航空通信設備

航空通信設備是為了實現無線通信功能，且達到了規定的性能指標要求，並經過使用驗證的一種機載設備。航空通信設備擔負著飛機與外部通信的功能。

基本介紹

• 中文名：航空通信設備
• 外文名：Aviation communication equipment
• 類型：機載設備
• 用途：無線通信
• 技術基礎：航空通信技術

航空通信

發展歷史

航空通信是緊隨著常規通信技術的發展而展開的，以往多是將地面的通信方式移植到航空器上，並根據航空的特殊使用環境條件進行適應性改進，但也不乏因航空的特殊套用而開發出的全新通信技術。
航空通信首先是從空地通信開始的。早期曾使用過的原始方式有燈光、旗幟、標記、甚至篝火。後來使用了莫爾斯碼電報，這要求配備專門的收發報員。對於載荷、空間寶貴且經常機動搖晃的航空器來說不是好的選擇。直到把調幅體制話音無線電電台搬上飛機，才真正開啟了可靠實用的空地通信，成了必不可少的機載設備，並一直沿用至今。之後的不斷改進有提高話音質量的調頻電台，節省頻譜資源高效率的單邊帶調幅電台，超視距遠程傳輸的短波HF電台等。多局限於模擬電子技術範疇󰀢隨著數位訊號處理技術的突飛猛進和計算機，網路技術的爆炸式發展，航空電台正迅速朝數位化、高階調製、多模式、多波段、嵌入式計算機實時操控、自適應通信協定、多接口多接入方式的方向演變，並逐步成為陸海空天綜合通信網路中的一個節點和用戶終端。

通信用語

為了開展國際航空通信業務，《國際民用航空公約》附屬檔案《航空通信》中對航空通信的定義、設備和規格、使用的無線電頻率、電報的分類、緩急次序、標準格式、用語和處理手續等，都有統一的規定或具體的建議。

國際間的航空通信業務一般使用英語。中國的航空通信業務，在國內通信採用漢語和郵電部規定的《標準電碼》，國際通信使用國際民用航空組織規定的英語標準用語和簡語、縮語。電報的格式分為固定格式和非固定格式兩種。使用專用的固定格式電報是為了縮減電文，便利傳遞。此外，對國際航空通信業務中的簡語和簡字，國際民用航空組織編了《國際民航組織簡語簡字》(ICAOAbbreviations and codes,ICAO Doc 8 400)，其中有簡字、發射特性指示碼、信號報告代碼，航行通告代碼和航空通信Q簡語等。

簡介

原理

航空通信系統與其他通信系統一樣，由信源變換器、信道、噪聲與干擾源、反變換器、信宿六部分組成。一對信源和信宿之間僅提供單向信息傳遞。需另有一套相同系統傳遞反向信息才構成雙向系統。

航空通信系統一般供多用戶使用，可以是點對點，也可是點對多點通信，常採用PTT方式激活接入，這樣有益於發話者周圍的用戶都能收聽到信息。

典型數字單向通信過程

用途和特點

通信旨在將信息從發信者（信源）傳輸給另一時空點的收信者（信宿），通信系統系指實現這一信息交換過程的全部設備和傳輸媒質的總和。航空通信，顧名思義是與航空相關的通信，泛指所有用於航空器運營中的一切信息的傳遞交換，主要涉及航空器與地面的空地通信、航空器之間的空空通信、航空器與水面艦船/水中潛艇的空海通信，也涵蓋地面場站之間的地地通信或地面/空中與空間的衛星通信。

常規航空通信主要使用HF~VHF射頻無線信道。通信雙方相對高速運動的影響遠甚於普通地面個人移動通信󰀡其套用環境的氣候/電磁狀況相當惡劣。因此對採用的通信技術、通信設備都有很高要求。
與其他通信系統一樣，航空通信追求的目標是：最大的傳遞信息量，最高的頻譜利用率（占用最小頻寬），最小的發射功率，最強的信道抗擾能力，最低的能耗和成本。

面臨的挑戰

多年以來，航空通信設備雖然通過引入新的技術不斷進行自身的改進，但是，仍然面臨著非常大的挑戰。特別是地空高頻通信，由於通信頻率資源緊張、原有模擬調製技術的限制，在一些飛行繁忙地區，地空通信系統處理能力逐漸接近飽和。以歐洲地區為例，據預測，自 2011 年以後歐洲地區的飛行量將以每年 3% 的速度增長。雖然歐洲地區已經在 2007 年將 FL195 高度層以上的 VHF 通信頻率間隔從 25KHz 縮小到 8.33KHz，但以這種增長速度，VHF地空通信系統仍將面臨非常大的壓力。在地面通信領域，隨著計算機的發展，各種業務系統自動化處理能力不斷增強，更多的數據類型、更大的數據量需要經過地面網路傳輸，同時地面網路也承擔起了連線不同的業務處理系統的職能，原有的以面向字元傳輸的技術。

作為基礎設施之一，通信系統服務於航空系統的運行需求。目前航空通信系統面臨的壓力，主要是系統運行需求變化與現有通信技術體制之間的矛盾造成的。航空系統運行需求變化一方面體現為業務量的快速增長，飛行量的增長直接帶來了通信量的增長；另一方面，航空系統運行方式的改變，也對航空通信提出了新的需求。國際民航組織通過《全球空中交通管理運行概念》(Doc 9854) 描述了新一代航行系統的願景，提出了由靈活空域管理、4D 航跡、流量與容量管理、信息服務等一系列新的元素組成的運行概念。通過信息服務，運行概念中的各
部分整合為一個有機的整體。毫無疑問，航空通信系統是信息服務這一概念實現的主要承載者。