民航航空電信網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究

殷國(guó)恒

摘要：民航航空地地、地空的一體化發(fā)展是現(xiàn)在民航公司追尋的一個(gè)新的目標(biāo)，為了使一體化的發(fā)展更加迅速、開展得更加順利，就得使用航空電信網(wǎng)。航空帶電信網(wǎng)的出現(xiàn)給民航公司帶來了一場(chǎng)變革，航空電信網(wǎng)不僅綜合了很多種通信設(shè)備的特性，還可以使路由轉(zhuǎn)發(fā)信息，這體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)在民航公司利用的合理性。文章通過對(duì)ATN的應(yīng)用程序、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究，為后期技術(shù)改良提供更多理論和實(shí)踐支持。

關(guān)鍵詞：ATN；應(yīng)用程序；體系結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

1 概述

隨著科技和時(shí)代的發(fā)展，人們?yōu)榱斯?jié)省更多的時(shí)間，通常都會(huì)選擇速度較快的飛機(jī)作為出行的交通工具。雖然這種情況給眾多的民航公司帶來了經(jīng)濟(jì)上的大豐收，但也給他們帶來了新的問題。由于飛機(jī)數(shù)量的增多，空中的交通出現(xiàn)了擁堵的現(xiàn)象，現(xiàn)有的航空通信設(shè)備已經(jīng)解決不了航空公司新出現(xiàn)的這些問題。為了使這個(gè)問題得到解決，早年間國(guó)際民航組織就經(jīng)過了深入的探索，最終他們提出了新航行系統(tǒng)的概念[1]。他們引入這個(gè)概念是希望通過這個(gè)新系統(tǒng)聯(lián)合衛(wèi)星來改善空管系統(tǒng)的概念，而新航空電信網(wǎng)（Aeronautical Telecommunication Network，ATN）是目前新航行系統(tǒng)的重要組成。有了新航空電信網(wǎng)才能將新航行系統(tǒng)由理論變成現(xiàn)實(shí)。在2006—2007年，亞太地區(qū)ATN地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和AMHS應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施工作會(huì)逐漸地全面展開，很多國(guó)家為了使自己的民航得到發(fā)展，都會(huì)加入其中。

ATN不是新出現(xiàn)的一種概念，它是存在了很多年的一種通信網(wǎng)絡(luò)。ATN也不是底層的通信網(wǎng)絡(luò)，它是國(guó)際化的，并且是地面、航空、空地等多方面的數(shù)據(jù)互相聯(lián)系在一起，通過數(shù)據(jù)聯(lián)通實(shí)現(xiàn)全球一體化的航空專用的通信網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)使航空公司的運(yùn)行更加安全、可靠，總之，它給航空公司帶來的效益是不可估量的。ATN可以給航空公司提供4項(xiàng)對(duì)他們十分有幫助的服務(wù)：空中交通服務(wù)通信、航空運(yùn)行控制、航空管理通信、航空旅客通信。因?yàn)锳TN確實(shí)加速了民航公司的進(jìn)步，所以目前很多的國(guó)家都在大力推行這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而中國(guó)作為重要國(guó)之一，更是在大力地推廣這個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這也為我國(guó)民航公司提供了更加可靠、更加安全的通信服務(wù)。

2 ATN應(yīng)用程序

ATN是一個(gè)綜合性的互聯(lián)網(wǎng)的概念，它將一切先進(jìn)的通信設(shè)備的功能以及應(yīng)用程序整合到一個(gè)通信設(shè)備中，就形成了ATN通信[2]。ATN網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為整個(gè)航空市場(chǎng)都提供了統(tǒng)一的航空通信服務(wù)，并且這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)還可以根據(jù)某個(gè)航空公司的要求為其提供有別于其他公司的通信服務(wù)。ATN主要應(yīng)用于地空和地地。

