民用航空通信技术现状与发展

民用航空通信技术现状与发展摘要：随着社会的快速发展，航空事业获得了较为广阔的发展空间，尤其是民用航空近些年的发展非常快速，发展前景一片大好。因此，为了能够更好的促进民用航空事业积极发展，当前从分析民用航空通信技术现状的角度入手，了解通信技术未来发展趋势。通过从根本上为民用航空通信工作提供技术支持，保证民用航空运输的稳定进行，保证通信及时性和准确性，为更好的促进民用航空事业实现积极发展提供支持。关键词：民用航空；通信技术；现状与对策民用航空获得稳定、及时的通信支持，对于航班的稳定运营、飞行安全，均能够产生较大的影响，能够从根本上为民用航空事业的积极发展提供支持。但是根据当前航空通信技术水平，以及技术支持下的通信质量、及时性，在很多方面还存在明显的不足，在一定程度上对民用航空的有效通信不利。因此，当前需要准确分析民用航空通信技术现状，明确存在的不足，分析造成问题出现的根本原因，并且分析未来发展方向和趋势。以此保证能够通过不断的提升民用航空通信技术水平和质量，为飞机安全、稳定飞行提供支持，确保飞机能够及时接收消息，做好各项工作，进一步完善民用航空发展体系。一、民用航空通信系统概述按照飞机的实际运行要求，民用航空通信系统一半包括起飞、飞行和降落三个部分，根据不同的区域，涉及到的地点包括机电场面、陆地空域区域和偏远地区或者跨洋地区空域等［1。同时，按照通信系统的服务类型，可以将其分成航空旅客通信服务，即为旅客提供通信服务的部分；航空公司运营、管理服务，即应用在航空工作管理与运营过程中提供的服务；空中交通服务，即飞机在飞行过程中，空中管制部门对飞机进行控制的服务。对于民用航空来说，通信技术是非常重要的一部分内容，系统能否正常运行，直接关系到飞机正常运行，与民航企业的运营和发展相关。只有进行高效、及时的沟通，才能够真正为各个部门之间的有效沟通提供支持，促进民用航空运输安全，提升民用航空管理工作效率和质量。同时，民用航空运行中，飞机故障是非常严重的安全事故，出现这类大型安全事故与通信系统是否处于正常工作状态，有着非常直接的关系。而通过对技术现状进行分析，了解技术未来发展趋势，能够保证民航企业落实对高新技术的引进和应用，高度重视民用航空通信技术水平，进而为飞机安全、稳定的运行提供支持。二、民用航空通信技术现状（一） 航空旅客通信从建设地基网的机场宽带接入方法进行分析，开始使用的使在EV-DO技术支持下的Gogo频带技术，后来又通过升级变成了ATG4系统，下行峰值直接从以往的3.1Mb/s变成了9.8Mb/s。实际上，Gogo技术在速率、稳定性方面并不比地面DSL网络，但是由于在卫星网络的应用方面存在一定不足，以及减少地基站对于业务体验产生的不良影响能力不佳，在胰岛功能程度上造成技术应用存在局限性。在我国民用航空地空宽带系统发明和应用后，我国航空互联网时代已经到来，航线中空基站的数量不断增加。同时，从卫星中继机舱宽带接入技术的角度分析，主要包括Ku与Ka等技术，能够基本上实现网络容量、全覆盖。尤其是在机舱中计入的移动电话，在卫星中继的支持下，能够实现舱内基站、地面网络之间的有效连接，这都得益于微微蜂窝基站的设置，促使机舱中网络接入、语音通信能够成为现实。可见，民用航空移动通信技术在经过VHF模拟、VDL语音通信的不断发展，未来有望实现L频段。当前主要是通过卫星通信技术、地空宽带通信联合技术，为乘客的通信要求提供保证［2。（二） 移动航路服务移动航路服务的承载数据链，主要是以VHF模拟语音系统、短波系统为主，将引擎信息、天气信息等各类航空移动航路服务作为辅助，其均在VDL2和寻址报告系统的支持下实现。如果通信中出现了VHF频谱拥堵的问题，一般通过对频谱分配进行优化，再结合新型的AEROMACS等各类通信导航系统进行替换，能够达到对应的使用要求。近些年在一定比较偏远的地区，如新疆地区，备用系统一般为航空短波通信技术为主，原本的移动航路服务通信寻址报告系统，正逐渐被VDL2替代。