研究人员正利用卫星链路，为飞越海洋的航班提供清晰、实时的无线电与数据信号，帮助空中交通管制员更安全、更高效地管理航线。
2025 年 6 月 4 日，在西班牙加那利群岛，空中交通管制员与一名飞越大西洋高空的商业航班飞行员进行了清晰、连续的对话。对一般旅客而言，这似乎稀松平常，但对远离陆地的跨洋航班来说，这种不中断的实时通信一直是难以实现的例外。
在广阔的海面上，清晰、即时的空地通信并非标准配置。信息之间往往存在较长间隔，迫使飞行员选择效率较低的航路，也增加了管制员管理巨大空域的难度。
向“单一欧洲天空”迈进
为解决这些通信和监视盲区，来自西班牙、葡萄牙和德国的卫星工程师、空管专家、航空公司以及研究机构组成跨国团队，启动了一项为期四年的 ECHOES 计划。
该计划的目标是推动欧洲空中交通管理系统的现代化。
ECHOES 将持续至 2025 年 12 月，重点测试基于空间的甚高频（VHF）无线电以及卫星飞机跟踪系统（ADS‑B），以改善海洋和偏远空域的空管能力。
“目前航空业主要依赖 VHF 无线电进行通信，但全球仍有大量区域缺乏这类覆盖，”ECHOES 协调员、Startical 项目经理加布里埃尔·加西亚表示。Startical 是一家西班牙公私合营企业，专注于开发全球卫星航空导航服务。
海洋上难以逾越的通信空白
当飞机飞出沿海地面站的覆盖范围——通常在离海岸约 350 公里之外——就会从雷达视野中消失，同时失去标准 VHF 无线电联系。从这一刻起，通信变得更慢、更不稳定，也更不精确。
此时只能依赖较老的高频（HF）无线电系统，其信号常受到干扰、背景噪声和延迟影响。飞行员仍可报告位置并接收指令，但难以实现真正的“实时对话”。
通信延迟可能非常明显。资深跨大西洋航线飞行员巴勃罗·波萨机长介绍，在海洋上，飞行员与管制员之间的消息往返间隔可能长达五分钟，紧急情况下单程也可能需要三分钟。
“如果我在海上飞行时遇到问题，需要向管制员报告，对方的回复可能要等上六分钟，”波萨说。
他指出，这种等待不仅增加心理压力，也压缩了处理突发状况的时间窗口。
由于管制员既无法通过雷达持续监视飞机，也无法随时与飞行员直接通话，只能通过拉大飞机之间的间隔来保证安全。在陆地上，飞机间隔通常为 8 至 10 海里；
而在海洋上，这一距离往往被放大到 50 甚至 80 海里。这样的做法虽然安全，但严重限制了航路容量和运行效率。
来自轨道的“呼叫”
ECHOES 团队正试图彻底改变这一局面。在早期概念验证工作的基础上，研究人员于 2025 年将两颗小型卫星送入近地轨道。
这两颗卫星分别重约 35 公斤和 100 公斤，搭载 VHF 天线，可中继飞机与地面站之间使用的同类语音和数据信号。
“随着空间技术进步，卫星平台的小型化和发射成本的下降，使得在轨提供 VHF 服务成为现实选择，”加西亚解释道。
这些小卫星运行在近地轨道（高度约 160 至 2000 公里），距离地球和飞机飞行高度相对较近，有助于降低信号延迟并保持 VHF 通信质量。
关键突破在于，研究人员首次成功演示了来自太空的实时 VHF 数据通信。通俗地说，他们证明了飞机不仅可以像在陆地一样通过卫星进行语音通话，还能通过空间链路收发运行所需的数据消息。
在首次通话之后，ECHOES 团队又与多家航空公司的航班，在欧洲与美洲之间的大西洋上空进行了多轮试验。这些测试显示，基于空间的 VHF 能够与地面系统以及基于卫星的 ADS‑B 飞机跟踪系统协同工作，为海洋空域提供连续覆盖。
对飞行员而言，这种体验几乎与平时无异。“我们就像平常与地面 VHF 台通话那样与他们交流，”参与测试的波萨回忆说，“我感觉不到任何区别，一切都很自然。”
这种“感觉不到区别”的自然感，正是技术成功的关键。
更安全的天空，更环保的航班
在证明基于空间的 VHF 通信可行之后，ECHOES 的下一步是推动其走向全球化应用。要实现真正的全球服务，需要大幅扩展在轨卫星数量。
“我们估算，要实现连续的全球覆盖，大约需要 300 颗卫星，”加西亚表示。
稳定可靠的卫星链路将使飞行员能够根据实时天气、气流和空域拥堵情况灵活调整航线。
“如果我们能持续与空中交通管制保持联系，管制员也能实时收集其他飞行员的报告，这会显著改善我们对周围环境的认知，”波萨说。
在这种条件下，飞机可以飞得更直、更短，减少燃油消耗和碳排放。更顺畅的通信还意味着可以在保证安全的前提下，让更多航班使用繁忙的跨洋航路，从而提升空域容量。
“通过卫星实现全球 VHF 通信，正在改变飞行员与空中交通管制之间的连接方式，”波萨总结道。
“把 VHF 覆盖延伸到太空，可以确保连续、标准化的通信，通过减少延迟并为飞行员提供可靠的双向链路，整体提升飞行安全。”
一旦实现规模化部署，这一系统有望让飞越中大西洋的航班，享受到与穿越欧洲最繁忙空域相同水平的连接体验，将如今的通信盲区转变为无缝衔接的全球网络。
通过把传统 VHF 通信“搬上轨道”，欧洲的航空创新团队展示了空间技术如何在不知不觉中改变日常飞行——让长途航班变得更安全、更高效，也更环保。