2.1 地空應(yīng)用

地空應(yīng)用主要包括4個(gè)內(nèi)容：上下文管理、管制人員與機(jī)組人員之間的數(shù)據(jù)鏈的通信、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視、飛行情報(bào)服務(wù)[3]，這4項(xiàng)應(yīng)用從域名解析、機(jī)載導(dǎo)航定位、地空信息交互、航空情報(bào)交互等內(nèi)容進(jìn)行管理和升級(jí)，解決了現(xiàn)代航空中各種地空往來數(shù)據(jù)傳輸問題。

2.2 地地應(yīng)用

地地應(yīng)用主要包括了空中交通服務(wù)（Air Traffic Service，ATS）、信息處理服務(wù)、設(shè)備間數(shù)據(jù)通信（Air Inter-device Data Communication， AIDC）兩類應(yīng)用 ，其中 ATS 主要是對(duì)各種空中交通信息的集中處理，包括分析、存儲(chǔ)和透?jìng)?，而ATS主要是根據(jù)信息對(duì)地面航班進(jìn)行管理和空中航班的管制。

3 ATN的體系結(jié)構(gòu)

組成ATN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件都是比較高科技的產(chǎn)品，其中最重要的構(gòu)件是ATN路由器、通信子網(wǎng)、終端系統(tǒng)。其中ATN路由器與通信子網(wǎng)的聯(lián)系較為密切，它會(huì)在ATN系統(tǒng)工作時(shí)連接各種通信子網(wǎng)，并且它還會(huì)跨越不同的通信子網(wǎng)傳送基于Qos的分組。而通信子網(wǎng)卻并不是ATN系統(tǒng)中的組成部分，它是一個(gè)特定技術(shù)的通信網(wǎng)，ATN在工作中會(huì)使用它來傳遞各種物理的信息，這也使得它為ATN網(wǎng)絡(luò)提供了很多重要的數(shù)據(jù)。在ATN網(wǎng)絡(luò)中，終端系統(tǒng)的作用就是使民航公司與國(guó)外的一些航空公司完成通信。

新型的航空電信網(wǎng)在技術(shù)上面有著很大的進(jìn)步，因?yàn)楝F(xiàn)行的子網(wǎng)已經(jīng)解決不了航空日益發(fā)展帶來的附加問題，所以新型的航空電信網(wǎng)才被人們研發(fā)出來。新型的航空電信網(wǎng)可分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。顧名思義，局域網(wǎng)的范圍相對(duì)廣域網(wǎng)來說小得多，它是一個(gè)應(yīng)用于一個(gè)空管中心或者一架飛機(jī)的內(nèi)部。而廣域網(wǎng)是應(yīng)用于航空地面系統(tǒng)之間或者地空系統(tǒng)之間。新型航空電信網(wǎng)的中介系統(tǒng)則是由航空電信網(wǎng)的中間區(qū)域的路由器和域間路由器所組成的，中介系統(tǒng)的功能就是把不同種類的子網(wǎng)通過自身的系統(tǒng)連接在一起。在ATN網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)種類的路由器還有與相鄰的路由器互通或者互相交換信息的功能。ATN路由器如果按照它的規(guī)程又可以分為靜態(tài)路由器和動(dòng)態(tài)路由器，每種路由器都可以在自身的位置上發(fā)揮自己的職能。

4 ATN的應(yīng)用進(jìn)展

4.1 國(guó)際上ATN的應(yīng)用進(jìn)展

4.1.1 ATN地地應(yīng)用

在中國(guó)，新型的技術(shù)一般首先在北京應(yīng)用，然后再推廣到全國(guó)。而作為國(guó)際上ATN的主要試用點(diǎn)，北京將會(huì)首先聯(lián)通區(qū)內(nèi)的11個(gè)國(guó)家，另外，中東和歐洲地區(qū)也是我國(guó)重點(diǎn)聯(lián)通的對(duì)象。在我國(guó)，香港存在的意義并不比北京小，而香港作為亞太地區(qū)在我國(guó)的另一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，它將聯(lián)通7個(gè)國(guó)家或者地區(qū)。在我國(guó)之外的其他城市或者國(guó)家，也在積極地使用ATN通信網(wǎng)絡(luò)，像澳大利亞、新加坡、泰國(guó)、澳門等地區(qū)[4]。到目前為止，為了這項(xiàng)新技術(shù)的使用安全，中國(guó)、泰國(guó)、香港這3個(gè)地區(qū)已經(jīng)完成了 3個(gè)階段的測(cè)試，并且測(cè)試結(jié)果表明這項(xiàng)技術(shù)可以投入使用。

