民用航空通信技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

高鵬飛

摘 要：通信工作在民用航空領(lǐng)域中具有十分重要的作用，通信系統(tǒng)能否正常運(yùn)行會(huì)極大的影響到民航企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展。只有確保通信技術(shù)的有效性，才可以保證民航各個(gè)部門之間實(shí)現(xiàn)及時(shí)快速的溝通和通信，極大地提升民航運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍剩⑶疫M(jìn)一步的保證民航運(yùn)輸工作的安全性。一旦民航通信系統(tǒng)發(fā)生故障，除了會(huì)使民航飛機(jī)的正常通信受到極大的影響，在嚴(yán)重的情況下還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)各種安全事故。為此，民航企業(yè)必須要積極地引進(jìn)各種先進(jìn)的通信技術(shù)，從而有效的保障民用航空的安全正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：民用航空；通信技術(shù)；現(xiàn)狀

及時(shí)可靠的通信技術(shù)在民用航空領(lǐng)域?qū)儆诒Ｕ虾桨嗾＿\(yùn)營(yíng)以及飛行安全的基礎(chǔ)，本文立足于民用航空通信技術(shù)的空管保障，對(duì)民用航空通信環(huán)境進(jìn)行了分析，并且對(duì)跨洋 /偏遠(yuǎn)地區(qū)通信的應(yīng)用現(xiàn)狀、機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面通信的應(yīng)用現(xiàn)狀、陸地空域通信的應(yīng)用現(xiàn)狀等進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，最后分析了民用航空通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景，希望能夠?qū)γ裼煤娇胀ㄐ偶夹g(shù)的應(yīng)用和發(fā)展起到一定的借鑒作用。

一、民用航空通信環(huán)境的分析

現(xiàn)在民用航空具有越來(lái)越多的飛行路線，同時(shí)也具有越來(lái)越大的航空運(yùn)輸客流量，這樣就導(dǎo)致航空運(yùn)輸面臨的較多的安全管理問(wèn)題。在民用航空中其內(nèi)部的通信系統(tǒng)屬于一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，要想有效地保證民用航空的飛行的安全性，就必須要高度的重視民用航空的通信技術(shù)[1]。民用航空的傳輸數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，而且具有較高的通信環(huán)境要求，因此，民用航空的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)通常都比較先進(jìn)。民用航空中傳遞的信息數(shù)據(jù)在具體的通信管理工作中往往會(huì)涉及到多個(gè)單位和企業(yè)，民用航空本身運(yùn)行的安全性和順利性也與這些企業(yè)和單位負(fù)責(zé)的工作具有非常密切的聯(lián)系。計(jì)算機(jī)中心、航空管理局、航空公司等多個(gè)部門之間必須要做到緊密的聯(lián)系和相互配合，才可以使民用航空的正常安全運(yùn)行得到保障。

二、民用航空通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

以起飛、飛行和降落為根據(jù)可以將民用航空通信劃分為3個(gè)區(qū)域，也就是跨洋/偏遠(yuǎn)地區(qū)空域區(qū)域、機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面區(qū)域和陸地空域區(qū)域等。以不同的服務(wù)類型可以將其劃分為以下幾種：首先，航空旅客通信服務(wù)；其次，航空公司運(yùn)營(yíng)和管理服務(wù)，其主要是應(yīng)用在航空公司的管理和運(yùn)營(yíng)工作中的通信服務(wù)；最后，空中交通服務(wù)，其主要的目的就是對(duì)民航飛機(jī)在一定空域內(nèi)的飛行進(jìn)行控制，包括航空移動(dòng)服務(wù)、空中交通管制等內(nèi)容。

