Hộp đen là gì?

Hộp đen là tên gọi của một loại thiết bị lưu trữ thông tin thường được gắn trên các phương tiện giao thông và được thiết kế đặc biệt phù hợp riêng với từng loại phương tiện khác nhau. Có 2 loại hộp đen phổ biến là hộp đen cho máy bay và trên các phương tiện xe cơ giới (cụ thể là ôtô).


Hộp đen trên máy bay (một bộ ghi âm buồng lái phi công, một loại bô lưu chuyến.) (Mặt thứ nhất)


Hộp đen trên máy bay (một bộ ghi âm buồng lái phi công, một loại bô lưu chuyến.) (Mặt thứ 2)

Lịch sử ra đời
Mục đích của Hộp đen ra đời nhằm ghi lại các dữ liệu của các chuyến bay, đề phòng trường hợp máy bay gặp nạn người ta có thể dựa vào thông tin từ hộp đen để tìm nguyên nhân gây tai nạn. Hộp đen do Tiến sĩ David Warren ở Melbourne, Australia phát minh vào khoảng năm 1954.

Thiết kế chế tạo
Hộp đen được thiết kế đặc biệt giúp nó chịu được va đập (3.400 Gs), và tồn tại được dưới sức ép (227 kg/6,5 cm2), nhiệt độ (1.100 oC) mà không hư hại, chịu được nước muối (dưới đáy biển) 24-30 ngày không gỉ.

Hộp đen ngày nay đã được cải tiến nhiều, gồm 2 phần chính: thiết bị ghi dữ liệu chuyến bay (FDR) và thiết bị ghi âm buồng lái (CVR). Các thông tin hành trình mà hộp đen ghi lại bao gồm tất cả hoạt động các máy bay từ khi bắt đầu cất cánh. FDR được nối với các thiết bị cảm ứng đặt ở nhiều nơi trên máy bay cung cấp các thông số thay đổi theo thời gian về hướng di chuyển, về tốc độ, về độ cao của máy bay, chênh lệch áp suất, điều khiển của tay lái, tình trạng nhiên liệu... Mỗi thông tin được ghi lại dưới dạng đường lỗ trong một dải kim loại mỏng. Thiết bị ghi này (FDR) được đặt chắc chắn trong một chiếc hộp để chống va đập, rất kín và không bắt lửa. Trong trường hợp tai nạn nó vẫn được bảo vệ nguyên vẹn. Riêng CVR được nối với những micro đặt trong buồng lái để ghi lại những âm thanh(như lời nói, tiếng bật công tắc, tiếng gõ cửa...). Thường có 4 cái, đặt trên đầu phi công chính, phi công phụ, phi công thứ 3 (nếu có) và ở giữa buồng lái. FDR có thể ghi dữ liệu 25 giờ và CVR thì ghi trong khoảng 2 giờ.

Vì sao gọi là Hộp đen
Có tên gọi "hộp đen" vì ban đầu thiết bị này thường được sơn màu đen. Ngày nay nó được sơn các màu sáng, thường là màu cam để dễ tìm kiếm. Ngoài ra, hộp đen còn được trang bị một hệ thống dẫn giúp định vị vị trí của nó, rất cần khi nó bị rơi xuống nước (ULB). Thiết bị này có 2 "mắt thần", khi nước ngập đến mắt thần, thiết bị sẽ phát ra sóng âm thanh ở 37,5 kHz với tần suất 1 lần/giây trong suốt 30 ngày. Ngày nay, hộp đen không chỉ dùng trên máy bay mà còn dùng trên nhiều phương tiện khác như xe hơi, tàu lửa...

Hộp đen cho máy bay
Hộp đen cho máy bay là hộp lưu trữ thông tin của chuyến bay nhằm nâng cao độ an toàn của máy bay. Để hộp đen có thể tồn tại, nguyên vẹn trong trường hợp có sự cố xảy ra với máy bay, vỏ thiết bị được làm bằng vật liệu siêu cứng chống va đập, không bắt lửa. Nó có dạng hình hộp, kích thước khoảng 20 cm x 30 cm, được đặt ở một nơi an toàn nhất trên máy bay và thường là ở đuôi máy bay để giảm thiểu các tác động khi máy bay rơi. Trong điều kiện hoạt động bình thường, hộp đen giúp người quản lý bay rút kinh nghiệm sau mỗi chuyến bay thông qua thông tin hành trình thu thập được.

Khi có tai nạn máy bay, hộp đen sẽ là vật người ta tìm kiếm đầu tiên để phục vụ công tác thu thập thông tin, dữ liệu trước thời điểm xảy ra tai nạn. Buồng lái của phi công trên máy bay cũng có một thiết bị ghi âm các cuộc nói chuyện của tổ bay. Thiết bị ghi âm này và hộp đen, giúp tìm ra nguyên nhân dẫn đến tai nạn, ngay cả khi chuyến bay không còn một ai sống sót.

