G A D SS实施现状及其对海上搜救的影响

李 猛 董传明 朱玉柱

一、引言

马航MH370和法航AF447两起航班事故暴露出国际航空体系在迅速识别和追踪遇险航空器方面存在的问题，其会对后续的搜救工作及事故的分析和原因调查工作产生不利影响。国际民航组织（International Civil Aviation Organization，ICAO）为解决该问题开展了一系列工作，包括实施全球航空遇险与安全系统（Global Aeronautical Distress and Safety System，GADSS）运行概念。GADSS对全球航空和海上搜救将产生深远影响，系统地梳理GADSS的发展历程、相关规定及要求，分析其对海上搜救的影响，对于我国海上搜救体系应对未来的挑战具有现实意义。

二、GA DSS的发展历程

马航MH370航班失联事件促使国际航空界对航空器追踪监控的重点关注。2014年5月，ICAO在蒙特利尔举行了全球航班追踪多学科特别会议，将全球航班追踪作为优先考虑事项，并就解决航班追踪的必要性和全行业协调行动方面达成一致。会议建议制定一个关于飞行器追踪的运行概念，包括明确飞行器追踪目标，确保相关信息能够及时提供给各利益方及参加搜救行动和事故调查的人员。多学科特别会议后，ICAO成立了临时工作组，由ICAO航空委员会主席、各级官员、秘书处成员和搜救领域的专家组成，经与国际航空运输协会协调，国际航空运输协会的航空器追踪任务组加入到临时工作组。

临时工作组于2014年6月3日开始执行任务，制定了最初的GADSS草案。2015年2月在ICAO的高级别安全会议上审议通过了该草案。由该工作组在2015年做出进一步修改，将ICAO理事会的工作成果和GADSS相关参与方的意见纳入其中。

ICAO在其官方文件中发布了第5版的GADSS。由于实施GADSS对航空公司、飞行器、机组成员、空中交通服务（Air Traffic Service，ATS）等提出了新的要求，需要一个准备过程，其实施过程应分为短期、中期和长期计划。根据《中国民航航空器追踪监控体系建设实施路线图》（以下简称《路线图》），第5版的实施路线图如图1所示，包括正常航班追踪（应具备4D/15追踪能力，即对正常航班追踪应每间隔15 min向地面用户中心报告飞机的高度、经度、纬度、时间，基于现有飞机追踪监控技术实施航班追踪）、不正常航班追踪（当飞机发生异常状态时，由每15 min发送一次位置状态改为每1 min一次）、自主遇险航班追踪、飞行数据远程获取功能的实施时间表。

图1 GA DSS实施路线图（第5版）

2015年11月，ICAO理事会修订了《国际民航公约》附件6第I部分，制定了例行航空器追踪规范，并强制要求航空承运人在2018年11月8日前实现对其海洋区域的4D/15追踪。由《路线图》可知，2016年3月，ICAO理事会提出保护正常运行中的飞行记录器的建议，包括自动脱离式飞行记录器、恢复飞行记录器数据、延长驾驶舱话音记录器记录时间（25 h）和确定遇险航空器位置等要求，于2021年1月起实施。

法航AF447事故反映出现有航空体系无法及时恢复飞行数据的问题。2016年5月ICAO修订了《国际民航公约》附件6第I部分，引入了确定遇险飞行器位置和及时恢复飞行数据的规定。2018年，ICAO制定了《飞机遇险定位和飞行记录仪数据恢复手册》，为确定飞机遇险位置和飞行记录器数据恢复的标准及推荐做法提供了指导[1]。

三、GA DSS相关概念和规定

当前（第6版）的GADSS运行概念如图2所示。

图2 GA DSS运行概念和功能示意图（第6版）

GADSS实施后，国际航空和海上搜救体系发生了变化，《国际航空和海上搜救手册》（以下简称《搜救手册》）做出了相应修改，其2022版第I卷附件G和第II卷第1.3部分是基于GADSS的相关规定。