（一）跨洋 /偏遠(yuǎn)地區(qū)通信的應(yīng)用現(xiàn)狀

（二）機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面通信的應(yīng)用現(xiàn)狀。首先是泛歐數(shù)字集群系統(tǒng)的應(yīng)用：作為以時(shí)分多址技術(shù)為基礎(chǔ)的一種專業(yè)移動(dòng)通信系統(tǒng)，泛歐數(shù)字集群系統(tǒng)主要應(yīng)用了25 kHz信道間隔，其中的每個(gè)射頻信道都包括四個(gè)時(shí)隙，其一共可以支持三種不同的模式，也就是直接模式、分組數(shù)據(jù)優(yōu)化的模式、話音加數(shù)據(jù)模式。機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面通信主要包括806 —866 MHz和380—520 MHz等幾種不同的工作頻率。其次是機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用：機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)鏈主要應(yīng)用領(lǐng)域是塔臺(tái)與在起降和滑行中的飛機(jī)之間的高速大容量通信，其可以支持一百個(gè)用戶在50 km 范圍內(nèi)的同時(shí)在線。滑行和起降管理控制項(xiàng)目主要應(yīng)用到了多載波碼分多址技術(shù)，其具有8的擴(kuò)展長(zhǎng)度因子、10 ms的保護(hù)檢測(cè)、250 ms的正交頻分復(fù)用符號(hào)持續(xù)時(shí)間、4 kHz的載波間隔、系統(tǒng)帶寬為8192 kHz、調(diào)制制式為QPSK。

（三）陸地空域通信的應(yīng)用現(xiàn)狀。首先是航空短波通信的應(yīng)用：作為最早的航空通信方式，短波通信主要選擇的是單邊帶模擬調(diào)制方式，其在開(kāi)展遠(yuǎn)距離通信的時(shí)候主要是利用電離層反射來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其可以實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)和跨洋的通信覆蓋。然而短波通信具有較低的數(shù)據(jù)傳輸正確率、嚴(yán)重的干擾、頻譜擁擠、較大的延遲、較大的多普勒頻移、嚴(yán)重的多徑等問(wèn)題。現(xiàn)在在沒(méi)有覆蓋VHF系統(tǒng)的區(qū)域是主要的航空短波通信應(yīng)用范圍。其次是VHF 模擬語(yǔ)音通信的應(yīng)用：VHF 模擬語(yǔ)音系統(tǒng)一開(kāi)始主要運(yùn)用200 kHz的信道間隔和雙邊帶模擬語(yǔ)音調(diào)制，能夠?qū)?0個(gè)信道提供出來(lái)，后來(lái)其信道逐漸采用100/50/25/8.33 kHz，因此能夠使容量得到極大的提高。VHF 模擬語(yǔ)音系統(tǒng)可以保證管制員飛行員之間的語(yǔ)音通信和廣播語(yǔ)音服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，屬于一種非常關(guān)鍵的航空語(yǔ)音調(diào)度通信方式。

三、民用航空通信技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展前景

首先，數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)高速大容量傳輸，：未來(lái)的民用航空通信技術(shù)將會(huì)更多的選擇數(shù)據(jù)通信方式作為新應(yīng)用和提供新服務(wù)，不斷開(kāi)放的航空旅客通信會(huì)極大地增加民用航空移動(dòng)通信需求，因此大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰κ呛娇找苿?dòng)通信系統(tǒng)在未來(lái)必須要具備的[4]。其次，多鏈路共存：未來(lái)的一架航空器能夠?qū)Χ鄺l無(wú)線鏈路進(jìn)行同時(shí)使用，比如L-DACS、VD。通過(guò)對(duì)多鏈路管理與調(diào)度策略的利用，就可以將不同QoS 的服務(wù)提供出來(lái)。最后，管理操作將會(huì)以網(wǎng)絡(luò)為中心：各航空實(shí)體在未來(lái)會(huì)具有越來(lái)越多的全系統(tǒng)信息管理、協(xié)同決策、信息交互需求等。而這些必須要立足于網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，確保各個(gè)服務(wù)系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)兼容，從而使網(wǎng)絡(luò)化的管理操作得以實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在民用航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的越來(lái)越快，而空中交通管理系統(tǒng)因?yàn)榭罩薪煌髁康牟粩嘣黾佣兊迷絹?lái)越擁塞，再加上航空旅客通信的開(kāi)放要求，因此，航空移動(dòng)通信在未來(lái)必須要具備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速大容量傳輸?shù)哪芰Α榱吮ＷC空天地信息網(wǎng)絡(luò)和全球化部署的實(shí)現(xiàn)，必須要利用更多的國(guó)際化討論和合作，從而能夠?qū)⒔y(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和頻譜劃分方案制定出來(lái)，立足于航空通信在未來(lái)的需求，對(duì)航空通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全球化的規(guī)劃，從而確保全球無(wú)縫覆蓋的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，我國(guó)在通用航空方面也要對(duì)與我國(guó)實(shí)際相符合的通信系統(tǒng)和管理系統(tǒng)進(jìn)行積極的研究。

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