《现代空中交通管理》高频数据链系统
《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
谢谢观看
甚高频数据链的分层结构
空中交通管理系统的智能化发展
空中交通管理系统的智能化发展在现代社会，随着航空运输需求的不断增长，空中交通流量日益密集，空中交通管理系统面临着前所未有的挑战。
为了确保飞行安全、提高运行效率和满足旅客对便捷出行的期望，智能化发展已成为空中交通管理系统的必然趋势。
智能化的空中交通管理系统旨在利用先进的技术和创新的理念，实现对空中交通的更精确、更高效和更灵活的管控。
这一系统涵盖了从航班计划的制定到飞机在空中的实时监控和指挥等多个环节。
首先，智能化的航班计划与调度是提高空中交通管理效率的关键。
通过大数据分析和预测模型，系统能够更准确地预估航班需求和流量分布。
这使得航空公司可以更合理地安排航班时刻，减少航班延误和拥堵。
同时，智能化的调度系统还能根据实时的天气状况、机场容量和其他突发情况，迅速调整航班计划，确保空中交通的顺畅运行。
在飞机的飞行过程中，先进的监视技术是智能化空中交通管理的重要支撑。
传统的雷达监视方式逐渐被卫星导航和ADSB（广播式自动相关监视）等新技术所补充和取代。
ADSB系统能够实时提供飞机的精确位置、速度和飞行方向等信息，大大提高了监视的精度和可靠性。
此外，基于互联网和移动通信技术的实时数据传输，使得地面管制员和飞行员能够获取更加全面和及时的飞行信息，从而做出更明智的决策。
智能化的冲突检测与解决功能是保障飞行安全的核心要素。
系统能够自动监测飞机之间的潜在冲突，并迅速计算出最优的解决方案。
这些解决方案可以包括调整飞行高度、速度或航线等。
与传统的人工判断相比，智能化的冲突检测与解决系统反应速度更快，决策更准确，能够有效地避免危险情况的发生。
为了实现智能化的空中交通管理，高效的通信系统也是不可或缺的。
语音通信虽然仍然重要，但数据链通信的应用越来越广泛。
数据链通信能够实现快速、准确地传输大量的飞行数据和指令，减少了因语音通信中的误解和信息延迟所导致的问题。
同时，多频段、多模式的通信技术的融合，使得通信的可靠性和稳定性得到了进一步的提升。
浅谈空中交通管理大数据
浅谈空中交通管理大数据摘要】近几年，我国的计算机技术实现了飞速的发展，尤其是人工智能、云计算、大数据的兴起应用，为各领域的发展提供了非常重要的支。
大数据应用在各个行业中得到了高度的重视，同时大数据的运用为企业带来了巨大的经济效益。
随着我国航天航空事业的发展，如何将大数据技术运用到航空的空管系统中，成为了当今空中交通管理研究的一个大方向。
【关键词】大数据；空中交通管理；应用随着全球化的深入，世界各地每天产生的信息是海量的，如果没有高效的处理技术，必然会影响到经济的快速发展。
而大数据是信息爆炸时代产生的海量数据，并与它相关的技术发展与创新数据正在迅速膨胀，庞大的数据资源决定着企业的未来。
随着民航业快速发展，特别是空管行业信息量的急剧膨胀，各种空管数据不断更新，传统的数据存储和分析技术难以实现和处理超大容量的空管结构化数据，于是人们为了更好地实现空管海量数据的综合应用，空管大数据的概念应运而生。
一、大数据处理流程（一）数据采集如果要进行大数据分析，必须要采集到庞大的信息群，利用多个数据库来接收数据，这些数据是没有经过处理的数据，用户可以直接在数据中调用和处理。
大数据在采集数据时，最明显的特点就是并发数高，会用上千万的用户同时对网站进行访问，如何同时采集到所有的数据，就必须要在采集端部署多个数据库，对数据进行存储。
（二）导出和预处理采集端部署的多个数据里面存储了上一条的数据，如何对这些数据进行有效的分析，这是大数据分析的关键点。
将这些数据集中的导入进一个集中的大型分布式的数据库当中，在导入之前在端口设置好一定的公式，对数据进行初步的筛选和预处理，导入和预处理这个环节的难点在于，如何将上亿条数据短时间内导入到数据库集群中。
（三）统计与分析将海量的数据同时存储在分布式数据库或者是计算机集群中，在这样的数据库或者是集群中对传输过来的数据进行分析和统计处理。
通过设定特殊的公式对数据进行分类和汇总，用来满足客户常见的数据需求。
空地数据链系统与ARINC620协议
地 ／地信息格式
ＤＳＰ 的功能为：信息传送、飞行追踪、网 由 ＡＴＡ／ＩＡＴＡ ＩＣＭ
络管理、ＤＳＰ 链接服务。
制定示，如表 １ 所示。
（ １）第 １ 行 ，优
&’()*+!" 地 $地信息格式
先权 ／目标方地址，
ＤＳＰ 处理的信息，根据数据链上信 简称为目标地址行。
息的流向可以分为两类：上行信息—— — 该行的内容包括两部
!
