淺談現(xiàn)代航空通信發(fā)展?fàn)顩r

摘要：航空通信是航空部門之間借助電信設(shè)備，來實時或及時傳遞飛機(jī)飛行動態(tài)、空中交通管制指示、氣象情報和航空運輸業(yè)務(wù)信息等的一種飛行保障業(yè)務(wù)。本文主要分析了航空通信信息傳播基本原理及類型，然后探討了對現(xiàn)代未來航空通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討，希冀能進(jìn)行交流共享。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代航空通信；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；通信發(fā)展

一、航空通信概述

飛機(jī)通信系統(tǒng)一般有兩種基本類型，即空地通信系統(tǒng)（AG）和空空通信系統(tǒng)（AA）。兩種通信系統(tǒng)示意圖見圖1所示。

第一，語音模擬信號。無線信號能量傳播在較低的大氣層，是通過“空間傳播”形式進(jìn)行信號傳播的，這種信號傳播包括直線傳播信號和反射傳播信號兩部分。在航空通信領(lǐng)域，語音信號的傳遞和接收技術(shù)非常重要，一般采用雙邊帶振幅調(diào)制技術(shù)（DSB-AM），因其技術(shù)簡單，能通過調(diào)制信號接收器濾波帶寬并同時處理多個帶寬信號。但其信號有100kHz頻道帶寬，必須要將頻道帶寬減少到50kHz以下，才能增加頻道數(shù)量。

第二，航空通信分類。航空通信可分為若干類型，其分類依據(jù)是空中交通管制類型、航空公司運營類型及飛行情報信息服務(wù)類型，主要采用的是雙向式通信，這樣便于對飛機(jī)的飛行過程與安全進(jìn)行嚴(yán)格控制。航空公司運營控制中心的通信主體是班機(jī)和運營中心，通過情報信息的傳遞，航空公司內(nèi)部可以更加高效、高質(zhì)、協(xié)調(diào)地地開展工作。

第三，航空信號頻譜分配?？茖W(xué)地進(jìn)行信號頻譜分配，能保證航空通信不受到較大干擾，能可靠地進(jìn)行工作。以空中交通管制航空通信為例，其頻道屬于甚高頻（VHF）頻譜，每個頻道分配25kHz頻譜“切片部分”。2.85-28.35GHz適用于低速率數(shù)據(jù)通信方式，當(dāng)飛機(jī)在海洋和兩極上空飛行，就采用此種通信方式。這種高頻（HF）頻段信號通過球面反射傳播原理，可以使通信信號傳播到全世界。960-1215GHz的特高頻信號在近年來也開始用于航空通信中，一般用于軍用及民用航空的導(dǎo)航。機(jī)場場面通信采用的是5GHz頻段信號。

二、航空通信類型及系統(tǒng)比較分析

（一）語音通信

在空中交通管制通信中，采用的是模擬語音通信，其航路控制或近進(jìn)區(qū)域控制中心，都會有多個頻率通信通道按照空間（空域）容量分配給其使用。模擬語音信號通信的不足之處是可能會產(chǎn)生通信頻道堵塞問題，其原因是一定空域飛行的飛機(jī)使用的通信頻道多少不一樣，有時會出現(xiàn)多個飛機(jī)共享共同的通信頻道，飛行員很難找到交談的空隙時間。

