地空數據鏈在民航數據傳輸中網絡通信特性分析

陸玉偉 民航甘肅空管分局 甘肅蘭州

地空數據鏈在民航數據傳輸中網絡通信特性分析

陸玉偉 民航甘肅空管分局 甘肅蘭州

隨著我國科學技術不斷發展，社會對民航事業的發展提出了更高的要求。民航地空數據對保障地空系統的有效性有著直接關系，當今人們也加強了對民航地空數據的重視程度。地空數據鏈作為開展地空通訊的重要數據基礎，因此加強地空數據鏈研究有著重要意義。本文首先探究地空數據鏈在民航數據傳統網絡通信中的種類與特性，進而提出地空數據鏈在數據傳輸網絡通信中的應用。

地空數據鏈 民航數據傳輸網路 通信特征 應用

現如今，隨著人們生活水平不斷提高，航空客流量也在不斷增加，為了能夠全面提高飛機飛行的安全性，我們必須要加強地空通訊系統研究工作。目前所應用的管制通信有VHF、HF等，由于通信頻道擁擠、人為因素等影響，會對地空通訊系統造成嚴重的影響。地空數據鏈作為一種無線網絡通信技術和應用協議，能夠讓飛機和地面通信系統之間實現數據信息交換。通過應用HF、VHF、SATCOM等作為傳輸媒介，這樣即可自動的傳輸相關信息，將飛機、空管、地面工作人員聯系在一起，出了能夠保障飛機運行的安全性，同時也能夠降低飛機航班費用，提高運行效率。

1 地空數據鏈的種類和特征

1.1 VHF數據鏈

VHF數據鏈通常是采用117．975-137 MHz進行數據傳統，具備信息傳遞快、通信可靠性強、延遲低等特點，相比S模式和衛星數據鏈來說，VHF數據鏈投資更少、應用便捷、可以拓展功能，因此VHF數據鏈已經成為了民航地空通訊的重要手段。但也存在一定的缺點，包括視距傳輸、覆蓋范圍低等，想要實現全面覆蓋就必須要進行多點布臺。

1.2 HF數據鏈

相比VHF數據鏈來說，HF數據鏈能夠彌補VHF數據鏈的劣勢，具有超視距傳輸、覆蓋范圍大等特點。但是HF數據鏈通信可靠性不高、信息傳輸速率較慢、延遲高。

當今應用最為廣泛的就是以上兩種地空數據鏈，當然部分民航企業也采用了二次監視雷達的S模式數據鏈（SSP）和衛星通信數據鏈，但是由于成本高、使用效果有待提高、操作性低等特點，在此不做多贅述。

2 民航數據傳輸中網絡通信系統分析

2.1 基礎設施建設

一個完整的通訊系統包含著網絡運行控制中心和相關的輔助系統（子系統），需要對地空數據鏈系統國際路由器系統進行升級，這樣才能夠有效高整個通訊系統的服務質量，加強系統應用的穩定性。同時，為了能夠全面加強通訊系統建設，必須要有人才支持，與 ARINC、AEROTHAI定期開展交流，從而提高NOC人員的專業水平和服務水平，定期對相關人員展開培訓，為后續完善通訊系統奠定基礎。

2.2 基于數據鏈的服務系統

航空公司的運行控制系統（AOC）主要是采用了地空數據鏈和飛機進行雙向通訊，例如像飛機傳輸相關的氣象資料和飛行計劃等。地空數據鏈主要是基于ACARS系統實現相應的功能，裝備該系統的飛機都有唯一的地址，地空數據鏈系統主要是由三個部分構成，包括機械系統、地面系統、地空數據通訊網絡。此外，通過構建氣象自動上傳系統，能夠對所涉及的機場、預報、區域狀況、氣象資料進行檢測，AMDAR傳輸系統主要是服務于中國國家氣象局，通過與WMO全球資料進行交換，實現訊通功能。

3 地空數據鏈的應用

3.1 飛機起飛前放行服務

通過地空數據通信系統實現飛機放行，需要在飛機系統中安裝機載軟件、硬件支持，該種方法相比語音方形有著極大的優越性，包括方形數據更加精準、數據傳輸速度更快、減低工作人員工作強度等。通過“申請——回復”的形式進行。該程序符合ED-85A標準。

3.2 自動化終端區信息服務

采用地空數據鏈能夠為機場提供ATIS 信息服務，同樣，飛機上需要安裝記載軟硬件設備，這樣即可根據無線通訊技術，讓終端區實現自動化信息服務，飛行員和管制員只需要通過終端上的交互系統，即可實時進行溝通，并且很多環節無需人工操作，系統會根據指令內容進行自動化操作。該方法能夠大大降低人工勞動力，并且在實際應用中操作性非常好。

3.3 管制飛行員數據鏈通信

將CPDLC融入到ATS地空數據通訊系統當中，包括當今所應用的語音對話模式相對應的請求和放行標準，這樣即可實現飛行員、管制員的信息交互、管制交移、傳輸放行信息等。采用CPDLC能夠實現飛行員和管制員之間的雙向信息通訊，也就是通過地空數據鏈實現“命令/應答”的形式，從而實現交互式、快速的雙向通訊，并且能夠多次閱讀管制命令。CPDLC主要是利用數據鏈實現通信功能，VHF作為視距通信，因此通常應用于國內飛行；SATCOM（INMARSAT）和 HF通常是在偏遠地區和大洋空域飛行。可見，CPDLC所實現的地空通信具有非常高的可靠性，并且能夠減少管制員和飛行員的工作量，避免出現過去語音通話出現語義誤解等情況。

3.4 自動監控

在自動監控模式下（ADS），飛機通過數據鏈即可向ATC傳輸相關信息，例如位置信息等，飛機位置可以通過雷達系統在顯示終端中呈現，主要是應用在雷達無法覆蓋的海洋區或偏遠地區的空域中。自動監控系統可以分為相關監控和非相關監控兩種形式。其中，非相關監控能夠從地面預測飛機的飛行位置，通常是基于話音位置報告和雷達監視的飛機方位以及距離；相關監控系統主要是向ATC發送報告，話音位置報告是一種相關監視形式，飛機位置可以通過記載導航獲取資料，并由機組通過無線電向ATC發送消息，不需要建立前期指令，飛機即可自動的將相關信息發射出去。ACARS主要服務于航空公司，目前已經擴展到了空中交通管理與服務領域當中，ACARS系統中包括機載設備系統、地空數據通訊網、地面應用系統等。

4 結束語

綜上所述，隨著我國民航事業不斷發展，為了能夠加強民航通訊通能，我們必須要強化對地空數據鏈的研究工作，分析不同數據鏈的特征，根據地空通訊系統結構，實現相應的通訊、操作、監控功能，全面提高民航地空通訊質量。

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