數(shù)字化、智能化飛行保障新模式探討

袁春娟 焦守波 段宏斌

摘 要：本文主要對機(jī)場飛行保障模式進(jìn)行分析，探討利用無線移動4G技術(shù)，改變現(xiàn)在單純點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多的單純語音通信模式，融入數(shù)據(jù)通信、視頻通信等新方式，提高飛行保障的數(shù)字化、智能化程度，提升保障效率，更好的保障飛行安全。

關(guān)鍵詞：飛行保障；數(shù)字化；無線移動技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.160

1 引言

機(jī)場現(xiàn)用的指揮調(diào)度通信方式，通過對講機(jī)實現(xiàn)對總調(diào)與機(jī)務(wù)處、場站、各機(jī)務(wù)保障單位、各場務(wù)保障單位、機(jī)場守衛(wèi)、消防、醫(yī)療等人員和車輛的指揮調(diào)度。所有的指揮調(diào)度均以語音通話進(jìn)行，沒有通話記錄能力；指揮調(diào)度人員需要了解現(xiàn)工作現(xiàn)場情況，只能聽取語音匯報或者親自前往現(xiàn)場查看；對機(jī)務(wù)、場務(wù)的人員和車輛等保障資源的位置、工作狀態(tài)（是否已完成任務(wù)）無法實時掌控，各類資源的調(diào)度協(xié)調(diào)受限，從而制約了下一步工作的及時開展；對于突發(fā)情況無法第一時間了解事發(fā)現(xiàn)場的具體情況，不便于指揮調(diào)度人員及時下達(dá)正確的指令。

2 無線通信技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀

移動通信技術(shù)經(jīng)過了2G、3G時代的過度，已進(jìn)入4G技術(shù)時代，4G技術(shù)在全球多個國家得到了廣泛推廣。4G移動通信技術(shù)采用LTE技術(shù)（即廣帶接入和分布式網(wǎng)絡(luò)），其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過使用正交頻分復(fù)用（OFDM），多載波調(diào)制技術(shù)，自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）技術(shù)、MIMO多天線技術(shù)、智能天線技術(shù)、干擾抑制技術(shù)，基于IP的核心網(wǎng)，軟件無線電技術(shù)等。

LTE 4G技術(shù)實現(xiàn)了移動用戶端的高數(shù)據(jù)傳輸速率，高頻譜利用率，靈活的資源分配等優(yōu)點(diǎn)，隨著通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與終端應(yīng)用方面的逐漸完善，已廣泛應(yīng)用于公網(wǎng)通信以及智慧城市、公共安全、水電交通、應(yīng)急處突等政企行業(yè)專網(wǎng)通信領(lǐng)域。

3 寬帶多媒體集群專網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

寬帶多媒體集群專網(wǎng)系統(tǒng)采用了OFDMA、MIMO、小區(qū)間干擾抑制技術(shù)、鏈路自適應(yīng)技術(shù)等一系列LTE的關(guān)鍵技術(shù)，同時還采用適用于行業(yè)應(yīng)用需求的空中接口數(shù)據(jù)鏈路模型、網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)和服務(wù)策略等，保證網(wǎng)絡(luò)語音集群功能的高效性和網(wǎng)絡(luò)的安全可靠，并具有覆蓋范圍廣、高帶寬、高保密性、非視距傳輸、支持高速移動、支持專業(yè)集群業(yè)務(wù)等先進(jìn)優(yōu)勢。

寬帶多媒體集群系統(tǒng)專網(wǎng)作為業(yè)務(wù)的具體承載無線平臺，整體無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三層：控制中心層、基站層、終端層。

（1）控制中心層。在控制中心布置核心網(wǎng)設(shè)備與中心各應(yīng)用服務(wù)器、視頻服務(wù)器、基站BBU通過以太網(wǎng)交換機(jī)接口相連。在控制中心子系統(tǒng)中，各專業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)通過路由器與核心網(wǎng)單元相連接，實現(xiàn)控制中心與無線終端側(cè)通信。核心網(wǎng)設(shè)備作為整個網(wǎng)絡(luò)的核心處理單元，負(fù)責(zé)對整個網(wǎng)絡(luò)子單元的管理和控制。

（2）基站層：基站系統(tǒng)包含的設(shè)備是：基站設(shè)備BBU（Base band Unit）設(shè)備和RRU（Radio Remote Unit）設(shè)備，用以覆蓋作業(yè)區(qū)域。BBU設(shè)備通過光纖與RRU設(shè)備相連，各基站通過百兆以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，通過通信傳輸系統(tǒng)提供的通道與控制中心連接。根據(jù)無線信號覆蓋的要求在室內(nèi)布置RRU設(shè)備，通過RRU+板狀天線延伸無線覆蓋，室內(nèi)無線數(shù)據(jù)通信。

