民航地空通訊技術論文

　　隨著我國工業(yè)水平的不斷提高，民航業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，通信方式也在逐漸向數(shù)字化方向上靠攏，下面小編給大家分享一些民航地空通訊技術論文，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　民航地空通訊技術論文篇一

　　民航地空通信技術的發(fā)展

　　摘 要：隨著我國工業(yè)水平的不斷提高，民航業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，通信方式也在逐漸向數(shù)字化方向上靠攏，從原來的語音通信逐步向數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)變。而民航通信技術也由從前的飛機通信尋址與報告系統(tǒng)技術，升級成現(xiàn)階段的ATN/VDL技術。本文對目前階段民航地空通信系統(tǒng)進行分析，并對通信技術未來的發(fā)展趨勢進行簡單介紹，希望能對未來民航通信系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻。

　　關鍵詞：民航;ACARS;地空通信;ATN/VDL技術

　　中圖分類號：V243 文獻標識碼：A

　　近些年，我國民航業(yè)得到了快速發(fā)展，這就使得民航通信業(yè)務量顯著提升。現(xiàn)階段用于民航管制通信的技術有兩種，即：高頻通話技術和甚高頻通話技術兩種，但是隨著通信量的增加及人為因素存在，致使通信頻道出現(xiàn)擁擠現(xiàn)象，導致飛機在飛行安全以及航班準點率上都受到了一定影響，因此就要找尋一種能夠有效處理此類問題的方式，這也成為了民航發(fā)展首先要解決的問題之一。而地空數(shù)據(jù)通信技術的應用，則有效解決了這一實際問題。

　　一、地空數(shù)據(jù)的傳輸種類

　　(一)甚高頻數(shù)據(jù)鏈

　　甚高頻數(shù)據(jù)鏈(VHF)是使用民航118.975～136兆的專用頻段來對數(shù)據(jù)進行傳輸，其具有極高的穩(wěn)定性、信息傳輸迅速、發(fā)生延遲幾率小等優(yōu)點，對衛(wèi)星以及S模式數(shù)據(jù)來講，甚高頻數(shù)據(jù)鏈具有投資成本不高，并且使用便捷不復雜，以及容易對其進行拓展等特點。因此這種甚高頻數(shù)據(jù)鏈技術已經(jīng)成為現(xiàn)階段民航地空數(shù)據(jù)鏈通信中的重要方式之一。然而，甚高頻數(shù)據(jù)鏈還是存在一定的不足，即：視距傳輸所能覆蓋的范圍相對較小，如果想要全面實現(xiàn)航線的覆蓋，就必須建立多個發(fā)布點來解決覆蓋問題。

　　(二)高頻數(shù)據(jù)鏈

　　高頻數(shù)據(jù)鏈與甚高頻數(shù)據(jù)鏈對比分析可知，高頻數(shù)據(jù)鏈具有大于視距的傳輸距離，且能夠覆蓋的面積也相對較大，但是由于高頻數(shù)據(jù)鏈不具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，致使信息數(shù)據(jù)傳輸速度得不到提升，并且速率較慢，同時延遲率高也是高頻數(shù)據(jù)鏈的一大特點。

　　(三)衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)鏈

　　在不同的區(qū)域范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)鏈通信所提供的服務都是基本上一樣的，只是在網(wǎng)絡覆蓋率達不到其通信要求時，才會有服務不一樣的現(xiàn)象出現(xiàn)。

　　二、地空數(shù)據(jù)鏈類型

　　(一)飛機通信尋址與報告系統(tǒng)技術特性

　　現(xiàn)階段，飛機通信尋址與報告系統(tǒng)(ACARS)所使用的通信頻段，是現(xiàn)在國際民航專用的甚高頻作為其頻段支撐。這種系統(tǒng)所使用的空間通信方式是半雙工形式，也就是和地空無線通信所使用的工作模式一樣。在進行地空之間數(shù)據(jù)通信時，通信協(xié)議使用的CSMA，其實際傳輸速度能夠達到2400比特/秒。飛機通信尋址與報告系統(tǒng)是一種字符式的通信協(xié)議，其信息組的最大可支持字符可以達到220個字節(jié)。在對較長的信息進行處理時，由飛機通信尋址與報告系統(tǒng)通信把長數(shù)據(jù)劃分成若干段，在將每個數(shù)據(jù)段編制成相應的電文，然后按照順序?qū)⑵渫ㄟ^無線數(shù)據(jù)鏈進行發(fā)送。因此，只有在一份電文發(fā)送完成且經(jīng)過接收驗證以后，才能進行下一份電文的傳輸。

　　在同一設備上，這種系統(tǒng)可以和語音系統(tǒng)進行很好的兼容，有效的降低了安裝以及運營上所支出的經(jīng)濟費用。與此同時，ACARS與AIR NC規(guī)程一起應用，就能夠符合數(shù)據(jù)集成的需求標準，并且還能夠面向比特的同步協(xié)議進行連接。然而，這種系統(tǒng)現(xiàn)階段還不能滿足民航飛行安全優(yōu)先等級的實際要求，但是它已經(jīng)具有了部分等級的功能。還要值得注意的是，ACSRS與航空電信網(wǎng)之間是不能兼容的。