（一）全球航空遇险与安全系统（G A D SS）

（1）建立GADSS的目的是解决全球航空系统不能及时发现航空器遇险并确定其位置的问题。GADSS通过改进一系列关键领域，提供了全球一致有效的解决方案来增强搜救机构的报警程序。

（2）GADSS由三个主要部分组成：①飞行器追踪（如在空中交管单元（Air Traffic Service Unit，ATSU）和飞行器运营者之间）；②遇险飞行器的定位（通过对飞行中的飞行器的自主遇险追踪（Autonomous Distress Tracking ，ADT）来获取）；③飞行后定位和数据恢复。

（3）GADSS确保飞行过程实时记录，一旦发生坠机、迫降（陆地和海上），确保幸存者的位置、飞行器的位置、可恢复的飞行数据等信息能够获取。

（4）对于GADSS预设的功能，飞行器机组成员、飞行器运营商、空管方、空中导航服务提供商、ADT服务提供商及搜救协调中心（Rescue Coordination Center，RCC）需要理解各自的角色、责任和工作流程，以在全球范围内保持有效的沟通、协调和实施。

（5）对于GADSS中的飞行器追踪，要求飞行器运营商在其运营范围内都具有飞行器追踪能力。要求在海洋区域（一国领海或领海外的领空）具备该追踪能力及建议在各种运营领域内具备该追踪能力。追踪需要在15 min或更少的时间间隔内自动发送4D（经度、纬度、高度和时间）位置报告，除非ATS监控能以15 min或更少的时间间隔获取位置信息。

（6）飞行器追踪不仅增强了RCC在紧急情况下获取飞行器相关信息的能力，而且能够为该区域内参与救援的其他飞行器提供信息，例如指引遇险位置、转发通信等。然而，飞行器追踪的责任和行动通常由空中交管单元（ATSU）和飞行器运营商来执行。

（7）遇险飞行器的位置（通过在飞行中的飞行器自主遇险追踪获取）要求对航空和海上搜救有极大的潜在影响。

（8）关于确定遇险飞行器位置的标准，要求2023年1月1日之后首次颁发单机适航证的最大审定起飞质量超过27 000 kg的航空器，“在遇险时以每分钟至少一次的速率自主传输运营人由此可确定位置的信息”。ICAO的规定还建议这项要求适用于最大审定起飞质量超过5 700 kg的飞行器。

（9）关于自主遇险追踪ADT和飞行后位置及数据恢复方面的责任和程序的更详细的信息见《搜救手册》第II卷中“任务协调”的附件V“飞行中的飞行器自主遇险追踪”。

（10）飞行器飞行后位置和数据恢复的能力通过实施飞行器载运水下定位装置（Underwater Locating Devices, ULD）标准得以提高。设置这项功能的目的主要是为航空事故调查者恢复飞行记录仪的数据。搜救机构应该知道探测ULD不是搜救机构的责任或任务。现有两种类型的ULD投入使用，在不可能探测到紧急定位发射器（Emergency Locator Transmitter，ELT）信号时用来协助寻找水下残骸[2]。

（二）自主遇险追踪（A D T）

GADSS的核心是自主遇险追踪，《搜救手册》第II卷附件V有关ADT规定如下。

（1）对飞行中的飞行器遇险追踪的有效实施，下列重要功能是必备条件：①遇险情况的探测。②自主发送信息，通过该信息能够确定位置和时间戳，这可以通过所发送的全球导航卫星系统坐标或无线电信号推导实现。用来发送信息的系统至少能够在预期的整个航程内及在飞行器失去电力的情况下发送。③（至少）有一种方式能够使飞行器运营商接收所发送的位置信息。④由飞行器运营商确认遇险情况（例如，是正确的而非ADT故障或其他原因）以避免给搜救机构增加不必要的负担。⑤（至少）有一种方式能够使运营商将遇险飞行器的位置信息提供给由运营商所在国建立的适当机构。