Hộp đen cho ô-tô
Hộp đen ô tô hay còn gọi là hộp đen GPS, chính là thiết bị định vị ô tô có kích thước khoảng 04 cm x 10 cm được thiết kế chắc chắn, có vỏ bằng kim loại chống va đập và chống sốc (en:shock), có thể hoạt động trong môi trường điều kiện thời thiết khắc nghiệt, thậm chí nhiệt độ lên đến 80°C. Hộp đen GPS sẽ được gắn bên trong xe ôtô và được kết nối với hệ thống máy chủ chuyên dụng, quản lý trực tuyến qua hệ thống SMS/GPRS/GPS (gọi là trung tâm giám sát); giúp người dùng có thể quản lý và giám sát các phương tiện của mình thông qua máy tính hoặc điện thoại có kết nối Internet. Các thông số về vị trí, tốc độ, quãng đường di chuyển, điểm dừng đỗ, đóng mở cửa, nhiên liệu… sẽ liên tục hoặc đều đặn được cập nhật về trung tâm và đều được hiện thị trên màn hình của người quản lý mọi lúc, mọi nơi trên thế giới.

Ở Việt Nam, hiện nay các xe ôtô, đặc biệt là các xe thuộc các doanh nghiệp vận tải, khi đi đăng kiểm đều bắt buộc phải có trang bị hộp đen GPS mới được phép lưu hành. Đây cũng là một trong những bước tiến tiếp theo nhằm đến tương lai đáp ứng nhu cầu quản lý giao thông công cộng mà Việt Nam đang hướng đến.

Chi tiết về Hộp đen máy bay (Bộ lưu chuyến bay)
Bộ lưu chuyến bay là một bộ thiết bị ghi trên máy bay nhằm phục vụ cho việc điều tra các tai nạn hoặc sự kiện máy bay. Lý do này đòi hỏi nó phải chịu được những điều kiện khi máy bay bị tai nạn nghiêm trọng như chịu được va chạm bằng 3600 lực trọng trường và nhiệt độ 1.000 °C. Bộ lưu chuyến bay bao gồm hai thiết bị thường được tích hợp làm một là bộ lưu dữ liệu chuyến bay (fight data recorder-FDR) và bộ ghi âm buồng lái (cockpit voice recorder-CVR). Thiết bị này thường được gọi là hộp đen.

Bộ lưu chuyến bay (DFDR - Digital Flight Data Recorder) lưu tất cả thông tin của máy bay ở bộ nhớ. DFDR là loại solid state, tức là công thể thể rắn siêu bền không có bất cứ bộ phận nào chuyển động được. Máy ghi này có thể lưu tất cả dữ liệu mà máy tính thu thập được trong 25 giờ sau cùng. Nó có thể lưu dữ liệu lớn hơn so với 25h nếu kết hợp được dung lượng bộ nhớ và tốc độ dữ liệu. Để có dữ liệu về thời gian, DFDR sẽ phát tín hiệu đồng bộ thời gian (GMT) cứ mỗi 4 giây đến bộ ghi âm buồng lái CVR. Dữ liệu ghi nhận được sẽ chứa trong bộ nhớ CMOS chống sốc. Máy ghi sẽ nhận một chuỗi thông điệp 64 từ/giây hoặc 128 từ/giây từ máy tính. Chế độ ghi dữ liệu là một khối dữ liệu đơn mà mỗi khối cách nhau bởi một khoảng trắng. Thời gian để nhận được một khối dữ liệu là 1 giây, do đó DFDR sẽ liên tục giám sát các hoạt động. Nếu có bất thường xuất hiện trong khoảng thời gian này, nó sẽ tự động luu lại trong bộ nhớ. Khi máy bay hạ cách thì các dữ liệu này sẽ được truy xuất để phân tích. DFDR còn trang bị một bộ ULB (Underwater Locator Beacon) gắn ở mặt trước của nó. ULB sẽ phát tín hiệu vô tuyến với tần số 37.5 KHz cứ mỗi 1 giây. Thời gian hoạt động của pin ULB sẽ tùy theo nhà sản xuất, thông thường có thể hoạt động liên tục khoảng 30 ngày. Nó sẽ hoạt động khi tiếp xúc với nước. Tầm để phát hiện ra ULB là 1800–3600 m. ULB được thiết kế để hoạt động ngay cả nó ở sâu 6000 m dưới biển. ULB có thể thực hiện bảo dưỡng mà không cần tháo DFDR, ví dụ như thay pin cho ULB. Mục đích của ULB là để đội tìm kiếm cứu hộ tìm ra được vị trí DFDR.

Cho toi hoi hop den GPS co co chuc nang chi duong khi tai xe khong biet duong khong a