《现代空中交通管理》VDL模式2
组织设计-国际民航组织新版飞行计划格式标准指导材料
组织设计-国际民航组织新版飞⾏计划格式标准指导材料国际民航组织新版飞⾏计划格式标准指导材料民航局空管局⼆〇⼀⼆年七⽉前⾔按照国际民航组织（ICAO）有关要求，为满⾜具有先进能⼒航空器的需要和空中交通管理⾃动化系统的发展需要，⾃2012年11⽉15⽇起，全球将统⼀执⾏新版飞⾏计划格式标准和空中交通服务电报程序。
新版飞⾏计划标准格式和空中交通服务电报程序是对ICAO《航⾏服务程序-空中交通管理》（PANS-ATM,Doc4444号⽂件）第⼗五版的第⼀次修订。
本指导材料依据ICAO对《航⾏服务程序-空中交通管理》第⼗五版第⼀次修订的相关内容和《ICAO亚太办事处执⾏新版飞⾏计划格式标准指导材料》编制；对飞⾏计划标准格式涉及到修订和调整的相关内容进⾏了说明和例举，对易于产⽣困惑和疑问的重点部分进⾏了的解释。
各相关单位可以依据本材料并结合ICAO相关⽂件和指导材料，以及《民⽤航空飞⾏动态固定电报格式》（MH/T4007-2006）开展⼈员培训⼯作。
华北、华东、西南地区空管，民航数据公司，中国国际航空公司等单位为本材料的编制⼯作提供了⼤⼒⽀持，谨此致谢。
⽬录1. 空中交通服务通⽤数据的填写说明 32. 飞⾏计划表编组内容的填写说明 33. 重要电报及相关编组项的使⽤原则 174. 相关动态电报的使⽤⽅法 205. 我国执⾏新版电报格式相关⼯作计划说明 246. 附录 251.空中交通服务通⽤数据的填写说明1.1时间数据空中交通服务电报应使⽤世界协调时（UTC），精确到分。
应⽤连续四位数字表⽰。
前⼆位表⽰⼩时，后⼆位表⽰分。
⽰例：0830表⽰世界协调时08:30。
1.2位置及航路数据使⽤重要点（导航台）定位，应⽤2⾄5个字符代表某⼀重要点（导航台）的编码代号，后随6位数字。
前3位数字表⽰相对该点（台）的磁⽅位度数，后3位表⽰距离该点（台）的海⾥数。
为使所要求的位数正确，必要时在数据前加“0”以补⾜位数。
⽰例：距全向信标台“VYK”40海⾥、磁⽅位180度的⼀点以 “VYK180040”表⽰。
《现代空中交通管理》甚高频数据链系统
甚高频数据链系统
由于甚高频数据链系统传输延时小、机载 设备和地面设备简单、经济等优点得到广 泛使用 再过内建立约80个远端地面站（RGS）和 网络管理与数据处理系统，具备提供除西 部部分航路之外干线航路的地空甚高频覆 盖能力
甚高频数据链系统
甚高频数据链系统主要有以下特点： （1）甚高频电波传播特性是直线传播，电离层不能 反射，故而是在视线范围内传播，覆盖范围一般 只限于以地面为中心的一定半径范围内。 （2）对于地面站和机载设备频率范围，甚高频信道 均匀分布于118MHz至136.975MHz之间，信道间 隔为25kHz，共760个信道。 （3）公共信令信道（CSC）设定为136.975MHz。 （4）提供独立代码和独立字节的数据传输。 （5）提供链路层广播服务。
ACARS系统
ACARS系统组成框图
ACARS系统
ACARS系统组成分析
1.
2.
3.
机载设备：增加了一个ACARS通信管理单元 CMU。一方面与标准机载收发信机相连，另一 方面与其他机载数据终端设备相连。完成数据 处理等功能 地面设备：在地面布置甚高频RGS网络，增加 了一个数据控制与接口单元（DCIU） 中央交换系统：实现多个飞机和多个RGS机站 的多用户通信。实现航空公司和ATS用户间的资 源的共享，实现空地终端间的自动数据通信
ACARS系统
为了消除由于信道过分拥挤造成延迟， ARINC采用了广播调频或多基频技术，提 高了ACARS在重要机场的可靠性。 新的ACARS系统采用甚高频数字链路技术， 即VDL模式2，它采用面向比特协议 调制方式为D8PSK，速率可达31.5Kbit/s
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甚高频数据链的分层结构
民航宽带数据链技术研究进展
民航宽带数据链技术研究进展作者：罗银辉张欢来源：《数字技术与应用》2011年第08期摘要：民航通信业务的迅速发展，特别是地-空通信业务的快速增长，促进民用航空通信网络从窄带到宽带发展，特别是宽带数据链技术是近年来的研究热点和重点。
本文主要分析了L波段数字航空通信系统的发展过程，总结了民航宽带通信发展现状。
关键词：宽带通信数据链单载波系统多载波系统中图分类号：V351.36 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)08-0080-021、引言新一代航空电信网（ATN）[1]是新航行系统的重要组成部分,是实施通信、导航、监视/空中交通（CNS/ATM）新航行系统的前提。
其分为业务子网和通信子网，其中通信子网采用基于国际标准的公共接口服务和协议，由地-地、地-空和空-空通信网络互联来实现统一数据传输服务，是全球地空一体化的航空专用通信网络。
可提供空中交通服务通信(ATSC)、航空运行控制(AOC)、航空管理通信(AAC)、航空旅客通信(APC)服务。
数据链是地空数据通信系统的简称，用于地面和飞机之间实现双向通信，提供数据传输服务支撑。
民航数据链有甚高频（VHF）、高频（HF）、S模式和卫星通信等多种通信方式。
为解决地-空的数据传输业务增长而带来的高通信速度要求和高带宽要求问题，国际民航组织（ICAO）要求民航通信从航空电报专用网络（ATFN）向ATN过渡。
欧洲和美国在2015年之前部署完成VDL模式2数据链。
我国也在展开部署的前期工作。
ATN采用VDL多种模式解决了以前模拟地-空通信中语音、数据、监视、导航的数据传输速率低下和错误率高等问题。
并且增加了模拟地-空通信系统中所没有的数据传输功能。
虽然，VDL模式4可以提供旅客在飞机上与地面网络的数据传输服务，但是，其速度和带宽还是相当受限。
而且，客舱旅客的通信业务需求迅猛发展，通过ATN的数据链解决大量数据地-空传输已不现实，因此欧洲EUROCONTROL提出了未来航空通信系统（FAC）候选系统，即L波段数字航空通信系统类型1和2（L-DACS1和L-DACS2），利用L波段（960-1164MHz）构建新的地-空无线数据链路，来提高数据传输速度[2-4]。