（2）当ADT装置启动时，各事件发生的流程如图3所示。

图3 A DT启动流程示意图

（3）由飞行器启动的自主发送应在探测到启动事件后不超过5 s开始，飞行员也可以手动启动ADT装置。

（4）ADT装置的关闭必须与启动的机制相同（例如，当ADT装置是手动启动的，则只有飞行员能够手动关闭；当ADT装置是自动启动的，则只能自动关闭）。

（5）启动ADT装置并不构成需要搜救机构警报的紧急情况。此类启动，可能是飞行器机组成员恢复设置造成的，可视为是一个通知。一旦收到ADT装置启动通知，飞行器运营商即负责确认启动的原因。ADT装置启动后有三种行动：①飞行器运营商发现启动是不合理的或不再合理，例如，确认有误报警或机组成员已经将飞行器从遇险状态恢复正常；②飞行器运营商发现启动是合理的，例如，确认飞行器遇险；③飞行器运营商不确定启动是否合理（例如，不能联系到机组成员），这种情况应假设启动是合理的。

（6）ICAO关于ADT装置的标准和推荐做法没有具体的技术规定，飞行器运营商可以选择适合其运营的设备。当有多个系统满足ICAO的标准和推荐做法的要求时，RCC需要注意到可能存在一个系统与其他系统在某一方面完全不同的情形。全球卫星搜救系统（COSPAS-SARSAT）已经利用其现有的数据分发网络及遇险飞行器位置数据库（Location of an Aircraft in Distress Repository，LADR），建立了一个系统，通过LADR和SIT185分发ADT通知给RCC①IAMSAR Manual（Volume II）2022 Edition.。

（三）遇险飞行器位置数据库（LA D R）

LADR是一个基于网络浏览器的安全存储设施，收集、存储并将ADT发送的位置信息传送给相关方，从而使运营商能够符合《国际民航公约》附件6第6.18.3的规定，即“飞行器运营商能够将遇险的飞行中的飞行器的位置信息提供给运营商所在国建立的相关机构”。

LADR存储的信息至少包括遇险飞行器的最后位置信息（经纬度）、发送信息的日期和时间、飞行器的识别信息（一个或多个飞行器注册、呼号、飞行器地址（24位））、SELCAL（选择性呼叫码）。运营商可以提供其他信息：航向、航速、位置数据的等级和精确程度。在LADR中获取该信息可满足ADT的相关规定，因而可增强搜救和数据恢复能力。

ICAO将担任LADR管理者，并确保只有具有适当资格的，如ADT服务提供商、RCC、区域控制中心（Area Control Center，ACC）或飞行器运营商，能够进入LADR获取及存储数据。RCC将有权限获取所有数据，ACC将有权限获取在其飞行情报区内的相关位置及周围80 n mile区域的数据（允许ACC被告知附近发生的或即将在其飞行情报区内发生的事件，这些事件可能对其行动产生影响，并考虑到位置不精确导致显示飞行器在邻近飞行情报区内的情况）。基于ICAO颁布的航空运营商证书持有者的3字母代号，飞行器运营商将只能获取各自飞行器的数据。ACC和RCC同样有机会提供有限的数据，通过补充与搜救机构有关的数据更新LADR。

具有适当资格的机构可以请求一个免费的权限通过ICAO OPS Control（OPS CTRL）Directory进入LADR，获取权限的链接为：www.icao.int/safety/globaltracking，系统将通过ICAO航空数据网络授权和登录。

LADR用户可以选择当有任何与其相关的新的ADT数据进入到LADR时接到通知，然后可以进入LADR获取ADT数据。LADR数据使用者将有只读权限获取已有数据。

对于LADR权限的订购，各相关方是自愿的，但对飞行器运营商来说是强制的，根据ICAO的DOC8168的相关规定，其必须订购以“确保LADR数据能随着来自遇险飞行器的ADT数据自动更新”。然而，强烈建议RCC订购LADR以获取潜在遇险飞行器更新的精确的位置信息。