（3）終端層：終端分為手持終端和車載終端、CPE終端。

4 專網(wǎng)系統(tǒng)下飛行保障應(yīng)用構(gòu)想

（1）專業(yè)無線寬帶集群通信指揮調(diào)度。集群專網(wǎng)提供專業(yè)的語音集群通信服務(wù)，集群通信PTT（Push To Talk）服務(wù)是一種基于無線移動寬帶網(wǎng)絡(luò)的集群通信服務(wù)，通過無線手持、車載專業(yè)智能終端實現(xiàn)用戶群體之間的群組通信，用戶只需按鍵即可向個人或群組發(fā)起通話，無需撥號和等待對方摘機(jī)。

在實際工作中集群通信PTT服務(wù)可提供多功能、多應(yīng)用的一體化通信模式，如點(diǎn)對點(diǎn)語音，群組語音，數(shù)據(jù)通信，可提升用戶的群組通信效率和快速反應(yīng)能力。

（2）手持終端語音集群、移動視頻一體化調(diào)度。除了傳統(tǒng)的語音集群通信服務(wù)外，依托集群網(wǎng)絡(luò)的高帶寬特性，集群專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)集群能提供語音、視頻聯(lián)動。

進(jìn)行語音集群通話的同時，還可通過手持終端將現(xiàn)場視頻上傳到指揮中心調(diào)度臺，調(diào)度員可根據(jù)實時看到的現(xiàn)場情況，進(jìn)行即時調(diào)度，提高管理效率，并能對音視頻資料進(jìn)行存儲，便于日后工作回溯或善后處理。

（3）車輛、人員行為軌跡監(jiān)控、記錄。通過手持、車載終端上報的GPS信息對網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的車輛和人員進(jìn)行實時定位，并設(shè)置特定觸發(fā)條件。當(dāng)車輛接近特殊區(qū)域時，調(diào)取車輛的監(jiān)控攝像頭實時拍攝的監(jiān)控影像信息，查看作業(yè)狀態(tài)。

（4）特殊情況，實現(xiàn)專家遠(yuǎn)程技術(shù)支持。機(jī)場設(shè)備出現(xiàn)故障或其他特殊情況，現(xiàn)場排障人員無法解決問題。機(jī)場管理部門迅速通過集群通知相關(guān)保障單位了解現(xiàn)場情況，并通過現(xiàn)場應(yīng)急人員的語音+視頻的實時回傳了解現(xiàn)場情況，組織遠(yuǎn)端專家遠(yuǎn)程技術(shù)支持。

（5）手持終端及調(diào)度臺通過安裝行業(yè)應(yīng)用軟件，實現(xiàn)機(jī)場行業(yè)數(shù)字化應(yīng)用。集群專網(wǎng)作為機(jī)場安全生產(chǎn)系統(tǒng)的無線寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載平臺，可以為眾多機(jī)場應(yīng)用提供數(shù)據(jù)傳輸通道，支持行業(yè)應(yīng)用軟件安裝，將開發(fā)的相關(guān)應(yīng)用軟件安裝在終端上，設(shè)備能夠通過安裝相應(yīng)行業(yè)APP軟件實現(xiàn)行業(yè)特定功能。

1）計劃信息查詢：用戶可以在終端上查詢計劃動態(tài)信息。

2）車輛數(shù)字化派工：車輛調(diào)度員根據(jù)車輛狀態(tài)信息，通過ADCS，將任務(wù)派發(fā)給車載終端。任務(wù)信息通過集群專網(wǎng)下發(fā)到對應(yīng)的車載終端上，司機(jī)上車后，開始接收任務(wù)信息。

3）任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控：組長可以在手持終端上實時監(jiān)控已派工任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)，調(diào)度員在調(diào)度界面上實時監(jiān)控任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)（待定、接受、拒絕、到位、失敗、成功）。

5 結(jié)束語

寬帶多媒體集群專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單，且具有性能高效、業(yè)務(wù)融合、應(yīng)用靈活、安全穩(wěn)定等特點(diǎn)，通過利用寬帶集群專網(wǎng)可改變當(dāng)前飛行保障工作中的紙質(zhì)工單、語音指令，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化的綜合調(diào)度，避免以往單一語音集群調(diào)度引起的誤聽誤信；人員、車輛可定位，可實現(xiàn)機(jī)場工作人員和特種車輛等資源的合理、及時調(diào)度；工單可查詢，工作內(nèi)容可回溯，大幅度提高工作效率，有效降低管理成本；通過與客戶現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)（語音對講系統(tǒng)、桌面電話系統(tǒng)）對接，實現(xiàn)原有網(wǎng)絡(luò)整合、設(shè)備利舊，降低通信成本，最終實現(xiàn)飛行保障工作的數(shù)字化、可視化、自動化和智能化。

作者簡介：袁春娟（1990-），女，陜西周至人，碩士研究生，工程師，研究方向：通信導(dǎo)航。