现代空管运行模式
现代空管运行模式TBO模式:是基于航迹运行（TBO）为核心的现代化的空中交通运行管理模式，推进民航运行向强安全、高效率、智慧化、协同化发展。
“三中心”（民航运行管理中心、气象中心、情报管理中心）将正式投产运行，以全国流量管理系统为中枢的新型运行管理机制将进一步提升空管、机场、航空公司等不同运行主体的协同运行能力，实现互联、互通、互动的智慧化精细化运行。
飞机空管是什么？飞机空管是利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，保证飞行安全和有秩序飞行的职业，需要有更强的职业感。
空中交通管制是利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，保证飞行安全和有秩序飞行。
在飞行航线的空域划分不同的管理空域，包括航路、飞行情报管理区、进近管理区、塔台管理区、等待空域管理区等，并按管理区不同使用不同的雷达设备。
中国的空域结构由以下几个层次构成：飞行情报区、高空管制区、中低空管制区。
飞机空管是指航空交通管理部门，负责组织和控制民用航空的航班安全、飞行顺畅和航空器在空中和地面上的运行。
飞机空管的主要职责包括：提供航班计划和导航指导、监控航空器的位置和高度、调度和控制航班起降顺序、确保航班间的安全间隔、处理突发事件等。
飞机空管的工作是基于雷达系统和通信设备，通过与飞行员和机场工作人员的通讯和协调，确保空中交通的安全和高效运行。
飞机空管是航空运输体系中至关重要的一部分，对航空安全和航班正常运行起着重要作用。
收起飞机空管就是指挥飞机航路调配（简单的说）防止飞机相撞，维护交通安全工作主要分为塔台、近进、区调等~如果你想当空管的话，可以考中国民航飞行学院的交通运输专业或中国民航大学的交通运输专业课飞机空管是指在空中交通管理系统中，对飞机进行监控、协调和指导的过程。
空管系统的主要目的是确保空中交通的安全、有序和高效运行。
空管系统主要分为两个子系统：塔台空管和自动监控雷达系统。
空中交通管制人员(Air Traffic Controller)简称“空管”或“ATC”。
现代空中交通管理课件电子教案
飞行计划的实施过程
预实施过程 飞行计划中规定的飞机进入本管制区边界的时间为ETE，飞行计划中规定的由管制区起飞飞机的起飞时间为ETD，则在ETE－X、ETD－X时间到达时，飞行计划进入预实施阶段，其中X为系统设置参数，一般在10～30分钟之间。 在计算机内，飞行计划处理程序每分钟被运行一次，每次取机器里的时间，生成日期、时刻，然后到飞行计划呼号/预实施日期、时间对照表中查询是否有飞行计划要被预实施。若有，则取出相应飞行计划，置“预实施”标志，并以表格形式在表格显示设备上显示及打印出有关内容。
飞行航路信息包括：航路号，飞行航线上各报告点的地名代码，飞行经过各报告点的时间及高度，进入本管制区前的第一个报告点地名代码、时间、高度，离开本管制区后的第一个报告点的地名代码、时间及高度，进入管制区边界的时间，离开管制区边界的时间。
6.1.2 飞行计划的基本内容
使用更改信息指明管制员（管制席号）在什么时间对计划的哪一个项目进行过修改，以及修改前和修改后的信息。
6.2 雷达数据处理
单雷达信息定时整理 该模块主要是对单雷达系统航迹表逐条进行处理。首先检查该单雷达航迹是否存在。若存在，则检查其在一分钟之间是否报来航迹。若没有报来航迹，则删除该雷达航迹，并取消单雷达航迹表；若报来航迹，则根据其丢失情况判断其航迹质量，并给其标上质量系数。
6.2 雷达数据处理
6.1.1 飞行计划来源
计算机对以上三种方式接收到的飞行计划进行必要的检查，变换成计算机使用的“机器飞行计划”，存储在数据库中。无论是RPL，FPL还是人工输入的飞行计划都可从计算机中调出并加以修改，然后重新存储。 飞行计划的接收存储过程如图6.1－1所示：
6.1.1 飞行计划来源
编辑席 管制飞行数据席 飞行计划数据库
现代空中交通管理(全套)
航空电信网 （ATN）
新航行系统中通信系统的主体，融地面与空 地数据通信为一体。 多子网、多优先级、区分安全通信和非安全 通信。
航空运输各个单位的互联，计算机系统中进 行端到端的连接和高速数据交换。
管制员飞行员数据链通信（CPDLC），利用数 据通信代替话音通信的ATC通信方式。
精品课件
通信系统
数据链通信 （DataLink）
航空移动卫星业务 （AMSS）
航空电信网 （ATN）
包括话音／数据通信两种方式，它使空中飞 机在任何地方都能与地面进行实时有效的通 信，且在空管中心的实时监视之中。 与机载卫星导航接收机相结合，可提供对飞 机的自动相关监视。
精品课件
通信系统
数据链通信 （DataLink）
精品课件
思考题
① 简述空中交通管制的概念。 ② 简述空中交通管制的分类，并列举各分类的主要功能。 ③ 新航行系统中（CNS/ATM）中，C代表什么意思，与传统系
统相比，它有那些特点？ ④ 新航行系统中，导航系统主要涉及哪几个方面，每个方面
都有哪些突出特点？ ⑤ 与现行的空管系统相比，新航行系统在技术、安全和经济
飞行在航路上的航空器由区域管制中心负责提供 空中交通管制服务。主要是飞行高度6000米以上 的在大范围内运行的航空器。 任务是根据飞行计划，批准飞机在其管制区内的 飞行，保证飞行的间隔，然后把飞机移交到相邻 空域，或把到达目的地的飞机移交给进近管制。 依靠空地通信、地面通信和远程雷达设备来确定 飞机的位置，按照规定的程序调度飞机，保持飞 行的间隔和顺序。
精品课件
1.3 新航行系统概述
空中交通管理（ATM） 通信（C） 导航（N） 监视（S）
ads-b out(飞行)
编组10B： 监视设备与能力
A
应答机A模式
B1
1090MHZ，发送功能的ADS-B
Universal Access Transceiver （UAT）
（万能电台数据链，通用访 问收发机） 局部地区
单通道 978MHz（Cont. US）
分时接入 固定ADS-B报文速率
新系统 无ICAO标准
测试设备
S模式1090MHz扩展电文指的是什么?