ICAO关于LADR的运营和操作计划如下：①欧洲航行安全组织（European Organization for the Safety of Air Navigation，EUROCONTROL，欧控，总部位于比利时的布鲁塞尔）将作为运营商来运营LADR；②贝宁将作为“区域卫星LADR”运营LADR（ICAO帮助提供资金）；③用户进入LADR的权限由OPS CTRL Directory控制；④OPS CTRL Directory是ICAO的产品，但作为LADR发展的一部分，可以通过迁移到EUROCONTROL来代表ICAO运行；⑤ICAO作为LADR的管理者，批准账户的申请，然后EUROCONTROL将生成该账户。

根据ICAO的设想，用户可以通过网络浏览器获取LADR中的数据，也可以通过各自的软件提取数据。LADR没有数据格式的具体规定。LADR数据格式可以（但不限于）包括Flight Information Exchange Model（FIXM），Geography Markup Language（GML）和Geographical JavaScript Object Notation （ GeoJSON ）①IAMSAR Manual（Volume II）2022 Edition.。

四、GA DSS实施现状

如图2所示，GADSS的三个主要功能为：（1）飞行器追踪；（2）自主遇险追踪；（3）飞行后位置和数据恢复。现阶段三个主要功能的实施现状如下。

（一）飞行器追踪（4D/15）

该功能由飞行器运营商（航空公司）实现，GADSS提出了功能要求但没有规定技术上如何实现，飞行器运营商可以基于现有技术自行选择适当设备或系统，在2018年11月8日前完成。目前各大航空公司已实现该功能。

（二）自主遇险追踪（A D T）

在2019年10月召开的ICAO第40届大会上，ADT议题被正式提出。ICAO认为实施GADSS的下一步是在2021年前实现飞行器每分钟发送一次位置报告的自主遇险追踪，这样飞机坠落后的地点将锁定在6 n mile的范围内。但这一目标具有挑战性，航空业界尚未做好准备。因此，ICAO决定修改相关规定，针对新制造飞机安装ADT设备的要求推迟2年至2023年1月1日。

（1）关于ADT的定义出自《国际民航公约》附件6第6.18.1规定“自2023年1月1日起，起飞质量大于27 000 kg的新航空器，在遇险时能够自主发送信息，从该信息中运营商能够至少每一分钟确定一次飞行器的位置”。ICAO建议最大起飞质量大于5 700 kg的飞行器也适用该规定。

由于当时航空业内仍然没有完全做好准备，2022年7月，ICAO再次修改《国际民航公约》附件6第6.18.1部分，将所有飞机安装ADT的要求推迟到2025年1月1日（最大起飞质量大于27 000 kg的新飞行器的安装要求日期推迟到2024年1月1日）。

ICAO关于ADT的相关规定，需要注意以下几点：①关于ADT功能，ICAO规定了设备的功能类型但没有规定技术要求；②自主遇险追踪是针对飞行中的飞行器的；③由飞行器运营商（航空公司）来接收ADT信号。

（2）《搜救手册》第II卷附件V的附页A指出COSPAS-SARSAT已经研制了Distress Tracking ELT（ELT（DT））支持ICAO的GADSS。

ELT（DT）406 MHz信标是一种新型的飞行器追踪信标，与已经应用在飞机上的传统的COSPASSARSAT的ELT发射机不同。传统的ELT（类似于船上的EPIRB）是事故后由幸存者启动的，并具有121.5 MHz归航信号（Homing signal）功能。ELT（DT）是满足GADSS要求的，能够在探测到飞行中的飞行器遇险时启动（自动/人工），并及时将飞行数据传送给COSPAS-SARSAT的搜救卫星系统（MEOSAR），遇险警报则由COSPAS-SARSAT的任务控制中心（Mission Control Center，MCC）直接分发给相关RCC。由于GADSS没有对归航信号功能做出规定，第一代ELT（DT）信标没有121.5 MHz归航信号功能，但航空领域对121.5 MHz归航信号仍有强烈需求，第二代ELT（DT）将合并121.5 MHz归航信号功能。当前主要的飞机制造商，如空中客车、波音等都表示会选择ELT（DT）来满足欧盟和ICAO的相关规定。

