淺談客艙系統(tǒng)在民機中的應(yīng)用與發(fā)展

柳斯婧

摘 要：客艙是直接面向乘客進(jìn)行服務(wù)交流的一個重要環(huán)節(jié)，得到了越來越多航空公司的重視。該文簡要介紹了客艙系統(tǒng)的組成、功能，并討論了未來客艙系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，客艙系統(tǒng)將會采納更多尖端的電子技術(shù)，向著無線化、智能化的方向發(fā)展，旨在在大可行范圍內(nèi)，提高乘組的工作效率和客艙服務(wù)質(zhì)量，也可為乘客營造更加舒適、愉悅的客艙環(huán)境。

關(guān)鍵詞：客艙系統(tǒng) 客艙服務(wù) 無線 智能

中圖分類號：V243.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（a）-0033-02

隨著人們生活水平的提高及生活節(jié)奏的加快，飛機成為越來越多人出行的主選方式?？团撓到y(tǒng)在大型客機中的運用一方面給乘組提供了一個集中的客艙管理和服務(wù)平臺，極大程度的降低了乘組的工作負(fù)荷；另一方面，乘客可以在飛行途中實現(xiàn)無線上網(wǎng)、機上通訊以及欣賞音視頻節(jié)目等。為了使乘客能夠在幾小時甚至是十幾小時的旅途中獲得舒適、多樣化的飛行體驗，各個飛機制造商以及系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商都致力于提供更加便捷、更加先進(jìn)的客艙系統(tǒng)。此外客艙電子技術(shù)的快速發(fā)展為客艙系統(tǒng)奠定了良好基礎(chǔ)，多元化、自動化的設(shè)計為乘客營造了輕松、舒適的客艙環(huán)境。

1 客艙系統(tǒng)的介紹

大型客機的客艙系統(tǒng)由客艙核心系統(tǒng)、機載娛樂系統(tǒng)以及外部通信系統(tǒng)3部分組成，主要提供旅客廣播、客艙內(nèi)話、旅客呼叫以及綜合化的客艙管理功能，為乘客提供多樣的娛樂和通信服務(wù)?？团撓到y(tǒng)設(shè)備數(shù)量龐大，集成度高，交聯(lián)關(guān)系十分復(fù)雜。對外采用模擬音頻線、離散硬線、以太網(wǎng)、ARINC429[1]數(shù)據(jù)總線同航電核心網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及客艙內(nèi)飾等其他飛機系統(tǒng)進(jìn)行交聯(lián)；客艙系統(tǒng)內(nèi)部主要采用以太網(wǎng)、RS485數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備之間的交聯(lián)。

1.1 客艙核心系統(tǒng)

客艙核心系統(tǒng)作為客艙系統(tǒng)的重要組成部分，由客艙廣播/內(nèi)話子系統(tǒng)和客艙管理子系統(tǒng)組成，能夠提供旅客廣播、客艙內(nèi)話、呼叫、客艙綜合管理控制、自檢維護(hù)等功能，起到了支撐客艙系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)的作用。一方面，客艙核心系統(tǒng)通過一個多端口以太網(wǎng)交換機搭建與機載娛樂系統(tǒng)、外部通信系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、客艙內(nèi)飾之間的網(wǎng)絡(luò)接口，同時客艙核心系統(tǒng)還通過ARINC429數(shù)據(jù)總線以及多根離散硬線接入航電核心網(wǎng)絡(luò)，從而獲取其他飛機系統(tǒng)如艙門監(jiān)視系統(tǒng)、水/廢水系統(tǒng)、綜合空氣管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給其他客艙系統(tǒng)設(shè)備；另一方面，為直接接入到客艙系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)配置以及管理功能。此外，客艙核心系統(tǒng)作為主要的人機接口界面，能夠向機組和維護(hù)人員提供圖形用戶界面（Graphic User Interface，GUI）。

1.2 機載娛樂系統(tǒng)

