漫談個人接受ACARS信號的方法

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本周由於馬航MH370失聯(墜毀)事件,
大家都知道了通過ACARS飛機通信尋址與報告系統
地面可以接收到飛機上的很多飛行數據資訊。

本站在客機駕駛探秘系列介紹中也好幾次提到了ACARS
(Aircraft Communications Addressing and Reporting System),
比如1.8節 飛行前程序和駕駛艙內部
2.1節 出發前5分鐘5.1節 下降準備等等。
這種技術已經相當普遍地運用在日常的航班飛機之中了。

其實ACARS也不是什麼很神奇的東西,只要你有一台能接受航空波段的接收機,
還有一台計算機的話,就可以接受並解碼這些數據,畢竟這是一種沒有加密的信號。
下面就簡單介紹一下個人如何接受ACARS信號。

首先是接收機,比如德生PL-660收音機就可以用來接受航空波段,

艾可幕可攜式無線電接收機ICOM IC-R6也是一個很好的選擇。

然後是天線,最好有一根比較長的天線,因為它的質量直接會影響到數據的接受質量。
第一電波工業株式會社的盤錐天線discone antenna D130就是一款很好的產品。

然後是計算機,只要有一台windows的PC機,再裝上這款KG-ACARS免費軟體就可以接受ACRAS信號了。

具體的連接方法也很簡單,我是把天線通過同軸電纜連到IC-R6接收機上,
接收機調到131.250兆赫或者131.450兆赫,
然後通過接收機上的耳機插口,用一根音頻線把聲音信號連到計算機的LINE-IN接口,
最後把計算機上的KG-ACARS軟體啟動即可。


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還有一點要注意的是因為D130使用的是MJ接口,而IC-R6是SMAP口,
所以使用了一個M-SMA的轉換電纜把它們連接起來,
我選用的產品是2D1SR ダイヤモンド(第一電波工業)M-SMA変換ケーブル

為了寫這篇blog,我又把多年前安裝的KG-ACARS打開,再次看了看信號,
該軟體接受到信號時,其右上角的小窗口就會閃動,告訴我們收到了SYC或者DATA。
這個SYC也許就是類似往羅羅公司發送的發動機PING信號的東西吧。

我不太理解具體ACARS的信號格式,但是KG-ACARS幫我們解碼,
並在軟體上顯示出飛機代碼,航班代碼,起落機場代碼,機型,
高度,經緯度,風向風速等等非常詳細的數據,
通過不斷跟蹤這些數據,在螢幕上顯示出各航班的飛行路徑。

下面看看具體數據,一部分是猜的,還求真正的專家指教。
比如:
Lch------------------------[2014/03/16 15:35:55]
NH0256 (JA8968) [H1:9:D17C] MODE:Z
#DFBE24C50A890256 RJFF RJTT 0316 140615 ER124
39002-2042558236403760 7 115 638526643
777118A005030 852 82 95 4 31
777057A00 872 65 95 4 31
11551155 836 3953 843 6262 6138559
11551155 832 3839 847 6102 6201559
21161229177 2790 44541552413216 5129
20261259147 2774 44371511913476 5137
9604594 870 -11010008 1432 1675
9444631 886 -06072012 2177 1885
439 6181 732608000240B8204FF820DEA
442 6266 732608000240B8404FF8210EA
0 0 79880084-2349414081110
4 3 80490084-235031430
10 120880
16 030880
這是發動機的數據,數據類型為H1,即傳到地面的資訊,
第一行 NH256 航班號全日空256, JA8968 機體號
第二行 #DFB 飛行數據記錄儀數據, E 24C50 發動機數據代碼, A89 機體號的一部分
0256 航班號, RJFF 福岡機場, RJTT 羽田機場, 0316 3月16日, 140615 14點6分15秒,
ER 不明(貌似有ER/CL/DC/TR等值,猜測為enroute,climb和decent), 124 不明
第三行 39002 高度39002英尺,-204 溫度零下20.4度,255 對氣速度IAS255節
8236 不明,403760 重量(磅),7 115 638526643 不明
第四五行 潤滑油?
777118A005030 852 發動機編號?,82 油壓?,95 溫度?,4 31 油量?
777057A00 872 發動機編號?, 65 油壓?,95 溫度,4 31油量?
第六七行 發動機參數?
1155 發動機壓力比EPR?,1155發動機壓力比EPR?, 836 轉速N1?,3953 EGT?,843 轉速N2?, 6262 燃油流量?, 6138 燃油流量? 559 不明
之後完全看不懂,而且沒有找到經緯度數據,比較失望。


再看看這個從成田到北京的CA926航班(機體號為B-2068)發來的H1和10數據,一共收到五條。

1 Lch------------------------[2014/03/16 15:48:02]
CA0926 (B-2068) [10:9:M30A] MODE:Z
POS160647, N 3575,E14010,---,301,28196, 64,21073, 359, -35,-255,6

資訊類型10,現在位置北緯35.75東經140.10,根據谷歌地圖,
飛機位置在千葉上空,也就是剛剛從成田機場起飛不久。(成田機場位於千葉縣內)

