航空電子機載通信技術發展現狀

董云龍

摘? 要：縱觀我國航天事業發展現狀，隨著航空電子機載通信技術的快速發展，航空裝備的性能也得到了大幅的提高，可以認為，機載通信網絡的組建是航空電子綜合化的基礎。航空裝備不管是作為交通工具還是作為軍事戰斗設備，其機動性、實時性、可靠性均較高，間接加大了對航空電子通信系統的要求。基于此，文章針對航空電子通信系統的發展歷程、關鍵技術以及發展現狀進行淺析，以期能夠更深入層次的研究航空電子機載通信技術。

關鍵詞：航空;電子機載;通信技術;發展現狀

中圖分類號：V243 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）22-0133-02

Abstract： If we look at the current situation of the development of China's aerospace industry， we find that with the rapid development of avionics airborne communication technology， the performance of aviation equipment has also been greatly improved. It can be considered that the establishment of airborne communication network is the basis of avionics integration. Aviation equipment， whether as a means of transportation or as a military combat equipment， has high mobility， real-time and reliability， which indirectly increases the requirements of avionics communication system. Based on this， this paper analyzes the development process， key technologies and development status of avionics communication system， in order to further study avionics airborne communication technology.

Keywords： aviation; electronic airborne; communication technology; development status

航空電子機載通訊技術系統由飛機通信系統、顯示系統、導航系統、電子系統等共同構成，任何一個系統都是不可缺少的[1]。航空電子設備對于保證航空裝備正常運轉具有重要意義，由于傳統的通信方式局限性非常大，因此近年來我國加大了對于航空電子機載設備及技術的進一步研究，力求在最短的時間內實現通訊。

1 航空電子機載通信技術的發展過程

航空電子作為飛機的重要技術組成部分，其作用包括對飛機的導航以及飛行員與塔臺的聯系等。我國航空電子的發展使得航空航天事業進一步得到推動，覆蓋航空電子的領域很多，其系統結構經歷了分立式、聯合式、綜合式、先進式的發展過程，不斷地發展和增強了信息電子技術手段，使得飛機的性能日趨完善[2]。

2 航空電子機載通信的關鍵技術

2.1 衛星通信系統

衛星通信系統技術是目前最先進的一種通信技術，衛星通信系統具有容量大、距離遠、可靠性強等優勢。近年來，在全球信息化的背景下，電子機載通信技術中的一些關鍵技術也逐漸完善，如數據壓縮技術，該技術在壓縮數據的同時，還能提高通信系統的傳輸能力等，進而降低時間成本。有學者提出，未來衛星通信數據傳輸的主要形式是光纖通信技術下進行傳輸，光纖傳輸極大降低了外界的影響，傳輸速度十分快，因此未來的通信技術手段進行傳輸時主要光纖為載體。

2.2 無線通信系統每個區域

無線通信系統由許多小區域組成，每個小區域又都包括很多無線信號處理單元，這些處理單元的距離一般要長于載波波長，在處理傳輸信號時需要通過收發等通道對單元之間進行連接。無線通信系統由于各單元間的距離，一般來說相互干擾較弱，內部結構本身的性能得到了有效保障，并且系統的容量得以增大，增強了信號的功率。此外，由于無線通信系統包含了應用層、驅動層、傳輸層、數據鏈路層等多個部分，其中，應用層主要是整個移動通信系統的基礎和核心，主要是管理整個移動通信系統;數據驅動控制層主要是監控移動通信子系統，對各個移動通信子系統的各種工作和指令進行控制;數據傳輸層主要的工作功能是負責處理數據信息、同步數據管理、切換數據通道等，是驅動層負責系統控制數據和信息傳輸的主要組成部分;無線數據鏈路層主要工作是負責控制和管理排序無線信息傳輸子系統中的無線數據傳輸序列;以上互相聯合有利于充分利用無線資源。

3 航空電子機載通信技術發展現狀

近年來，我國電子機載通信設備技術得到快速發展，基于我國航空事業電子機載通信設備技術發展情況來看，通信系統在機載電子通信設備中無疑占據了重要的地位。機載通信設備系統主要包括高頻（HF）通信設備、甚高頻（VHF）通信設備、特高頻（UHF）通訊設備。各種機載電子通信設備不管是進行空中工作還是地面工作，都需要使用電磁波或產生電磁波[3]。因此為保證航空安全性，排除干擾和重疊，國際航空會議制定了部分法規，對頻譜利用進行分配。