機載娛樂系統(tǒng)能夠給乘客提供音視頻服務(wù)以及個性化休閑服務(wù)，例如提供安全通告、音視頻點播、游戲、外景監(jiān)視顯示、通過飛行地圖了解飛行線路等。目前使用較為廣泛的機載娛樂系統(tǒng)大致有3種，一種是全艙吊裝式娛樂AOD（Audio On-Demand，音頻點播），即安裝固定式吊裝顯示器，若干排座椅安裝一個，左右對稱分布。當(dāng)飛機在地面或者進(jìn)入巡航狀態(tài)時，乘務(wù)員通過操作GUI為乘客播放存儲在頭端設(shè)備中的視頻資源，同時可以借助座椅端的耳機插孔接收播放視頻的音頻信號。第二種是全艙椅背式顯示器AVOD（Audio Video On-Demand，音視頻點播）及旅客電源。在客艙每個座椅上安裝一個觸摸屏，乘客可以通過椅背上的觸摸屏進(jìn)行游戲、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、點播自己需要播放的音樂/視頻，甚至還可以加載飛行信息界面，通過該界面顯示飛機已飛行公里及小時數(shù)、動態(tài)位置、到達(dá)目的地時間等。座椅設(shè)備還集成了電源插座，可以為乘客手持式電子設(shè)備提供固定的交流電源輸出。第三種是商務(wù)艙椅背式娛樂AVOD及旅客電源，經(jīng)濟艙吊裝式娛樂AOD。上述三種系統(tǒng)都采用了“服務(wù)器-乘客端”的架構(gòu)[2]，通過以太網(wǎng)相互交聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分配與轉(zhuǎn)發(fā)。

1.3 外部通信系統(tǒng)

外部通信系統(tǒng)提供乘客在飛機巡航階段使用便攜式設(shè)備進(jìn)行通訊及無線上網(wǎng)的功能。通過采用機載移動通信及寬帶無線接入技術(shù)，在飛機客艙內(nèi)設(shè)置微基站及無線接入點與乘客的手機或電子設(shè)備進(jìn)行通信，通過某種中繼鏈路將信號發(fā)送到地面上，并最終接入公網(wǎng)。

外部通信系統(tǒng)主要由兩部分組成，一部是機載接入部分，該部分負(fù)責(zé)接入客艙內(nèi)乘客的便攜式電子設(shè)備所發(fā)出的通信信號，并對通信信號進(jìn)行路由和控制；另一部分是衛(wèi)星通信單元，該部分負(fù)責(zé)通過衛(wèi)星將機載接入部分的信號進(jìn)行中繼到地面，并且將地面站的信號通過衛(wèi)星中繼，從而實現(xiàn)機上乘客便攜式電子設(shè)備和地面通信設(shè)備之間的雙向通信。衛(wèi)星中繼鏈路中以Aeromobile、OnAir和Panasonic Avionics公司為代表，主要使用L波段和Ku波段的衛(wèi)星進(jìn)行中繼。Inmarsat衛(wèi)星是目前使用最廣泛的L波段衛(wèi)星。自1982年第一代星投入運營以來，陸續(xù)開通了第二、三、四代星。最新的第四代星提供寬帶業(yè)務(wù)（Swift Broadband，SBB），最高帶寬432kbps[3]，可支持標(biāo)準(zhǔn)IP業(yè)務(wù)、流媒體IP業(yè)務(wù)、普通語音業(yè)務(wù)、ISDN業(yè)務(wù)、短信業(yè)務(wù)和語音郵箱業(yè)務(wù)。另一類廣泛使用的衛(wèi)星中繼鏈路是Ku波段衛(wèi)星。國際上Ku波段衛(wèi)星資源相當(dāng)豐富，使用者租用一個轉(zhuǎn)發(fā)器甚至是一條虛擬鏈路即可實現(xiàn)通信，Ku波段衛(wèi)星最高帶寬可達(dá)4Mbps。

2 客艙系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

早期的客艙系統(tǒng)只提供廣播和音視頻點播，屬于公用設(shè)備，內(nèi)容單一枯燥，對乘客而言沒有太大的吸引力；乘務(wù)員沒有集成化的客艙管理終端，操作復(fù)雜，工作效率低。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電子化技術(shù)被客艙系統(tǒng)所采納，旨在最大范圍內(nèi)，降低乘務(wù)員的操作負(fù)擔(dān)，提高服務(wù)質(zhì)量，同時也為乘客提供更加輕松、舒適的客艙環(huán)境。

