với hệ thống radar phụ)”, Robertsson cho hay.
 |
| Biểu đồ cho thấy hệ thống ADS-B theo dõi các máy bay sử dụng tín hiệu gửi từ các vệ tinh GPS và các thiết bị phát tín hiệu trên máy bay để xác định các thông tin như địa điểm, tốc độ, số hiệu của máy bay xuống thiết bị nhận tín hiệu dưới mặt đất. Ảnh:Flightradar24.com |
Nhưng dù công nghệ này đã ra đời 8 năm, và hầu hết nhà sản xuất máy bay lớn đều trang bị cho máy bay của họ máy phát tín hiệu ADS-B, đó vẫn chưa phải là quy tắc chung trong kiểm soát không lưu, một phần vì theo lời Robertsson, phải mất nhiều năm để ngành hàng không chấp nhận một công nghệ mới trong việc đảm bảo an toàn.
“Australia là nước đầu tiên sử dụng hệ thống ADS-B trên cả nước từ tháng 12 năm ngoái. Bất cứ thay đổi nào trong ngành hàng không sẽ mất một thời gian rất dài", Robertsson cho biết. ADS-B cũng được sử dụng ở một số vùng tại Mỹ như Alaska và vịnh Mexico cũng như ở Trung Đông, và sẽ dần trở thành một tiêu chuẩn toàn cầu.
Hệ thống nhận tín hiệu ADS-B với máy bay Malaysia
Tổ chức Flightradar 24 của Robertsson có 3.200 bộ nhận tín hiệu ADS-B trên toàn thế giới, hầu hết do các tình nguyện viên quản lý, trong đó hai bộ ở bờ biển phía đông Malaysia đã nhận được tín hiệu từ chuyến bay MH370.
“Máy bay cách khá xa các bộ nhận tín hiệu của chúng tôi, nên trong vùng đó độ phủ giới hạn ở mức khoảng 30.000 feet (9.100 m). Chiếc máy bay này ở độ cao khoảng 35.000 feet (10.700 m) nên ít nhiều ở trong tầm với của bộ thu tín hiệu cho tới khi nó biến mất”, Robertsson nói.
Độ cao mà bộ thu tín hiệu ADS-B có thể phát hiện các máy bay thay đổi tùy theo yếu tố địa lý và vị trí của bộ thu. Flightradar24 còn có các bộ thu tín hiệu ở bờ biển phía tây Malaysia, Việt Nam và Indonesia, nhưng không bộ nào nhận được tín hiệu từ chuyến bay MH370. Việc các bộ thu tín hiệu ở phía tây Malaysia không phát hiện được chiếc máy bay chỉ ra rằng nếu máy bay thực sự chuyển hướng sang phía tây như phỏng đoán thông tin từ các radar quân sự, bộ phát tín hiệu của máy bay đã tắt hay hỏng bất ngờ.
“Nếu máy bay hạ xuống độ cao dưới 30.000 feet và có nhiều bộ thu tín hiệu hơn trong vùng, chúng ta có thể đã biết được chuyện gì xảy ra, nhưng nếu bộ phát tín hiệu bị tắt thì có nhiều thiết bị thu hơn cũng là vô ích”, Robertsson giải thích.
Tổ chức của Robertsson ban đầu là một nhóm của những người cùng sở thích về hàng không được thành lập 6 năm trước, giờ là một mạng lưới toàn cầu cung cấp thông tin cập nhật cho các hãng hàng không và các sân bay, cũng như bán các thiết bị theo dõi chuyến bay trên điện thoại di động và máy tính bảng.
Liên lạc với phi công
 |
| Hệ thống ACARS trên chuyến bay MH370 chính là điều gây ra những tranh cãi mới nhất liên quan tới hướng bay của chiếc Boeing 777. Ảnh: BBC |
Ngoài radar và các thiết bị thu phát tín hiệu, các máy bay cũng liên hệ với đài kiểm soát không lưu và các trạm mặt đất qua bộ đàm vô tuyến hoặc ACARS, với công nghệ giống như công nghệ nhắn tin qua điện thoại.
Các phi công có thể nói chuyện với đài kiểm soát sử dụng các thiết bị phát sóng siêu cao tần (UHF) hay cao tần (VHF), đôi khi các cuộc đối thoại được chuyển phát thông qua một bên tư nhân thứ 3. Khi các hãng hàng không muốn cảnh báo điều gì đó với các phi công, họ cũng có thể sử dụng hệ thống thông báo và thông tin liên lạc cho máy bay (ACARS), có thể phát đi các tin nhắn ngắn qua vệ tinh.
“Chẳng hạn trong vụ 11/9, tất cả hãng hàng không, qua ACARS, đã gửi đi một tin nhắn cảnh báo phi hành đoàn của họ”, McGuirk nói. Hệ thống ACARS trên chuyến bay MH370 chính là điều gây ra những tranh cãi mới nhất liên quan tới hướng bay của chiếc Boeing 777.
GPS
Các phi công dựa vào mạng lưới định vị toàn cầu (GPS) hay các vệ tinh dẫn đường để có thông tin về vị trí của máy bay, giống như GPS trong những chiếc xe hơi hiện đại. “GPS trên xe giúp bạn thấy đường. GPS trên máy bay cho thấy đâu là đất liền, đâu là nước và các sân bay. Nó có bộ dữ liệu rất tinh vi”, McGuirk phân tích.
Nhưng trong hệ thống radar phụ được sử dụng hiện nay ở các đài không lưu với các máy bay thương mại, hầu hết thông tin GPS không được chuyển cho đài kiểm soát. Một số máy bay nhỏ, máy bay chở khách khu vực và máy bay trực thăng truyền dữ liệu GPS xuống mặt đất qua hệ thống liên lạc qua vệ tinh, nhưng không phải là các máy bay thương mại cỡ lớn.
Công ty Canada Latitude Technologies là một trong những hãng bán các thiết bị thu dữ liệu GPS này. Khách hàng của họ, theo lời phó chủ tịch điều hành Peter Parrish, là các hãng hàng không chở khách quy mô địa phương, các máy bay tìm kiếm cứu nạn, vận tải y tế và cứu hỏa. Công ty có một khách hàng Malaysia, MASwings, một hãng địa phương là công ty con của Malaysia Airlines.
“Vì những lý do mà chúng tôi cũng không biết, các hãng hàng không lớn tiếp tục dựa cả vào công nghệ cũ để theo dõi các máy bay của họ, trong khi chỉ cần một chiếc hộp của chúng tôi, mọi thông tin sẽ được truyền về với tần suất liên tục”, Parrish nói trong một thư điện tử cho CBC.