24 bit
56 bit
A/C ADDRESS ADS MESSAGE
II. 飞机的注册文件中提供了24位地址。24位地址通常是6个数字（十六进制）或者 8个数字（八进制）。
ATC应答机的操作界面
Boeing 737 Airbus 320
ATC应答机使用机组需注意的事项（一）
IDENT Switch When the ATC controller requests the airplane identifier, the flight crew pushes the momentary IDENT
监视：使用S模式应答机的ADS-B
Automatic: No action required from flight crew Dependent: Aircraft position provided by aircraft Surveillance
Broadcast: Transmission of data without solicitation
(MMRs )；
Flight Number ID data from the flight
management computers (FMCs) ；
Altitude Data ：When you set the switch to the
民航数据链VDL Mode 2应用研究
民航数据链VDL Mode 2应用研究作者：李琛来源：《现代电子技术》2014年第11期摘要：简要介绍了国内外民航甚高频数据链的发展现状和应用情况，对国际民航组织建议的几种甚高频地空数据链通信模式进行了比较，并对VDL Mode 2模式进行了详细的说明。
关键词：民航数据链；甚高频数据链； VDL Mode 2； ACARS中图分类号： TN919⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）11⁃0015⁃04Abstract： The current development situation of foreign and domestic civil aircraft VHF datalink and its application is introduced briefly in this paper. The communication modes of several VHFair⁃ground datalinks recommended by ICAO are compared. VDL Mode 2 is illustrated in detail.Keywords： civil aircraft datalink； VHF datalink； VDL Mode 2； ACARS0 引言民航数据链有甚高频（VHF）、高频（HF）、S模式和卫星通信等多种通信方式，其中使用较广泛的是甚高频数据通信。
目前全球范围内使用最广泛的民航甚高频数据链是ACARS模式数据链，该数据链的特点是使用相对简单，发展较早，使用广泛，但传输速率较慢。
由于ACARS数据链通信速率较低，而全球民航客运量却在持续迅速的增长，现行民用数据链通信系统已不能完全适应空中交通流量增长和新型飞机航速航程扩展的需要。
为此，国际民航组织（International Civil Aviation Organization，ICAO）提出在全球建立一个新航行系统，航空电信网（Aeronautical Telecommunication Network，ATN）是新航行系统中的重要组成部分，提供各种计算机数据通信的最基本的通信设备，针对ATN网络建设，目前为止写入《国际民用航空公约》附件10的甚高频通信方案共有4种，分别是甚高频数据链模式1（VDL Mode 1）、模式2（VDL Mode 2）、模式3（VDL Mode 3）、模式4（VDL Mode 4）[1]。
中国民用航空对空通信标准
中国民用航空对空通信标准
中国民用航空对空通信标准主要由民航局发布的一系列技术规范和行业标准组成，确保空中交通服务（ATS, Air Traffic Services）的安全与效率。
以下是其中一些关键的标准：
1. MHT4028.1-2021《民用航空空中交通管制服务地空通信设备配置第1部分：语音通信》
这个标准规定了中国民用航空领域中用于空中交通管制服务的地空通信设备的配置要求，特别关注的是语音通信系统的设计、安装、维护和性能测试等方面。
2. 其他相关标准可能包括但不限于：
1)无线电通信频率分配和使用规则
2)数据链通信（如VHF Digital Link Mode 2 (VDLm2) 和Automatic Dependent
Surveillance-Broadcast (ADS-B)）标准
3)地空数据通信系统的建设和运营规范
4)空中交通服务通信程序和用语
5)航空通信导航监视设施运行维护管理规定
3. 国际接轨的通信标准：
中国民航在制定对空通信标准时也会参考和遵循国际民航组织（ICAO）制定的相关国际标准和建议措施（SARPs），确保国内标准与国际接轨，保障飞行安全和全球航班的有效衔接。
这些标准旨在保证各类飞机能够通过有效的对空通信手段接收来自地面管制员的指令，并且能够及时准确地报告自身的状态和位置信息，从而实现空中交通的有效管理和监控。
CPDLC简介
CPDLC的应用 CPDLC的应用
• 管制员和飞行员将会把CPDLC和现有的语音 通讯相结合。这种形式预计将用在常规或繁 杂的事物中。虽然初期的执行还是要依赖当 前现用的程序，但随着这套系统和程序将来 的发展，飞机和地面系统的功能自动化程度 都将大幅提高。 • CPDLC的应用并不影响一架指定航空器在一 个指定时间只接受一个管制指令源的原则。 飞行员请求下游许可的功能也不影响这一原 则。
数据链通信飞行员职责