2023年1月，COSPAS-SARSAT正式宣布其第一代ELT（DT）信标具备完全运营能力，第二代ELT（DT）的研发正在进行中。自2023年3月起，第一代ELT（DT）陆续交付使用。在LADR尚未投入使用前，COSPAS-SARSAT给出了ELT（DT）以SIT 185信息方式发送给RCC的模板，RCC需要对此有所了解。

第一代ELT（DT）的主要性能指标如下：①与航空电子设备相连，能够自主启动。②启动后最多5 s内开始发送信息。③比常规ELT更高的发送频率，即0~2 min内，每5 s发送一次；2~5 min内，每10 s发送一次；5 min后，每28.5 s发送一次。 ④由飞行器供电；如果断电，电池能够供电370 min以上。⑤具备取消功能，ELT（DT）的取消将与启动采用同样的方式。⑥以ICAO 24位地址码和运营商的3位字母代码编码。⑦提供全球导航卫星系统位置、高度、时间信息。⑧不提供121.5 MHz归航信号功能。⑨不能假设为从坠机中幸存。

（3）ELT（DT）数据分发方式（LADR建好后）如图4所示，需要注意的是，由于系统仍在建设中，在2023年内，部分MCC尚不能收发ELT（DT）信息。

图4 ELT（DT）数据分发示意图

（三）飞行后位置和数据恢复

飞行后飞行器的位置和数据恢复的问题主要靠LADR来解决。ICAO要求遇险飞行器的最后位置能够提供给RCC、空中交通服务单元（ATSU）、飞行器运营商（航空公司），以便于各方立即采取行动。为了便于分发这些信息给相关各方，ICAO计划实施LADR作为一个数据库来收集和分发所需信息。为满足ICAO关于数据分享的要求，COSPASSARSAT的节点任务控制中心（Nodal MCC）将接收到的ELT（DT）数据输入到LADR中。

（1）ICAO计划由EUROCONTORL来运营LADR，并连接到一个区域二级数据库，或称为Sub-LADR，其中一个由贝宁运营，LADR将强制接收和分发下列数据：①最后已知位置（经/纬度、飞行轨迹（经过的位置报告））；②发送的日期和时间；③飞行器运营商代码（3位字母，例如BAW代表British Airways）；④飞行器识别信息；⑤数据源，数据贡献者。

（2）发送至LADR中并可获取的可选择数据包括：①位置数据的精确程度；②高度，高度源；③对地速度和航向；④ELT（DT）Hex ID；⑤启动方式（例如由飞行员手动或有航空电子设备探测到遇险条件而自动启动）；⑥取消消息（如果提供）；⑦经确认的遇险事件（是否经飞行器运营商确认）；⑧消息通知的数据接收方确认；⑨遇险事件的起因或紧急情况的类型（例如为什么飞行器被认为遇险）。

（3）此外，LADR将作为ICAO系统范围的信息管理（system-wide information management，SWIM）的入口而提供额外的信息，如：①由航空交通控制的更新的计划路线；②遇险事件的起因或紧急情况的类型（例如为什么飞行器被认为遇险）；③飞行计划补充信息（为搜救用）；④旅客/货物清单；⑤所载运的危险货物。

（4）LADR的功能要求“从接收到第一个数据到数据能够从LADR中获取的时间不超过30 s”，ICAO对由ADT提供商输入LADR数据的及时性没有具体要求，但每个位置信息将带有发送时间戳。

（5）当LADR获取的数据与其用户的权限有关时（例如在地理搜救区域、ATSU飞行情报区、具体的飞行器运营商），LADR将会通知用户。当前对于LADR的理解是，权限区域是在规则范围内由用户定义的，并且数据类型和区域对于搜救机构没有限制。通知可由Email、SMS或ATS消息发送。通知可通过飞行器运营商、地理区域多边形、飞行器运营商过滤。

