航空電子機載通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

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摘要：縱觀我國航天事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，隨著航空電子機載通信技術(shù)的快速發(fā)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(wǎng)絡(luò)的組建是航空電子綜合化的基礎(chǔ)。航空裝備不管是作為交通工具還是作為軍事戰(zhàn)斗設(shè)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(tǒng)的要求。基于此，文章針對航空電子通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程、關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展現(xiàn)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(shù)。

關(guān)鍵詞：航空；電子機載；通信技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀

航空電子機載通訊技術(shù)系統(tǒng)由飛機通信系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、電子系統(tǒng)等共同構(gòu)成，任何一個系統(tǒng)都是不可缺少的[1]。航空電子設(shè)備對于保證航空裝備正常運轉(zhuǎn)具有重要意義，由于傳統(tǒng)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(shè)備及技術(shù)的進一步研究，力求在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)通訊。

1航空電子機載通信技術(shù)的發(fā)展過程

航空電子作為飛機的重要技術(shù)組成部分，其作用包括對飛機的導(dǎo)航以及飛行員與塔臺的聯(lián)系等。我國航空電子的發(fā)展使得航空航天事業(yè)進一步得到推動，覆蓋航空電子的領(lǐng)域很多，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式、先進式的發(fā)展過程，不斷地發(fā)展和增強了信息電子技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)

2.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)是目前最先進的一種通信技術(shù)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有容量大、距離遠、可靠性強等優(yōu)勢。近年來，在全球信息化的背景下，電子機載通信技術(shù)中的一些關(guān)鍵技術(shù)也逐漸完善，如數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，該技術(shù)在壓縮數(shù)據(jù)的同時，還能提高通信系統(tǒng)的傳輸能力等，進而降低時間成本。有學(xué)者提出，未來衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕问绞枪饫w通信技術(shù)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(shù)手段進行傳輸時主要光纖為載體。

2.2無線通信系統(tǒng)每個區(qū)域

無線通信系統(tǒng)由許多小區(qū)域組成，每個小區(qū)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(fā)等通道對單元之間進行連接。無線通信系統(tǒng)由于各單元間的距離，一般來說相互干擾較弱，內(nèi)部結(jié)構(gòu)本身的性能得到了有效保障，并且系統(tǒng)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(tǒng)包含了應(yīng)用層、驅(qū)動層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層等多個部分，其中，應(yīng)用層主要是整個移動通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，主要是管理整個移動通信系統(tǒng)；數(shù)據(jù)驅(qū)動控制層主要是監(jiān)控移動通信子系統(tǒng)，對各個移動通信子系統(tǒng)的各種工作和指令進行控制；數(shù)據(jù)傳輸層主要的工作功能是負責(zé)處理數(shù)據(jù)信息、同步數(shù)據(jù)管理、切換數(shù)據(jù)通道等，是驅(qū)動層負責(zé)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)闹饕M成部分；無線數(shù)據(jù)鏈路層主要工作是負責(zé)控制和管理排序無線信息傳輸子系統(tǒng)中的無線數(shù)據(jù)傳輸序列；以上互相聯(lián)合有利于充分利用無線資源。

3航空電子機載通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國電子機載通信設(shè)備技術(shù)得到快速發(fā)展，基于我國航空事業(yè)電子機載通信設(shè)備技術(shù)發(fā)展情況來看，通信系統(tǒng)在機載電子通信設(shè)備中無疑占據(jù)了重要的地位。機載通信設(shè)備系統(tǒng)主要包括高頻（HF）通信設(shè)備、甚高頻（VHF）通信設(shè)備、特高頻（UHF）通訊設(shè)備。各種機載電子通信設(shè)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(chǎn)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(guī)，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(shè)備進行采用工作，并且VHF通信設(shè)備也在民航管理中得到了廣泛的應(yīng)用。其發(fā)射及接收部分現(xiàn)已實施了全部固態(tài)化，若采用全固態(tài)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(xué)者研究中曾提出[4]，飛機與地面臺通信時電臺發(fā)射頻道間隔已縮小到25kHz，VHF通信設(shè)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(lián)絡(luò)。VHF通信設(shè)備詳細性能指標(biāo)見表1。但結(jié)合現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，飛機內(nèi)部裝備的各種類型機載通訊技術(shù)系統(tǒng)仍然受到多種因素的制約，為保證航空電子機載通訊技術(shù)的全面發(fā)展，就需要分析現(xiàn)存的問題，并進行針對性干預(yù)，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(shù)中常出現(xiàn)的問題進行分析：

3.1系統(tǒng)安全性及質(zhì)量約束

航空設(shè)備使用電子機載通訊設(shè)備系統(tǒng)時，需要對系統(tǒng)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(tǒng)的使用安全性即系統(tǒng)可靠性及系統(tǒng)實用性，以上因素將會對飛機的電子系統(tǒng)設(shè)計和運行造成決定性的影響。由于航空軟件和電子設(shè)備安全性重要程度不亞于其產(chǎn)品質(zhì)量重要程度，因此在實際設(shè)計中應(yīng)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(shù)的研究中普遍存在的一個問題就是如何設(shè)計和連接諸多的航空電子信息集成技術(shù)線路。近年來，航空電子線路集成問題發(fā)展成了更加復(fù)雜的對光線和數(shù)據(jù)總線里的開關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)控、對開關(guān)進行處理和調(diào)節(jié)的線路集成問題，導(dǎo)致對于線路集成軟件性能要求越來越高，應(yīng)用芯片的線路集成度也更高。芯片集成精度從既往發(fā)展到現(xiàn)在，已有明顯的進步和提高，飛機工程師已經(jīng)能夠?qū)Ω黝惥€路集成問題進行快速、有效的解決，但在后續(xù)發(fā)展中還應(yīng)進一步總結(jié)和改善問題，以面對不斷變化的新形勢和新環(huán)境。

3.3物理環(huán)境約束

航空電子機載通訊技術(shù)內(nèi)所涉及到的各種航空電子設(shè)備均需要在不同的物理條件和環(huán)境中運行，同時對各種設(shè)備系統(tǒng)健康也具有較高要求，最為基礎(chǔ)的就是需要完全保證各種設(shè)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(shè)備都必須在特定的使用環(huán)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(huán)境下對通訊系統(tǒng)進行測試，如，通訊系統(tǒng)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(shè)備開始前，首先應(yīng)對其零件穩(wěn)定程度和性能進行嚴格評估。

4結(jié)束語

航空裝備中機載電子通信技術(shù)是現(xiàn)代化通信技術(shù)的一個重要分支，也是體現(xiàn)國家綜合實力的一大重要指標(biāo)，生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與電子通信技術(shù)互相推動、互相制約。航空電子機載通訊技術(shù)又是聯(lián)系飛機與地面間信息傳輸?shù)闹饕浇閇5]。隨著科學(xué)的快速發(fā)展，涉及到航空通訊的一系列技術(shù)及設(shè)備也得到了大力的發(fā)展，促進了飛機內(nèi)工作人員和地面工作人員之間的有效溝通。自后續(xù)研究中，若能進一步加大對于航空設(shè)備的技術(shù)研究，將為我國航天事業(yè)的發(fā)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(shè)備典型結(jié)構(gòu)淺析[J].航空計算技術(shù)，2018，48（05）：173-175.

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

[3]佟永剛.關(guān)于機載航空電子通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)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(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)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(shè)備CTSOA適航取證技術(shù)審查工作研究[J].航空科學(xué)技術(shù)，2018，029（011）：1-7.

作者：董云龍 單位：中國民用航空飛行校驗中心