d. 应对信息作适当的保存，以便于后续操作（如：打印跨 洋指令许可）； e. 应对不明确信息进行恰当的处理；对有疑问的信息，应 进行再次确认，必要时须语音证实； f. 根据运行环境或指令要求，合理使用数据链和语音通信 （例如：使用语音通信作备份或为澄清不正常情况进行 通信）； g. 如果管制员数据链指令与语音通话指令有矛盾，遵照语 音指令执行。
参考资料
• 航空交通管制员与驾驶员进行空地数据链通信是 广泛使用数据链通信的常用技术之一，ICAO出 版的《空中交通服务数据链应用手册》和《空中 交通管理》详细规定了使用该技术的规范程序和 应用要求；并提供了详尽的技术支持和性能功用 信息。根据ICAO相关手册及文件，遵照CAAC 咨询通告《使用数据链通信系统的运行批准程 序》，公司制定本运行政策和程序，同时编辑了 公司《飞行员—管制员数据链通信应用及操作参 考资料》供相关运行人员使用。
飞行机组使用数据链通信的资格要求
数据链通信的资格要求，局方对于公司不同机 组资格及其训练的批准取决于公司使用和运用 系统的状况；公司飞行管理部应制定《数据链 通信训练大纲》，飞行机组须遵照该大纲至少 完成下列培训和评估内容，以确保飞行机组获 得合适的数据链通信资格：
1.关于数据链通信的概念、系统知识和程序（数据链 通信理论训练）； 2.正确回应数据链通信许可或询问等各类信息所必需 的知识和技巧（数据链通信程序训练）；
ADS-B在欧洲
ADS-B在欧洲欧洲是"广播式自动相关监视"（ADS-B）技术的策源地。
世界上第一次机载"飞行情报舱显器"（CDTI）与ADS-B技术的联合演示，就是1991年2月瑞典民航局在首都Bromma 机场进行的。
但是在欧洲，ADS-B技术的应用似乎更艰难些。
相比美国和澳大利亚，欧洲各国要统一推广某种技术标准，难度大得多了。
好在本世纪初，欧洲一体化进程大大推进了新航行技术在欧洲的应用。
2004年5月，欧洲空管（EUROCONTROL）发布了欧洲实施新航行技术的政策，制定了一个"欧洲民航委员会通过新通信和监视技术应用推进空管一体化" （Co-operative ATS through Surveillance and Communication Applications Deployed in ECAC -- CASCADE）的实施计划，从此吹响了欧洲空管向新技术进军的号角。
一. CASCADE计划与ADS-B技术CASCADE-简称"欧洲一体化空管计划"有两大技术内核：ADS-B和Link 2000+。
Link 2000+ 是基于甚高频数据链模式2（VDL 2）技术的地空数据链，主要用来为飞行员和管制员提供非话音的数据链通信（CPDLC）服务。
关于Link 2000+及其应用，下文还将谈及。
在ADS-B技术将在应用方面，CASCADE描述了如下多方面应用和服务内容：（1）无雷达区域的应用（ADS-B NRA）：用于增强无雷达区（远离陆地的海上平台、海岛等区域）的航行监视能力，并提供容量、安全和效率类似雷达监视的引导服务。
部分面临淘汰的老旧雷达，出于成本效益的考虑也建议采用ADS-B NRA 方式实施更新改造。
（2）雷达区域应用（ADS-B RAD）：在雷达监视（包括有ADS-B 补充监视）区域，用于改进A、B、C、D、E类空域的航路、终端区以及各个飞行阶段的空中交通管理能力。
地空数据链应用及技术
地空数据链应用及技术在国际民航新的通信、导航、监视和空中交通管理（ＣＮＳ／ＡＴＭ）的技术方案中，运作的基础是建立一个新型的航空电信网（ＡＴＮ）。
其中一项重要的发展重点是开发地空数据链的技术和应用。
本文根据国际民航在这方面的研究，拟从总体上介绍在民用航空领域，今后地空数据链的应用和技术情况。
一、数据链的应用在新ＣＮＳ／ＡＴＭ的实施中，地空和空空数据链业务将支持通信、导航和监视应用的各个领域。
总的说来，管制员与飞行员的交互通信将由管制员与飞行员直接链路通信（ＣＰＤＬＣ）来支持；地面信息和导航信息的获取由地空广播数据链来支持；地面和机载的监视能力由自动相关监视支持；通信网络的管理由数据链初始能力支持。
１．ＣＰＤＬＣ提供空中交通管制（ＡＴＣ）服务的地空数据通信。
它进行地空之间交换符合空中交通管制程序措词的放行、情报、请求等电报。
这些电报包括有关飞行高度指配、通过限制通知、偏离航路告警、航路改变和放行、速度指配、通信频率指配、飞行员各种请求，以及自由格式电文的发布和接收。
２．Ｄ－ＦＩＳ（数字化飞行信息服务）是一种地空间的数据链广播应用。
它允许飞行员经过数据链路向地面计算机系统请求并接收ＦＩＳ信息。
Ｄ－ＦＩＳ支持多种服务，他们包括：ＡＴＩＳ（终端自动信息广播服务）、机场气象报告服务、终端气象服务、风切变咨询服务、航行通告服务、跑道视程服务、机场预报服务、重要气象信息服务以及临时地图服务（ＰＲＥＣＩＰＩＴＡＴＩＯＮＭＡＰＳＥＲＶＩＣＥ）等。
这种通信从飞机起始，Ｄ－ＦＩＳ可以应用到飞行的全过程。
预期飞机在终端区或进近、起飞阶段交互通信率比较高。
其对传输时延的要求不是太大的问题，而对完整性要求比较高。
３．ＡＤＳ－Ｃ（自动相关监视－约定式）也称为ＡＤＳ－Ａ（寻址式）。
两者都是使用与ＡＴＮ相兼容的子网络的数据链信道支持双向数据链通信服务，其工作方式与ＡＤＳ－Ｂ（广播式）不同。
ＡＤＳ－Ｃ基于使用从飞机获取的四维的位置信息，通过ＡＴＮ数据链，按照ＡＴＳ单位与飞机双方同意的约定来进行通信，从而经过地面计算机系统的处理，在显示系统上显示飞机航迹。
ADS_B数据链应用技术的综合评述_二_
图 １０ ＡＤＳ － Ｂ 地面基站配置
图 １１ ＡＤＳ － Ｂ 实验用机载设备组合
路具备了提供自动相关监视空管服 设 ， 并 在 １０５ 架 飞 机 上 完 成 了
务能力。
ＧＤＬ９０ 收发机安装，实现了区域内
２００４ 年 以 来 ， 北 京 、 上 海 、 飞机与地面台 （ＧＢＴ）的信号传递。
广州三大区域管制中心配套的空管 现阶段可实现川内机场、空域的全
·应用目标具体明确，切实可 行，分步实施。