（三） 偏远地区、跨洋通信针对航空移动卫星通信的实际频段来说，其主要包括Ka频段、L频段等，具体来说：一，L频段，期主要包括提供ATM业务的Aero-H/H+/1；Swift-64，即Volp/Aero-H+业务；语音和AOC、ATC业务的Iridium等技术。这些技术在速率、频段和终端重量等方面，存在着比较大的差异性［3］。二，Ku频段，主要能够提供的业务为广播个宽带接入业务，如Yonder技术，提供的就是移动宽带接入业务。三，Ka频段，该频段主要是卫星通信，涉及到除了南极和北极其他所有范围，频段一般是18.3-20.2/28.1-30GHZ。主要支持的特务为网络访问和VOLP业务，在卫星导航通信系统、全球定位系统的支持下，跨洋空中交管系统的容量、飞机和航路间距、空中定位准确性等各个方面的指标均实现了优化。（四） 机场地面通信针对机场地面通信来说，主要涉及的技术包括以下几种：一，TETRA技术，频段处于380-470MHz、870-876MHz、915-921MHz之间，峰值速率一般是是36kb/s，用户最多为4，主要提供的服务为集群调度［4］。二，ADL技术，技术应用距离要求小于55km，宽带8.192MHz，峰值速率处于128kb/s-2.048mb/s范围内，最大用户容量为128，提供的主要服务为集群调度、起降与滑行支持。三，AEROMACS技术，其主要是提供飞行情报、紧急情报服务。三、民用航空通信技术面临的挑战和发展趋势（一） 面临的挑战未来航空通信技术的研究方向，主要选择至少在十年以后依然能够满足航空通信需求，并且可以被广泛应用的系统［5］。以NEWSKY计划来说，其中主要讨论了未来航空网络系统架构，表明通过形成多种物理层链路的方式，结合旅游、无缝切换技术，实现对航空导航的有效监视和数据通信，这是对未来多网络、多链路、宽带化航空网络的一种探索。但是以上提到的各类系统，在全球化部署过程中依然需要面对一定的困难，是需要重点关注的内容。具体来说：一，标准化，L段、AEROMACS与航空移动卫星系统，作为航空通信数据链的未来，想要真正形成国际化佳通和互通还需要克服很多的难关；6］。二，兼容性，全新的通信技术和现有技术能否实现有效融合，决定了这些新技术能否被有效应用在实际中，以及新旧技术替换过程中能否实现顺利过渡。同时，ATS等影响飞行安全的服务，在和AAC等非操作相关服务在共享通信容量过程中实现的资源调度、分配，业务之间能否兼容和共存。三，一致性，当前通信系统和地面网络已经应用了IPv6协议，但是AOC等依然采用IPv4协议，通信协议不一致。四，合理性，当前各个国家在频谱管理、分配过程中，想要真正寻求全球统一的通信频段，存在比较多的困难。同时，一体化地基、空基和天基网络，实现了多种通信链路异质化发展，在这种架构下，卫星信道等如何实现有效的调度与管理，存在一定的困难。此外，随着不断增长的交通需求，空中交通的密度不断增加，精确度要求更高，并且旅客在通信的要求也在不断增加，这些都是需要重点考虑的问题。（二） 发展趋势2004年开始，联邦航空管理局、欧洲航空安全组织，实现了多种与未来航空通信系统的深入研究和发展，如NEWSKY计划提出的关于IPv6微辣一体化网络架构。在十一五、十二五期间，我国也积极的对航空移动通信技术展开了研究，对应的法律法规也实现了完善，这些研究均指明了未来我国航空通信技术的发展趋势。具体来说：一，快速、大容量的数据信息传输，全新的应用和服务更多的采用数据通信方式，尤其是航空旅客通信的实际开放，将在一定程度上促进移动通信需求实现跨越式发展。未来航空移动通信系统要具备大容量数据传输基本能力。二，将网络作为中心的一种管理模式，未来航空实体之间的信息交互需求会不断增加，所有协同决策、全系统信息管理，都要将网络作为基础，各个服务系统之间互相兼容，以此保证能够对网络管理与操作给予支持［7］三，多练率共存形势，航空器可以同时兼容多个链路，通过多链路管理、调度可以为航空通信提供不同的QoS服务。四，管理工作实现明显提升，能够为航空信息管理、通信的稳定进行提供支持，在一定程度上为航空通信技术的发展提供支持。结语：民用航空通信技术的积极发展，能够为航空运输工作的稳定运