4.1.2 ATN地空應(yīng)用

ACARS向ATN地空通信的過渡就是ATN在地空應(yīng)用的最主要的職能。過渡計(jì)劃利用的是傳統(tǒng)的設(shè)備并且保證在底層完全兼容的情況下采取的措施，具體的措施為：首先建立一個(gè)地空網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)要能將地面的信息通過ATN傳輸?shù)娇罩校缓笤偈褂肁CARS，等到所有的技術(shù)都成型時(shí)，就可以將其轉(zhuǎn)換成ATN。

4.2 國(guó)內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)展

在我國(guó)ATN應(yīng)用的較早，大致地可以根據(jù)時(shí)間分為兩個(gè)階段：2001—2005年為第一個(gè)階段，在此期間，國(guó)內(nèi)相關(guān)人員的主要工作是編制相關(guān)的應(yīng)用白皮書。然后再根據(jù)ATN的特點(diǎn)加入相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室以及做前期的技術(shù)準(zhǔn)備工作，實(shí)驗(yàn)室建立好之后，國(guó)家得大范圍地招募人才進(jìn)行技術(shù)研究。2006—2010年為ATN應(yīng)用的第二個(gè)階段，在這個(gè)時(shí)間段，國(guó)內(nèi)相關(guān)人員的主要工作就是ATN的過渡和實(shí)施。

4.3 ANT功能

ANT功能利用信道與航空固定電信網(wǎng)轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)、AFTN用戶終端、其他ATN/AMHS系統(tǒng)以及UA的終端建立接口，并且可以使用信道接收其他設(shè)備發(fā)來的數(shù)據(jù)，接著，就可以利用系統(tǒng)的路由器的特點(diǎn)將數(shù)據(jù)分發(fā)到各個(gè)接受的端口，最后各個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)再將數(shù)據(jù)進(jìn)行交換[5]。

ATN二期項(xiàng)目能夠達(dá)到AMHS信息交換處理與國(guó)際民航組織ATN地面網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)規(guī)范，能夠?qū)崿F(xiàn)最新的國(guó)際化的接口。在廣州的ATN通信站點(diǎn)建立完成之后，形成了兩種模式，其中一個(gè)比較重要的作用就是作為北京ATN的預(yù)備站點(diǎn)，如果北京的ATN出現(xiàn)功能失效時(shí)，此時(shí)廣州AMHS/ATN系統(tǒng)就能啟動(dòng)，在北京的ATN站點(diǎn)暫時(shí)不能使用時(shí)，廣州站點(diǎn)的一些通信設(shè)備就會(huì)連接全國(guó)的甚至是國(guó)際的航空路由器，并且向他們代替北京的ATN發(fā)送信息以及接收數(shù)據(jù)，這樣做的目的是讓我國(guó)一直有ATN節(jié)點(diǎn)能夠投入使用。第二個(gè)模式就是當(dāng)空中交通擁堵時(shí)，廣州的ATN節(jié)點(diǎn)可以和北京ATN共同工作，分擔(dān)北京ATN節(jié)點(diǎn)的部分壓力。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，主要完成了廣州節(jié)點(diǎn)的建設(shè)工作，未來主要是以北京和廣州節(jié)點(diǎn)為核心，擁有多條線路出口的民航ATN網(wǎng)絡(luò)，減輕了通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的工作壓力。

[參考文獻(xiàn)]

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