2 Lch------------------------[2014/03/16 15:54:48]
CA0926 (B-2068) [H1:1:F02B] MODE:Z
#M1BREQPWI/WQ321.320.300:SAPRA.BULGA.KPO.PAROT.CUN.BIGOB.GOTLO.
BULLS.KAKSO.KALMA.SEL.DAPTO.NOPIK.BINIL.ANSIM.DANTI.GONAV.AGAVO.
DONVO.SANKO.DOBGA.MAKNO.ALARA.ANRAT.NOKAK.CG.LADIX.DOGAR.
AA121.AA122.AA123.AA124.N39301E116420.CI01.FI01.RW01.PEK./DQ400E6D9

46秒之後,發出航路上的氣候預測請求,
要求類型為M1BREQPWI請求風預測資訊(Predicted wind info request),
後面還有航路資訊,其航點資訊為:
從日韓間的SAPRA開始,沿 BULGA KPO PAROT CUN BIGOB GOTLO BULLS KAKSO
KALMA SEL DAPTO NOPIK BINIL ANSIM DANTI GONAV AGAVO
DONVO SANKO DOBGA MAKNO ALARA ANRAT NOKAK CG
LADIX DOGAR AA121 AA122 AA123 AA124 N39301E116420 CI01 FI01飛到北京,跑道號01。

把這些點放到SkyVector上一看,航路資訊貌似很準確。

3 Lch------------------------[2014/03/16 15:56:06]
CA0926 (B-2068) [H1:2:F03A] MODE:Z
#M1BREJPWI,065546,130,112,SN101,N39301E116420.130,112,SN101,N39301E116420.130,112,SN101,N39301E116420 99AE

1分20秒之後,再次發出氣候預測請求,請求的氣象位置為廊坊附近

4 Lch------------------------[2014/03/16 15:57:01]
CA0926 (B-2068) [10:3:M31A] MODE:Z
POS160656, N 3582,E13895,---,312,28265, 72,30021, 344,-178,-480,7

55秒後,發出位置資訊,北緯35.82東經138.95,根據谷歌地圖,飛機位於山梨縣上空。

5 Lch------------------------[2014/03/16 15:57:58]
CA0926 (B-2068) [H1:5:F04B] MODE:Z
#M1B4.N39301E116420.CI01.FI01.RW01.PEK./DQ40089CA

56秒後又發出M1B4數據,不知道是什麼意思,後面為北京進場時的航點。


讓KG-ACARS轉了一個小時,數據積累的越來越多,

貌似數據格式很多,後來又查了些相關資料並簡單總結了一下。

附錄
ACARS(飛機通信尋址與報告系統)是一種在航空器和地面站之間通過無線電或衛星傳輸短消息(報文)的數字數據鏈系統。

ACARS使用頻率一覽:
129.000 Active OHare - Unknown
129.125 Tertiary / OHare F3
129.900 Active OHare - Unknown
130.025 Secondary / OHare F2 / ARINC Intl Flights
130.425 Auxilliary Channel for USA
130.450 Northwest Airlines / OHare F5 / USA Domestic
130.575 Active OHare - Unknown
131.125 United Airlines / OHare F4
131.250 Active OHare - Unknown
131.450 Primary Channel in Japan
131.475 Air Canada
131.525 Secondary Channel in Europe
131.550 Primary / OHare F1
131.725 Primary Channel in Europe
131.850 Europe New Channel
136.700 Active OHare - Unknown
136.750 Active, USA and Europe
136.800 United Airlines / OHare F6
136.850 SITA North American Channel
136.925 European ARINC Channel

IC-R6的SQL(squelch)設定:
用IC-R6收聽ATC時靜噪SQL功能非常好,但是接受ACARS時SQL必須關閉,
所以需要改變預設設定,從手動按下的PUSH改為MONI監聽模式,
使用SET->MONI ->HOLD完成。

發動機,性能,氣候方面的代碼:
The H1 message usually reflect data dumps from the flight data recorder (DFDAU) ,the flight management computer (FMC) or the Central Fault Data Indicator (CFDIU). All messages generated by these on board systems are preceded with the "#" character and a two letter code that defines which system was the source of data for the message. Typically, #CF indicates that the source was the CFDIU, #DF for the DFDAU and #M1 or #M2 for the FMC. In addition, a fourth character is displayed as either an A or B to indicate if the message is in the conventional (A) or conversational (B) mode. #DFBCRZ indicating that the data was derived from the DFDAU and contains cruise performance data.

#CFBFLR or #CFBWRN = Equipment failure
#DFB*TKO or #DFBTKO = Take off performance data
#DFB*CRZ or #DFBCRZ = Cruise performance data
#DFB*WOB or #DFBWOB = Weather observation
#DFB/PIREP = Pilot Report
#DFBEDA or #DFBENG = Engine Data
#M1AAEP = Position/Weather Report
#M2APWD = Flight plan predicted wind data
#M1BREQPWI = Predicted wind info request

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