全美航班停飞!不是恐袭,也不是飞机故障,更不是机场瘫痪,11月13日,美国联邦航空管理局(FAA)下令全国地面停飞:
“禁止美国境内所有航班起飞,已经在空中的航班可以继续飞往目的地,入境国际航班单独评估、酌情放行”
这个事情就有点大条了,正常情况下全美每天有1.1万架次飞机往来于美国各个机场,这次停飞影响旅客超过150万人,至少有600架次的航班被迫改降或者返航。因为大量航班延误、取消,芝加哥、丹佛、达拉斯、华盛顿等航空枢纽已经陷入混乱。
估计全世界都懵了,这美国到底怎么回事?中期选举刚结束,民主党和共和党斗争从选举口号到落地白热化,难道要发生超级大事件了?
如果真是这样的话就不是草台班子了!从目前公布的原因来看,应该是“全美航路交通管制中心通信链路故障,受影响的是空管和飞行员之间无线电通信网络”,鉴于FAA的航空安全规则:
“空管无法可靠和机组通信时,就不能放行新起飞航班,防止失去指挥、冲突相撞,所以FAA直接下全国地面停飞,属于标准安全兜底操作。”
FAA这个操作没毛病,但问题是作为全球航空保障与安全等级标杆的美国,怎么会发生如此大面积故障?动不动就是全美,一点故障隔离的技术都没有吗?
据目前多个媒体分析的故障,最有可能的方向有三个:
其一是软件更新引发的故障,目前多个媒体援引知情人士的话称,调查重点已经指向软件系统升级,配置变更导致,升级后通信节点大面积异常;FBI和国土安全部公开表态:目前没有迹象是网络攻击、恶意入侵,但调查没有完全排除该可能性。
其二是硬件或者传输链路以及运营商骨干网故障,这个也不能排除,但可能性比较低,因为运营商骨干网全面故障的概率相当低,并且这种级别的链路都能自动选用备用路径绕开故障点,即使真有某个区域断了也不会影响其他节点,某个区域节点断了也只是影响面积大一些,全美航空通讯网络都出现故障,的确是软件可能性更大。
美国的这套航空管制系统最早是1958年建立的,当时叫NAS(国家空域系统),规划相当全面,包括空域规则、设施、通信、雷达、自动化,甚至还包括人员操作与具体流程。整个体系规划并不是一个全美一张网,而是分布自治的管制体系,就是需要区域对接与协调。
之后随着美国航空领域爆炸性发展,这套系统早就不堪重负,NAS的子系统被逐个替代。
比如在1967年全面上线的ARTCC核心自动化管理系统HOST,在不断升级后,终于在2015年被洛克希德·马丁研发的航路区管ERAM代替,终端进近TRACON自动化的ARTS是在1996年被雷神研发的STARS代替。
还有早期大洋人工估算航迹的老系统,被洛马研发的ATOP航路规划在2005年全面替代。不过系统升级了,但是整体架构上还是没改,都是各种“分布式子系统”,通过全美骨干通信网沟通协调。
另外FAA还在2003年规划下一代空管系统,这是早期NAS系统的增量现代化改造,包括前面的部分规划已经落地,但核心部分并未结束,因为推进缓慢,FAA已经把NextGen办公室给撤了,新的项目叫BNATCS,估计将于2028年交付全新一代基础设施。
不能说系统太老旧,也不能说FAA升级的不够勤快,航空管制本来就是一个超长周期并且不允许间断的系统,这么多年来持续运行持续升级!但是架不住这种早期分布式架构,怎么说吧,这问题还挺严重。
比如全美有22套ERAM,单个ARTCC(自动航路)计算自己的航迹、冲突计算是在本地跑的,飞机跨区移交,AIDC报文,飞行计划同步等走的还是全国专用骨干通信网。
这个网络没毛病,并且故障时BGP/OSPF动态路由支持自动绕路,但这个AIDC空管移交不是简单的数据包转发,是业务层会话 + 状态机制的移交,依赖服务器层面的会话层,如果服务挂掉或者因为升级造成原有协议的数据包无法识别,那么就会造成各空管区域之间无法沟通,被切成一个个孤岛,就像这次事故一样。
另一个是这套系统厂商非常复杂,包括ERAM(洛马)、STARS(雷神)、ATOP、NOTAM、TFMS、语音交换系统,这些子系统都是不同年代、不同承包商单独开发,每一次升级、补丁、版本变更,都要做大量跨厂商联调,隐藏兼容性bug非常多,一旦测试不完全,那故障就会在上线时候全面爆发,GAO多次指出:集成测试不足,每次都依赖后期现场修bug。
NextGen就是这个原因挂掉的,因为是增量改造不涉及架构,包袱实在重,并且对接的还不只是航空管制系统,还有飞机上的通信系统,所以NextGen就干不下去了,BNATCS就好很多,是分布式部署的同一套系统,至少报文链接肯定是没问题了。
但这套系统要到2028年才会部署!这次故障应该和2023年全美航班停飞那次不一样,上次是航空情报通告系统NOTAM故障无法同步,那个只是外围系统,这次可能涉及核心跨区通信系统部分,问题有点大了!