在 ＡＤＳ－Ｂ 技 术 开 发 和 应 用 方 面，欧洲空管紧密结合欧洲大陆的 空管需求，以改进陆地区域、高密 度飞行的空中交通监视为基本目 标。在不便安装或空中交通不值得 配置雷达的无雷达区域 （如海岛和 近海等），用 ＡＤＳ－Ｂ 作为主要监视 手段；在雷达覆盖不完善的区域， ＡＤＳ－Ｂ 作为补充监视手段；在雷达 覆盖区域，ＡＤＳ－Ｂ 作为技术升级手 段；在机场运行区域，ＡＤＳ－Ｂ 作为 地面辅助监视手段。这是欧洲 ＡＤＳ－Ｂ 近期应用目标。下一步，欧 洲空管主要开发 ＡＤＳ－Ｂ “ＩＮ”的应 用，以增强高密度飞行空域飞机间 的相互监视；增强飞行 （滑行）过 程对地面情况的监视能力；增强地 面对机舱和飞机运行状况的监视能 力。
自动化系统陆续都具备了 ＡＤＳ 航迹 面监控、对洛阳本场监控和广汉至
处理能力，可以处理和显示基于 洛阳航路全面监控。洛阳机场已于
ＡＣＡＲＳ 数据的自动相关监视航迹， ２００７ 年初开始全面启用 ＡＤＳ－Ｂ 系
也可以实施 “航管员 ／ 飞行员数据 统，西南空管局拟于 ２００７ 年下半
技术系统的底层结构，并且开始生 产符合底层结构标准的设备。
（ 二） 美国ＡＤＳ－ Ｂ的应用发展 ２００２年，ＦＡＡ 出台了 ＡＤＳ－Ｂ 数 据链发展政策，以及支持 ＡＤＳ－Ｂ 技 术发展的规划蓝图 （包括近期规 划、中期规划及远期规划" 此处 略），其发展思路紧密地结合实际， 明确有序，具有典型的美国特色。 １ ! 美国 ＡＤＳ－ Ｂ 技术的发展思 路 ·首 先 在 通 用 航 空 领 域 应 用 ＡＤＳ－Ｂ技术" 美国的新技术应用政 策极其务实，并注重效率和效益。 与商业运输航空不同，美国的 通用航空 ＧＡ 非常发达，通用航空 的航空器 （特别是私人航空器）飞 行机动性大，且主要在非管制空域 活动，对通用航空器的适航要求远 不如商业运输机队那么严格。应用 ＡＤＳ－Ｂ 技术，现有机载设备只须稍 加改装就可有效地增强小型通用航 空飞机的空中避撞性能，所以，美 国首先在 ＧＡ 领域推广 ＡＤＳ－Ｂ，重 点解决飞行终端区的空 － 空协同避 撞问题。 ·同时选择 １０９０ ＥＳ 和 ＵＡＴ 作 为 ＡＤＳ－Ｂ 数据链" 以同时满足运输 航空和通用航空的需求，以及国际 化发展的要求。 １０９０ ＥＳ 是国际民航组织推荐 的、全球可互用的 ＡＤＳ－Ｂ 地空数据 链。ＵＡＴ 是美国在小型通用航空器 上开发的地空双向数据链，二者都 可以容纳 ＡＤＳ－Ｂ 下行自发电文中航 空器识别码、位置报告、速度、飞 行意图等全部要素信息，完全满足 空中交通管制的航迹跟踪要求。但 是，受格式长度限制，１０９０ ＥＳ 数 据链的上行广播能力明显低于 ＵＡＴ 数据链，无法容纳飞行情报服务 ＦＩＳ 和空中交通情报服务 ＴＩＳ 的上 行广播电文，必须采用上行通信容
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状随着民航业的不断发展，民用航空无线电通信导航监视系统也随之不断完善和发展。
在这篇文章中，我们将重点关注民用航空无线电通信导航监视系统的发展现状，包括目前的技术水平、应用领域和未来发展趋势。
一、技术水平民用航空无线电通信导航监视系统是指一种利用无线电通信和导航技术进行飞行监控和导航服务的系统。
目前，这一系统包括了很多先进的技术，如自动相关监视（ADS）、全球定位系统（GPS）、高频自动相关监视广播（VDL Mode 2）、航空电子货物追踪（ACAS）、环境、监视和报告（CMR），这些技术使得无线电通信导航监视系统在飞行监控和导航服务方面具备了更高的精确度和可靠性。
在技术水平方面，现有的无线电通信导航监视系统在空中交通管制、飞行安全、气象检测和导航引导等方面已经达到了相当高的水平。
系统能够实现对飞机的实时监控和导航引导，确保飞机的飞行安全，提高了空中交通的管理效率，同时也能及时反馈气象信息，为飞行员做出决策提供了帮助。
二、应用领域无线电通信导航监视系统的应用领域非常广泛，主要包括空中交通管制、航空公司运营、飞行导航、气象监测等方面。
在空中交通管制方面，系统能够实时监控飞机的位置和飞行状态，提高了管制员对空中交通的掌控能力，减少了空中交通事故的发生率。
在航空公司运营方面，系统可以实时监控飞机的飞行状况和燃油消耗，为航空公司提供了更精确的运营管理数据。
在飞行导航方面，系统可以提供更为精确的导航引导信息，帮助飞行员更好地完成航线飞行和着陆等操作。
在气象监测方面，系统可以实时获取气象信息，并及时向飞行员和空中交通管制员反馈，为飞行决策提供帮助。
三、未来发展趋势随着航空业的不断发展和航空技术的不断进步，无线电通信导航监视系统也将迎来更多的发展机遇和挑战。
在未来，该系统的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 强化数据链技术。
未来，民航无线电通信导航监视系统将更加注重数据链技术的研发和应用，包括自动相关监视广播（ADS-B）、高频自动相关监视广播（VDL Mode 2）等，这些技术可以进一步提升空中交通的管理效率和飞行安全水平。
航空电信网
航空电信网1、ATN背景近年来，空中交通流量的飞速增长给现有通信导航系统带来了巨大压力。
为了解决这些问题，1991年国际民航组织经过深入的研究，引入通信、导航、监视/空中交通管理(简称CNS/ATM)新航行系统概念，以期通过应用数据通信和卫星技术改善现有的空管系统。
新一代航空电信网是新航行系统的重要组成部分，是实施CNS/ATM新航行系统的前提。
ATN并非一种全新的底层通信网络，而是采用基于国际标准的公共接口服务和协议，集成地面、空地和航空电子数据等多种数据子网互联来实现统一数据传输服务，是全球地空一体化的航空专用通信网络，可提供安全、可靠、高效的航空通信服务。
ATN可以提供空中交通服务通信(ATSC)、航空运行控制(AOC)、航空管理通信(AAC)、航空旅客通信(APC)四类服务。
目前在国际民航组织的推动下，ATN网络已经全面进入部署实施阶段。