航空维修与工 !""#$%
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系统，现今只有使用数据链的空地通信 信采用的是卫星数据链，而不是 ＶＨＦ 数
ＡＲＩＮＣ６１８ ：空地间面向字符通信
系统才能满足 １２１．９７ 的要求。
据链。
的协议。该协议是飞行中的飞机与 ＤＳＰ
目前，国内的空地通信主要是依靠
目前，已有 ９０ 个国外航空公司和 之间通信时所遵循的协议，即 ＡＣＡＲＳ
话音通信和发送甚高频数据链报文来 多家国内航空公司使用中国民航 ＶＨＦ 系统中的空地通信协议，候选空地数据
端地面站（ ＲＧＳ ）、地面数据通信网、地
面网络管理与信息处理系统（ ＮＭＤＰＳ ）
和数据链用户（见图 １）。
目前，国际上主要的数据链服务提
供商有 ＡＲＩＮＣ（ 美国）、ＳＩＴ（Ａ 欧洲）、
ＡＤＣＣ（ 中国），它们都有各自不同的
数据链覆盖服务区。各个航空公司可以
航空维修与工程 !""#$%
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工程与技术 .)/()..’ ()/- 0-1.*2)343 /5
内容 优先权 ／ＤＳＰ 地址 发送方地址 ／发送时间 标准信息识别码 ＳＭＩ 信息的文本部分 自由文本
举例 ＱＵ ＣＴＹＤＰＡＬ ．ＱＸＳＸＭＸＳ ｄｄｈｈｍｍ ＡＧＭ ＡＮ Ｎ１２３４５／ＭＡ １２３Ａ － ＵＰＬＩＮＫ
民航甚高频通信系统可靠性分析与保障规划
• 160•ELECTRONICS WORLD ・技术交流甚高频通信系统作为飞机和地面、飞机间通信工具，采用的频段较高。
甚高频系统分为语言、数据、影像，利用无线电类搜集接收信息和命令。
因此，甚高频通信系统可靠性尤为重要，保证飞机在高空中稳定运行。
1.民航甚高频通信系统可靠性分析甚高频通信系统应用运行形式为调幅式模式，通常工作频率在117-152mhz 改为118-136.975MHZ ，频率之间间隔低于25kHz ，最高频率为为136.975MHZ 。
甚高频通信系统的最高频率和范围要求严格。
因为运行频率较高，所以通信系统表面波较弱，运行时由于传播距离、磁场干扰、地势干扰较大。
串联系统是在系统单元稳定运行关系着系统运行，一旦某个单元失效将影响整个系统。
所以，提升最低可靠性单元的稳定性对系统稳定的提升效果显著。
并联系统稳定性高于各单元可靠度最大参数，单元越大系统越稳定。
不过，由于单元结构、尺寸、成本等影响通常单元只有2--3个。
此外，还有混联系统，例如：串联系统，并串联系统表决系统模型。
以空管甚高频通信系统为例，系统主用应急内话系统互为主备，以互为主设备的电信和移动两路传输链路，主用传输设备为FA36，备用传输设备FA16。
空管甚高频通信系统看作由以上3个系统串联形成。
易知系统整体为混联系统。
2.甚高频通信系统在飞机中的运用民航甚高频系统主要运用在两大方面:甚高频语音通信和甚高频地空数据链通信。
甚高频语音通信系统主要应用于区域管制中心、进近管制、终端管制对飞机调配指挥及机场航行情报对外广播，具有典型的话音特点，对空管制指令均由终端半双工语音设备传出，经传输设备至远台经电台调制话音进行对话；甚高频地空数据链则应用于机场内替代甚高频话音通信及航务管理通信。
替代话音通信以数字放行系统为例，管制员终端（HMI ）为管制员提供了与数据链起飞前放行(DCL)系统的交互接口，服务信息在包含所有传统服务信息的基础上，增加了如报文服务信息、管制员与飞行员自由信息等其它服务信息，在放行过程中增大了管制员与飞行员的通信自由度，减轻了管制员语音放行的压力。
浅谈甚高频数据链技术与应用