　　(二)ATN/VDL的特性

　　ATN方案建立在開放式系統(tǒng)能夠進行互相連接以及面向比特的協(xié)議基礎上。而ATN中最為重要的設備就是路由器，這是因為路由器能夠把地面網(wǎng)絡和飛機網(wǎng)絡之間進行很好的連接，同時，還能采用ATN的編制方法進行用戶之間的信息傳輸。ATN路由器協(xié)議規(guī)程主要由下面幾方面所構成。其一，面向連接所使用的四級傳輸協(xié)議。其二，網(wǎng)絡連接協(xié)議。其三，由終端系統(tǒng)傳輸至中介系統(tǒng)中的路由協(xié)議;其四，區(qū)域之間的路由協(xié)議。

　　三、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在民航中的實際應用

　　(一)飛機起飛之前確認放行任務

　　數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)技術應用在民航機場塔臺管制中，再經(jīng)由地空數(shù)據(jù)通信方式對準備起飛的飛機進行放行。因此，飛機一定要具備相關的機載設備進行有效支持，這種數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與傳統(tǒng)的語音放行模式對比，有著極高的優(yōu)越性能。例如，對飛機放行的數(shù)據(jù)傳輸非常準確，傳輸速度也相對較快，降低了飛機組以及地面管制人員的工作量。

　　(二)管制員和駕駛員數(shù)據(jù)鏈通信和自動監(jiān)視

　　管制員和駕駛員數(shù)據(jù)鏈通信(CPDLC) 能夠提供可以在ATS中使用的地空數(shù)據(jù)通信，其中包含了現(xiàn)階段所應用的話音模式以及相應放行和請求較為完善的標準。進一步實現(xiàn)管制員和駕駛員之間的交流和溝通，提高管制移交與傳輸放行等功能質(zhì)量。而這種雙向的通信模式經(jīng)由地空數(shù)據(jù)鏈，對地面的的管制命令進行答復，使數(shù)據(jù)通信以及管制命令能夠進行很多次的閱讀。CPDLC系統(tǒng)框圖具體如圖1所示。

　　(三)自動監(jiān)視系統(tǒng)的使用

　　在ADS模式背景下，飛機能夠使用數(shù)據(jù)鏈自主的向自動控制系統(tǒng)傳遞自身位置以及相應的信息數(shù)據(jù)，有效的將飛機實際位置在系統(tǒng)終端的屏幕界面上進行顯示。這種方法主要使用在雷達不能進行覆蓋的海洋區(qū)域或者是空中區(qū)域。自動監(jiān)視可以劃分為相關以及非相關監(jiān)視兩種。非相關監(jiān)視中是把地面作為基礎，對飛機飛行的實際位置進行預算。而在相關監(jiān)視中，飛機能夠主動的將自身位置進行確定，然后向自動控制系統(tǒng)報告，但是語音報告位置時包含在飛機相關監(jiān)視系統(tǒng)中，因此，飛機的位置就要通過機載的設備中，然后，使用無線電通話技術向自動監(jiān)控系統(tǒng)報告。

　　四、未來地空通信技術的發(fā)展趨勢

　　隨著科技水平的發(fā)展以及民航地空通信技術的不斷完善，未來的通信技術也會朝著傳輸速度更快，傳送信息數(shù)據(jù)更加準確，自動化水平更好，穩(wěn)定性更好等方向上發(fā)展。在地空技術的發(fā)展過程中，使用國際民航組織標準，能夠有效提升數(shù)據(jù)傳送速度的等級，可以在原來的基礎29100bps，同時使用可靠的傳輸協(xié)議，能夠?qū)㈠e誤幾率控制在1.0E-10的范圍內(nèi)，報文延遲幾率能夠降低將近50%左右，從以往的5S降低到3.5S。

　　其中ATN屬于民航專用的網(wǎng)絡，它具有的系統(tǒng)安全機制較為完善，主要支持地空進行無縫通信，可靠性非常的高，不會因為局部故障而導致失效，與此同時，端與端間還存在著可靠的通信，把所有通信因子都連接在一起，構成一個整體，可以對已有的投資進行發(fā)展，能夠保持平穩(wěn)過渡。

　　結論

　　總而言之，我國國內(nèi)的民航業(yè)正處于發(fā)展階段，地空通信技術以及通信企業(yè)正在不斷地發(fā)展和完善，因此我們相信，在地面網(wǎng)絡覆蓋逐漸增大以及通信鏈不斷拓寬的今天，地空通信技術未來的發(fā)展前景是無法估量的。

　　參考文獻

　　[1]欒聲揚，邱天爽，于玲，等.基于飛機散射信號的民航地面干擾源定位新算法[J].大連理工大學學報，2014(06)：626-631.

　　[2]吳海玲，李作虎，劉暉，等.衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際標準工作的現(xiàn)狀分析與對策研究[J].地理信息世界，2014(06)：35-42.

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