2、ATN的应用程序ATN由若干应用程序和通信服务组成，是一个互联网的概念，通过尽可能整合并使用现有的通信网络资源，为航空界(包括空管、航空管理部门、航空运营商、航空器制造企业)提供统一的通信服务，并根据不同组织的要求，提供不同质量的通信服务。
ATN提供的应用程序包括地空应用和地地应用。
2.1地空应用(1)上下文管理(CM)CM的作用类似于域名解析系统，提供机载系统和地面系统，或两个地面系统之间交互、更新数据链路应用信息，包括应用的名称、地址、版本号等。
(2)自动相关监视(ADS)ADS应用自动向用户提供来自于机载导航定位系统的报告，包括飞机标识、四维坐标和附加数据。
ADS系统提供自身位置与其它信息报告，可用于空中交通管理和飞机位置的监控。
(3)管制员与机组人员之间数据链通信(CPDLC)CPDLC应用的主要功能是提供管制员与机组人员之间的信息交换，与管制人员和机组人员的对话通过CPDLC来维护。
它提供四个功能：管制员机组人员之间信息交换功能、数据当局之间的移交、许可的下行移交、地面前向移交。
中国民航VHF数据链应用及发展
中国民航VHF数据链应用及发展作者：林树来源：《现代电子技术》2014年第16期摘要：为了初步了解民航数据链，以及民航数据链在我们国家的使用情况和后续的发展，对目前民航数据链的应用做了研究。
主要研究民航ACARS数据链的地空通信链路的组成，上下行传输的消息内容，以及主要功能和应用。
在此基础上，结合国际上民航数据链的推广和应用，在ICAO的使用标准要求下，对民航数据链在中国的发展进行了对比和分析。
通过研究，得出目前我国主要应用的是ACARS数据链，在此基础上，逐步推广VDL⁃2和ATN的建设。
关键词：民航VHF数据链； ACARS； VDL⁃2； VDL⁃3； VDL⁃4中图分类号： TN971.1⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）16⁃0074⁃03Application and development of civil aviation VHF data link in ChinaLIN Shu（No. 10 Research Institute， CETC， Chengdu 610036， China）Abstract： In order to get a preliminary understand of civil aviation data link， its application status and development trend in China， the application of aviation data link was studied， especially the composition， contents of upper⁃downlink transmission， main function and application of ground to air communication link of civil aviation ACARS data link. On this basis， in combination with the promotion and application of international aviation data link， the development of aviation data link in China is compared and analyzed according to the request of ICAO standards. With the above research， the conclusion is that the main application of civil aviation data link in China is ACARS data link. The construction of VDL⁃2 and ATN will be gradually promoted on this basis.Keywords： civil aviation VHF data link； ACARS； VDL⁃2； VDL⁃3； VDL⁃40 引言民航数据链是民航空地数据通信的通称，该系统能够通过地空数据通信服务提供商的通信网络建立飞机与地面的连接。
ADS-B系统工作原理
ADS-B系统的工作原理和技术简介(2011-09-14 11:56:11)第一章：ADS-B系统的工作原理和技术简介概述：ADS-B的定义：ADS-B是广播式自动相关监视的英文缩写，它主要实施空对空监视，一般情况下，只需机载电子设备(GPS接收机、数据链收发机及其天线、驾驶舱冲突信息显示器CDTI)，不需要任何地面辅助设备即可完成相关功能，装备了ADS-B的飞机可通过数据链广播其自身的精确位置和其它数据(如速度、高度及飞机是否转弯、爬升或下降等)。
ADS-B接收机与空管系统、其它飞机的机载ADS-B结合起来，在空地都能提供精确、实时的冲突信息。
ADS-B是一种全新科技，它将当今空中交通管制中的三大要素通信、导航、监视重新定义。
Automatic——自动，“全天候运行”，无需职守。
Dependent——相关，它只需要于依赖精确地全球卫星导航定位数据。
Surveillance——监视，监视（获得）飞机位置、高度、速度、航向、识别号和其它信息。
Broadcast——广播，无需应答，飞机之间或与地面站互相广播各自的数据信息。
ADS-B系统由多地面站和机载站构成，以网状、多点对多点方式完成数据双向通信。
机载ADS-B通信设备广播式发出来自机载信息处理单元收集到的导航信息，接收其他飞机和地面的广播信息后经过处理送给机舱综合信息显示器。
机舱综合信息显示器根据收集的其他飞机和地面的ADS-B信息、机载雷达信息、导航信息后给飞行员提供飞机周围的态势信息和其他附加信息(如：冲突告警信息，避碰策略，气象信息)。