2.1 無線客艙

隨著無線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，客艙系統(tǒng)將逐漸向無線傳輸方式發(fā)展，由無線網(wǎng)絡(luò)替代以太網(wǎng)，有效地簡化了系統(tǒng)架構(gòu)，減少了飛機上的線纜及重量，進(jìn)而降低了飛機的使用成本，同時還能滿足乘客的不同需求。

一方面，無線顯示終端將更進(jìn)一步的為客艙服務(wù)工作提供便利?，F(xiàn)階段，乘務(wù)員通過操作固定于前后服務(wù)區(qū)內(nèi)飾板上的管理終端來查看客艙內(nèi)的狀態(tài)以及控制客艙內(nèi)設(shè)施的使用情況。而無線顯示終端作為乘務(wù)員的便攜式設(shè)備，使得乘務(wù)員隨時隨地查看客艙狀態(tài)和控制客艙設(shè)施，例如水/廢水狀態(tài)、廚房加熱狀態(tài)等。無線終端之間還可以進(jìn)行信息傳輸，大大簡化了乘務(wù)之間的溝通。

另一方面，隨著無線信號在大型客機中的逐步驗證，智能手機和手持式設(shè)備的廣泛使用，通過無線信號的方式將便攜設(shè)備與機上娛樂系統(tǒng)相連接從而替代了原有的座椅嵌入式娛樂終端，來為乘客提供音視頻點播、地理定位、游戲等功能，同時也可以通過這些具有無線接入功能的電子設(shè)備瀏覽Internet、收發(fā)電子郵件等[4]。這相比于傳統(tǒng)的機載娛樂系統(tǒng)，無需花費大量的系統(tǒng)研發(fā)費用及安裝費用，降低了管理維護(hù)成本，對于飛機的減重、減少燃油損耗的益處也是顯而易見的。

2.2 智能客艙

智能客艙的概念正在日益發(fā)展。通過對飛機客艙核心系統(tǒng)、機載娛樂系統(tǒng)、外部通信系統(tǒng)的高度集成設(shè)計，一方面為乘客提供各種智能信息服務(wù)，如提供目的地租車、機上電子點餐服務(wù)。乘客通過無線終端上顯示的餐食圖片完成點餐，從而替代了原有的紙質(zhì)餐譜點餐，餐食選擇更加直觀，范圍更廣，同時也為乘務(wù)員的工作提供了便利。另一方面，對機組人員的任務(wù)進(jìn)行智能化管理，乘務(wù)員只需通過簡單的操作（無安全影響的）便可控制整個客艙系統(tǒng)，如智能舷窗的應(yīng)用[5]。傳統(tǒng)的客艙舷窗分布于飛機機身側(cè)面，能夠為乘客及乘務(wù)員提供輔助采光功能。當(dāng)機外的光強過強時，乘客只能關(guān)閉機械塑料遮光板，無法觀賞機外風(fēng)景，同時會降低客艙內(nèi)部光線，給乘客增加了心理壓力及煩躁的心理特征，極大地影響了飛行途中乘客的舒適性。隨著客艙舷窗向著智能化的發(fā)展，窗口的玻璃沒有了遮光板，取而代之的是一個按鈕，乘客根據(jù)需要調(diào)節(jié)按鈕從而調(diào)暗或者調(diào)亮玻璃，同時，乘務(wù)員可也以通過操作GUI界面上的按鈕，統(tǒng)一調(diào)節(jié)乘客處的舷窗明暗度，降低了乘組的工作負(fù)荷，不僅方便而且更加安全。

3 結(jié)語

客艙系統(tǒng)是民用飛機的重要組成部分，該系統(tǒng)直接面向乘客，其質(zhì)量、性能的好壞在很大程度上決定了乘客的飛行體驗，是現(xiàn)代先進(jìn)飛機體現(xiàn)競爭力的一個重要方面。本文簡要介紹了民用飛機客艙系統(tǒng)的組成、功能以及未來發(fā)展趨勢，通過采納更多的尖端技術(shù)，客艙系統(tǒng)將為乘組提供一個操作更加便捷、清晰的綜合化的管理平臺，也會為乘客營造更加輕松、舒適的客艙環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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[4] 孔磊.國內(nèi)機載娛樂系統(tǒng)現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013（9）：20-21.

[5] 曾藝.民用飛機客艙智能舷窗系統(tǒng)設(shè)計[J].航空科學(xué)技術(shù)，2015，26（8）：53-56.