（6）OPS Control Directory包含飞行器运营商、空中交通控制、RCC的联系细节，一旦发生事故便于协调。搜救机构可以通过ICAO OPS CTRL Directory请求免费进入LADR的权限。要获取OPS CTRL的权限，需要具备以下条件：①国家协调中心（其为每个国家官方的权威机构，可以是搜救机构、 MCC 、 SPOC 等） 通 过Email（aircrafttracking@icao.int）申请一个账户；②ICAO将确认该机构的权威性并批准授予账户（目前ICAO还没有清晰地定义如何证实机构权威的过程）；③随后国家协调中心可以在其国家和组织内授权账户。只有国家协调中心能够在OPS CTRL Directory中编辑数据，由其生成的账户只有只读数据的权限。

ICAO注意到当前RCC在OPS CTRL Directory中尚不具备功能，当具备功能并且可以获取权限时，ICAO将发送国家信函通知搜救机构。

（7）当前LADR正处在研发过程中，尚不具备从遇险飞行器中接收ADT设备发送的位置信息及通知其用户的能力。预计直到2 0 2 4 年年初，EUROCONTORL研发的LADR还不具备运营能力。

五、实施GA DSS对海上搜救的影响

ICAO实施GADSS的主要目的是解决全球航空系统能够及时发现航空器遇险并确定其位置的问题。一旦发生航空事故，大概率需要海上协助搜救。近年来，航空和海上搜救部门的联系越来越紧密，在ICAO和IMO层面，鼓励各国成立Joint RCC（JRCC），即航空和海上联合搜救协调中心。作为海上搜救部门，了解和掌握航空搜救的理念和程序是必要的。

（1）搜救公约和法规方面，实施GADSS后，涉及航空和海上搜救的公约及手册新增了相应的内容，同时GADSS尚在不断完善中，公约和手册的每一次修改前后变化较大，例如，《搜救手册》2019版中涉及GADSS的内容，在其2022版几乎全部被新的内容替代，这与国际公约和手册以往每一次修改都小幅变动不同，需要海上搜救人员关注。涉及搜救的国际公约和手册主要有：①《国际民航公约》附件6“航空器运行”；②《搜救手册（2022版）》第I卷附件G、第II卷第1章；③ICAO的GADSS手册（ICAO Doc 10165）。

（2）搜救实践方面，航空搜救，特别是实现自主遇险追踪（ADT）之后（预计于2025年），其搜救的逻辑和海上有所不同。海上搜救通常需要根据幸存者发出的最后已知位置（Last Known Position，LKP）来开展搜救行动，LKP通常是固定的；而航空器ADT发送位置（通知）信息时航空器仍在飞行中，空中交管中心认为在飞行中的飞行器遇险的判定依据是飞行状态、导航状态、通信状态等方面。海上搜救中心RCC接收到的信息通常视为“报警（Alert）”；ADT发送的信息在航空领域被视为“通知（Notification）”，需进一步判断是否遇险；RCC应了解航空遇险信息发送和接收、行动的流程，在接到ELT（DT）的通知时，需与ATS或航空公司确认或等待其通知。海上搜救人员应知晓ELT（DT）以SIT 185 Message发送的报文内容，SIT 185 Message的范例如图5所示。

图5 COSPA S-SA RSA T ELT(DT)SIT 185 M essage 示例

（3）LADR是获取飞行器ADT信息及飞行后位置和数据恢复的主要系统，海上搜救人员应关注LADR的发展动态，及时获取进入LADR的权限和使用方法，了解LADR数据的接发流程。

六、结束语

航空领域实施GADSS的主要目的是便于追踪飞行器、搜救和事后调查。当前GADSS已实现了飞行器的正常运行追踪，预计将于2025年实现自主遇险追踪及飞行后位置和数据恢复。实施GADSS的系统正在建设中，相关国际公约、规则和手册也在不断修改和完善。GADSS完全实现后，航空和海上搜救将进入新阶段，相关部门和人员应及时关注国际公约、规则和手册的发展动态，具备收发航空器自主遇险追踪信息和遇险飞行器位置数据库数据的软硬件条件，熟悉数据传送流程、应用场景及技术细节，完成人员知识更新和技能的培训，为更高效地开展海上搜救做好充分的准备。