ADS-B系统是一个集通信与监视于一体的信息系统，由信息源、信息传输通道和信息处理与显示三部分组成。
ADS-B的主要信息是飞机的4维位置信息(经度、纬度、高度和时间)和其它可能附加信息(冲突告警信息，飞行员输入信息，航迹角，航线拐点等信息)以及飞机的识别信息和类别信息。
此外，还可能包括一些别的附加信息，如航向、空速、风速、风向和飞机外界温度等。
《现代空中交通管理》空管通信的特点、体制及技术
航空固定业务（AFS） ：指在固定地点之 间的电信业务 ，该业务由航空固定电信网 （AFTN）来完成，并逐步向ATN过渡
3.2.1 空管通信的体制
航空移动业务（空地通信）：指航空器电 台与航空地面对空电台之间或航空器电台 之间的无线电通信业务 主要包括：甚高频通信，高频通信和航空 移动卫星业务
3.2.1 空管通信的体制
按使用频段不同分为： 高频数据链、甚高频数据链、超高频 （UHF）数据链、L频段数据链和卫星数据 链。 航空数据链按信息传输对象的位置分为： 空空数据链（又称机间数据链）、空地数 据链地和地数据链
3.2.1 空管通信的体制
空空数据链系统 ：实现飞机间的数据通讯， 为实现自由飞行奠定基础 空地数据链系统 ：将飞机位置，飞行状态 等各种信息传送给地面设备和人员，实现 驾驶员与管制员之间的双向信息交换 地地数据链系统 ：实现管制中心之间，以 及管制中心与其他地面仪器及部门之间的 信息交换
路由器
[内容安排]
3.1 空管通信的特点
3.2 空管通信的体制及技术 3.3 空管数据链通信系统 3.4 ATN
3.5 中国民航甚高频数据链技术的应用与发展
3.2 空管通信的体制及技术
3.2.1 空管通信的体制
3.2.2 空管数据链通信技术
3.2.1 空管通信的体制
航空通信系统的划分 从业务上：航空固定业务（平面业务） 航空移动业务（空地通信）
3.2.2 空管数据链通信技术
3. VDL模式2 类似VDL模式1，使用差分8相相移键控（D8PSK） 调制 速率31.5Kbit/s。在欧、美广泛应用。 4. VDL模式3 是目前ICAO建议未来的系统，调制方式为 D8PSK，速率为31.5Kbit/s。 使用TDMA方式，每120ms为一帧，每帧4个 30ms的时隙，每个时隙形成独立的双向地空链路， 上、下行链路使用同一频率，可以传输模拟话音， 也可传输数据。
空中交通管制中的数据链技术考核试卷
A. 频分多址
B. 时分多址
C. 码分多址
D. 所有以上选项
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1. 数据链技术在空中交通管制中的作用包括（ ）
A. 提高通信效率
A. VDL
B. ACARS
C. HF
D. 卫星通信
17. 以下哪些因素会影响数据链通信的传输距离？（ ）
A. 信号频率
B. 天线高度
C. 传输功率
D. 信道环境
18. 数据链通信在紧急情况下的应用包括（ ）
A. 航空器紧急定位
B. 紧急通信
C. 航空器性能监测
D. 飞行员紧急求助
19. 以下哪些技术是数据链通信中的关键组成部分？（ ）
标准答案
一、单项选择题
1. A
2. C
3. D
4. A
5. C
6. C
7. D
8. A
9. B
10. C
11. A
12. C
13. A
14. C
15. C
16. C
17. A
18. D
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABCD
3. ABC
4. AB
5. ABCD
6. ABCD
7. ABCD
8. ABC
9. ABCD
10. AD
11. BD
12. AC
13. AB
14. ABCD
15. BC
16. BD
17. ABC
CPDLC课件
CPDLC的应用
• CPDLC传送电文由选择接收者、从显示目录 或其它方式选择快捷有效的合适电文和执行 电文传送三个步骤组成。接受的电文可能显 示和/或打印。下游ATSU发送的电文可被区 分于当前ATS发送的CPDLC电文。
• CPDLC可用来弥补一些语音交流的缺陷，例 如：语音频道拥挤，由于音质差或误译而导 致的误解和由于同时发话产生的干扰。
CPDLC简介
CPDLC政策介绍
• 关于CPDLC • CPDLC的应用 • 参考资料 • 对飞行机组的要求
1.机组分工 2.数据链通信飞行员职责 3.飞行机组使用数据链通信的资格要求
关于CPDLC
CoPntDrolLlerC ilot ata ink ommunications
管制员－飞行员数据链通信
随着国际SATCOM技术发展，CPDLC作为 管制员与飞行员之间的一种通过使用数据链方式 来进行空中交通管制对话的通讯手段，已被国际 航空公司和航行管制系统广泛使用。
关于CPDLC
航空交通管制员与驾驶员进行空地数据链 通信，可以避免使用语音通信手段时，因通信 距离、通信质量、通信频道拥挤造成的通信不 畅或误听误解语音含义带来的安全隐患；同时 可以大大降低飞行机组和管制员的工作负荷， 增强空域活动的安全裕度，减少飞行间隔；数 据链设备经型号批准的飞机在经批准运行区域 的使用，可以加大运行空域的交通流量，提高 运行效益。
g. 如果管制员数据链指令与语音通话指令有矛盾，遵照语 音指令执行。
飞行机组使用数据链通信的资格要求
数据链通信的资格要求，局方对于公司不同机 组资格及其训练的批准取决于公司使用和运用 系统的状况；公司飞行管理部应制定《数据链 通信训练大纲》，飞行机组须遵照该大纲至少 完成下列培训和评估内容，以确保飞行机组获 得合适的数据链通信资格：
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VDL模式2
链路层协议与服务
3. 如果经过计时器TM2时间帧仍未被传送，则 MAC子层将检测出拥塞，并通告VME子层。