（二）數(shù)據(jù)鏈通信

最初的數(shù)字式數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)包含數(shù)字化無線信號，在模擬式座艙中使用單獨的數(shù)字化顯示控制設(shè)備（CDU）完成處理。上世紀(jì)80年代波音757/767型飛機(jī)出現(xiàn)后，就采用數(shù)字技術(shù)處理飛行控制、顯示和無線信號。數(shù)字化數(shù)據(jù)鏈技術(shù)主要是為飛機(jī)通信和監(jiān)視提供服務(wù)，其能同時綜合各種系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈消息傳遞。其中，航空運營控制中心數(shù)據(jù)鏈允許航空公司班機(jī)獲取航空運營信息，情報信息通過航空通信報告與尋址系統(tǒng)發(fā)送給飛機(jī)，利用高頻（HF）及衛(wèi)星通信（SATCOM）頻道信號，使航空運營控制中心與跨洋飛行和兩極飛行的飛行器進(jìn)通訊。飛行情報信息（FIS）數(shù)據(jù)鏈，由FAA組織批準(zhǔn)的供應(yīng)商提供服務(wù)，專用航空飛機(jī)使用飛行情報信息服務(wù)數(shù)據(jù)鏈（FISDL）進(jìn)行通信，使用的是136.450和136.475KHz頻段之間的25KHz通信頻率信號進(jìn)行通信。

（三）監(jiān)視數(shù)據(jù)鏈

空中交通管制機(jī)載監(jiān)視系統(tǒng)原來是依靠途中和終端區(qū)雷達(dá)系統(tǒng)。雷達(dá)系統(tǒng)能夠探測出來自飛機(jī)表面（“蒙皮”）的回波信號，以及由機(jī)載空管應(yīng)答機(jī)通過詢問應(yīng)答方式發(fā)出的二次監(jiān)視雷達(dá)信號（SSR）。隨著S模式二次監(jiān)視雷達(dá)（SSR）系統(tǒng)的發(fā)展，其已經(jīng)能選擇或按照地址將信息數(shù)據(jù)傳送給某架飛機(jī)。

三、現(xiàn)代航空通信未來發(fā)展展望

在通信系統(tǒng)方面，未來的空中交通管制信息傳輸將會采用音頻模擬信號通信加數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)（DATACOMM）。音頻模擬信號包含實時的關(guān)鍵信息，數(shù)據(jù)鏈通信系統(tǒng)可以處理地面和空中的非實時性關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。在新一代通信系統(tǒng)中，航站數(shù)據(jù)鏈服務(wù)系統(tǒng)可以直接在FAA組織和飛機(jī)之間進(jìn)行通信，不需要通過第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)參與運行。離場前的凈空狀態(tài)服務(wù)將會由離場凈空數(shù)據(jù)鏈取代。

在導(dǎo)航系統(tǒng)方面，新一代導(dǎo)航系統(tǒng)也采用了數(shù)據(jù)鏈服務(wù)，儀表著陸系統(tǒng)及精密近進(jìn)著陸系統(tǒng)將被擁有數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的局域增強(qiáng)系統(tǒng)（LAAS）所取代。甚高頻數(shù)據(jù)廣播式數(shù)據(jù)鏈能傳送差分GPS修正參數(shù)和近進(jìn)路徑信息給飛機(jī)，VDB數(shù)據(jù)鏈信息傳輸采用108.00-118.00頻譜。

在監(jiān)視系統(tǒng)方面，新一代監(jiān)視系統(tǒng)主要是自動相關(guān)監(jiān)視-廣播系統(tǒng)（ADS-B），其借助每架飛機(jī)播放GPS位置，并能進(jìn)行自動工作。

在機(jī)場區(qū)域運營通信系統(tǒng)方面，新一代機(jī)場區(qū)域運營通信系統(tǒng)能提高空域系統(tǒng)工作效率、容量和安全性。機(jī)場區(qū)域網(wǎng)絡(luò)適用的技術(shù)之一是IEEE802.16e協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般使用IEEE802.16協(xié)議裁剪版內(nèi)容。IEEE802.16e協(xié)議使用OFDMA和L-DACS內(nèi)容，具有多個帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率。

四、結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)的航空通信通過采用模擬無線電信號進(jìn)行音頻信號傳輸，隨著信息科技的發(fā)展，數(shù)字無線信號逐漸在航空通信中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)字無線信能傳遞語音和數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用范圍也非常廣泛。相信在新技術(shù)的推動下，未來新的航空通信功能與作用將會得到進(jìn)一步提升，在通信、導(dǎo)航和相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)等方面，發(fā)揮著越來越重要的作用。

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賈鵬宇：522101200008097612