對于民機來說，目前幾乎全部采用VHF通信設備進行采用工作，并且VHF通信設備也在民航管理中得到了廣泛的應用。其發射及接收部分現已實施了全部固態化，若采用全固態集成電路、混合薄膜電路，可使其可靠性增加約10倍左右。有學者研究中曾提出[4]，飛機與地面臺通信時電臺發射頻道間隔已縮小到25kHz，VHF通信設備頻率范圍118～136.975MHz，因此也可用于空中飛機與近距離飛機之間的聯絡。VHF通信設備詳細性能指標見表1。

但結合現狀可以發現，飛機內部裝備的各種類型機載通訊技術系統仍然受到多種因素的制約，為保證航空電子機載通訊技術的全面發展，就需要分析現存的問題，并進行針對性干預，力求積極克服、有效解決問題。以下主要從我國航空電子機載通訊技術中常出現的問題進行分析：

3.1 系統安全性及質量約束

航空設備使用電子機載通訊設備系統時，需要對系統的使用安全性進行評估，尤其注意需要檢查確認其是否能夠正常的進行工作和運行。系統的使用安全性即系統可靠性及系統實用性，以上因素將會對飛機的電子系統設計和運行造成決定性的影響。

由于航空軟件和電子設備安全性重要程度不亞于其產品質量重要程度，因此在實際設計中應充分考慮到軟件的實用性和安全性，同時深入了解各類飛機的硬件情況。

3.2 集成精度約束

航空電子機載集成技術的研究中普遍存在的一個問題就是如何設計和連接諸多的航空電子信息集成技術線路。近年來，航空電子線路集成問題發展成了更加復雜的對光線和數據總線里的開關數據進行調控、對開關進行處理和調節的線路集成問題，導致對于線路集成軟件性能要求越來越高，應用芯片的線路集成度也更高。

芯片集成精度從既往發展到現在，已有明顯的進步和提高，飛機工程師已經能夠對各類線路集成問題進行快速、有效的解決，但在后續發展中還應進一步總結和改善問題，以面對不斷變化的新形勢和新環境。

3.3 物理環境約束

航空電子機載通訊技術內所涉及到的各種航空電子設備均需要在不同的物理條件和環境中運行，同時對各種設備系統健康也具有較高要求，最為基礎的就是需要完全保證各種設備可以正常運行。特別需要注意的是，無論是何種類型的通訊設備都必須在特定的使用環境和條件下進行針對性的測試，以達到對于基本性能的要求。

在實際測試中，可以在不同的條件和環境下對通訊系統進行測試，如，通訊系統零件的安全防水性，或是鹽水的噴射性能等。不過在針對性測試通訊設備開始前，首先應對其零件穩定程度和性能進行嚴格評估。

4 結束語

航空裝備中機載電子通信技術是現代化通信技術的一個重要分支，也是體現國家綜合實力的一大重要指標，生產力和科學技術的發展與電子通信技術互相推動、互相制約。航空電子機載通訊技術又是聯系飛機與地面間信息傳輸的主要媒介[5]。隨著科學的快速發展，涉及到航空通訊的一系列技術及設備也得到了大力的發展，促進了飛機內工作人員和地面工作人員之間的有效溝通。自后續研究中，若能進一步加大對于航空設備的技術研究，將為我國航天事業的發展帶來更多的可能性。

參考文獻：

[1]董偉，張婭妮，姜健.民機機載電子設備典型結構淺析[J].航空計算技術，2018，48（05）：173-175.

[2]張二虎，顧仁碗.機載航空電子設備安全性評估研究[J].科技與創新，2018，000（004）：105-106.

[3]佟永剛.關于機載航空電子通信導航監視系統數字建模分析[J].信息周刊，2019，000（009）：1-1.

[4]馮眾保，馮曉波.機載航空電子通信導航監視系統數字建模[J].兵工自動化，2018（8）：83-86.

[5]柳俊成.民用航空機載電子設備CTSOA適航取證技術審查工作研究[J].航空科學技術，2018，029（011）：1-7.