4. P坚持CSMA算法允许在达到系统吞吐量最佳、 传输延迟最小和冲突最少的时候，所有的基 站都有机会进行传输。具体时间如下：
MAC子层参数
VDL模式2
链路层协议与服务
2、DLS：
《现代空中交通管理》
VDL模式2
概述
VDL模式2是ATN地空移动通信的主要方式，以面 向比特的方式传输，传输速率达到31.5kbit。采用 ISO8208面向连接的方式与机载子网、地面子网 一起构成了地空统一网络
VDL模式2作为ATN的一种移动子网，承载着地空 移动通信中的网络层数据包。规定了地空移动通 信的物理层、链路层和子网层协议。链路层协议 由MAC子层、DLS和链路管理子层组成。其中采 用的是HDLC协议的子集AVLC。
e. 数据传送：数据将在VDL信息帧（INFO）、用户接口 帧（UI）、标识交换帧（XID）的信息域中被传送。
VDL模式2
链路层协议与服务① Fra bibliotekDL模式2帧结构：
模式2帧结构按照ISO3309帧结构，如图：
VDL模式2帧结构
VDL模式2
链路层协议与服务
VDL模式2帧结构分析：
地址结构：地址域包括8个字节，每个字节的 最小有效比特（LSB）为扩展保留位。
3、LME： DLE存在于数据链路子层中，提供面向连接的点
VDL模式2
链路层协议与服务
1、MAC子层：
MAC子层对共享信道提供对DLS子层透明 的获取功能。MAC子层的服务主要包括两 个部分：利用P坚持CSMA算法进行多路接 入，以及信道拥塞通告服务 ，具体包括：
① 多址方式：利用CSMA算法让所有的地 面站有平等的机会发送数据
VDL模式2
链路层协议与服务
② 信道拥塞检测：
当检测出通道拥塞时，MAC子层将向甚高频 管理实体（VME）子层通告。
在试图接入通道之前，MAC子层必须保证信 道是空闲的。实现过程：
1. 发射端在试图进行传输之前首先侦听信道，等 待信道的空闲。
2. 当确定信道空闲的时候，试图以概率p进行传 输，而以概率1－p后退等待。在一个最大访 问次数M1之后，MAC子层将在信道空闲之后 立刻传输包。
基本结构如下图：
概述
VDL模式2协议结构
VDL模式2
物理层协议与服务
物理层为数据链路层的比特数据传送建立、 维持和取消连接。
数据链路层的用户数据通过服务原语传递 到物理层，物理层通过甚高频信道将数据 送到通信另一端的物理层。
物理层再通过服务原语将数据传送到数据 链路层。
VDL模式2
物理层协议与服务
1、物理层的功能 ① 收发频率控制：物理层的频率选择根据链路层 的请求而定
② 通告功能：通过信号质量指示参数来通告信号 质量
③ 数据发射功能：指物理层将从链路层收到的数 据经过适当地编码通过射频（RF）信道发送
④ 数据接收功能：指将接收到的数据解码，使高 层应用能够准确读出
VDL模式2
⑤ FEC： FEC编码采用系统定长RS编码。249字节一帧的数据，可以
纠正3个字节的错误。 原始多项式为
p(x) (x8 x7 x2 x 1)
生成多项式为：
125
(x i )
i120
C 发送长度(bits) C 发1送99长2(度bi(tbs)its)
DLS利用AVLC协议支持面向比特的地空通信服 务，包括：
a. 帧顺序：接收端的DLS子层保证重复的帧被丢弃，且 所有的帧都出现且只出现一次。
b. 差错检测：DLS子层保证检测并丢弃所有在传输中出 现差错的帧。
c. 站识别：DLS子层通过点到点的连接接收且只接收发 向它自己的帧。
d. 广播地址：广播地址可被所有接收者识别和接收。
VDL模式2
物理层协议与服务
4、物理层与链路层的接口：
物理层与链路层的接口由数据原语、频率 改变原语、信道侦听原语、信号质量原语、 对等地址原语、信道占用原语组成
5、物理层与物理设备接口：
物理层与物理设备接口由发射原语、接收 原语组成
注：以上原语见网络总结图：
VDL模式2
链路层协议与服务
0 0
0 1
比11特率12 10500*π π3//44=31.5Kbit/s
0
1
0
3
π/4
1
1
0
4
π/4
1
1
1
5
π/4
1
0
1
6
π/4
1
0
0
7
编码相位
π/4
VDL模式2
物理层协议与服务
④ 训练序列：
（a）发射机功率稳定和接收机设置： 即 000 000 000 000
（b）同步和模糊分辨： （c）保留符号：000 （d）发射数据长度 （e）FEC帧头
链路层负责将信息从一个网络实体传送到 另一个网络实体，传送错误通告，以及提 供如下服务：
帧的组合与拆分、建立帧同步、抛弃非标 准帧、帧差错的检测与控制、RF信道的选 择、地址识别、产生帧校验序列。
链路层通过RF信道提供基本的比特传输。
链路层的数据在地空收发设备中作为比特 流进行传输。
物理层协议与服务
2、VDL模式2的发送特点
① 调制方案：采用D8PSK调制，用α=0.6升余玄
滤波器，将要发送的信息每三个比特组成一个 符号作为相位的变化
② 编码：一个进入差分数据编码器的二进制数据
Xk Yk流Z被k 转换为三Δ个φk 独立的二进制数据流X、Y、Z
0 0 ③0调0制速率：π调/4 制速率为10500符号/秒，所以
地址域：地址域包含目的地址域和源地址域。 目的地址域包含目的DLS地址或广播地址，源 地址域包含一个DLS地址。
广播地址：广播地址仅做为目的地址用于UI帧 和XID帧中，用来广播地面站信息。
链路控制域：该字节的编码参照ISO4335。
VDL模式2
链路层协议与服务
② DLS层与上一层的接口原语 ： 注：以上原语见网络总结图：
1992(bits)
VDL模式2
物理层协议与服务
⑥ 交织（Interleaving）：
每一帧数据位包含249个字节，共 2498=1992 bit
3、侦听算法（CSMA）：
在发送数据或语音包之前运行CSMA时， VDL模式2接收机可以通过能量检测算法来 检测信道是否空闲
信道从忙到空闲的检测及信道从空闲到忙 的检测的方法见书