随着 民用 航空业 的快速发 展 ． 空 中交通 流量大幅度增长 ． 对 航空 １ Ｏ ０ 万和 １ ６ ０ ０ 万美元的合同 ． 来 进行地 面系统 的快速原型开发工作 通信提 出了越来越高的要求 （ ＲＰ Ｄ Ｅ ） ｏ ２ ０ ０ １年 ． Ｆ Ａ Ａ与 Ｈｏ ｎ ｅ ｖ ｗ ｅ ｌ ｌ ， Ｒ ｏ ｃ ｋ ｗ ｅ ｌ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ Ｓ和 Ａｖ ｉ ｄ ｖ ｎ ｅ公 司 Ｄ Ｌ ３的机载无线 电设备 的协议 ．分别 作为适应 和满足新通信应用需求的解决方案 ， 新的通信 、 导航 、 监 签 订了关 于开发可用于实现 Ｖ
视和空中交通管理系统（ Ｃ Ｎ Ｓ ／ Ａ Ｔ Ｍ ） 及其基础设施 航空电信￣（ Ａ Ｔ Ｎ ） ， 一 用 于运输机 、 通用航空飞机 直 以来也在不 断的开发 、 测试和实践 当中 甚高频数据链 通信是 Ａ Ｔ Ｎ ２ ０ ０ ３ 年７ 月． 又增加了用于商 务喷气机 的部分 根据 Ｆ Ａ Ａ的建设 空一 地通信 子 网的 主要实 现方 式 ．是 新航 行系统 中空 中交通 服务 计划 ． 未来 ５ 年后将在高空航 路上覆盖 Ｖ Ｄ Ｌ ３ 系统 ． １ Ｏ 年后在航站空 ｆ Ａ Ｔ Ｓ ） ￣ Ｉ 航务管理ｆ Ａ Ｏ ｃ １ 的基本工具 了解不 同数据链技术的功能特点 域也完成覆盖 。 和发展状况 ． 将有利于向新 航行 系统 的过渡实施 （ ４ ） Ｖ Ｄ Ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ４ 是 由瑞典提出的方 案 其利用 Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ系统信息定 时， 采用面 向比特协议 ． 与Ａ Ｔ Ｎ网完全兼容 ． 还可 提供超过 Ａ Ｔ Ｎ网性 １ ． 民机甚高频数据链的发展 现状 如广播 和空一空通信 目前欧洲航行安全组织ｆ Ｅ ｕ Ｉ Ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ 在数据链系统出现之前 ．飞机和地面 间的通信均采用话音方 式。 能的服务 ． 正在致力 于开发用 于通信 、 监视服务 的 Ｖ Ｄ Ｌ ４ 系统 ， 主要工作包括标 由于有 限且逐渐拥挤的频率资源与不 断增加 的空 中交通管 制 、 服务 要 ） 频率和体系结构 ３ 方面 求 之间存 在着巨大的需求矛盾 ． 建设可替代话 音通信手段 ． 具备 良好 准 、 在４ 种优选甚高频数据链手段 中， Ｖ Ｄ Ｌ １ 由于传输速率低 ． 频谱利 的通信效率 、 良好的可靠性和准确性的地空数据 通信 系统成 为缓解 和 ＶＤ Ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ２ ． ３ ． ４成为更受关注 的实现 解决 中国民航 快速发展与频率资源有限的有效途径 Ａ Ｃ Ａ Ｒ Ｓ 数据链 用率差而没有得 到进一 步发展 ． 的引人 为现代飞机的数据链通信拉 开了序幕 ． 随着航 空通信 业务的 日 方案 。 益增加 ， 传输延时 、 信道竞争 、 速度较低 已经 成为 Ａ Ｃ Ａ Ｒ Ｓ 数据 链的技 ３ ． 三种数据链之间的应 用比较 术瓶颈 ． 不能满 意现有航空业务的需求 于是一种新的系统概念被提 三种数据链的技术特点已经在 上文进行 了详 细地阐述 ． 在此不再 出一发展新航行系统 （ Ｃ Ｎ Ｓ ／ Ａ Ｔ Ｍ） ． 即新 的全球通信导航 监视和空 中交 重复， 下面仅从应用方面进行 比较。 Ｖ Ｄ Ｌ Ｍ ｏ ｄ ｅ ２ 是三种数据链 中技术 通管理系统 ，其 中通信系统 即航空 电信 网 （ Ａ Ｔ Ｎ ） ．是 国际 民航组织 最为成熟 的， 已在美 国、 欧洲和 日 本 进行 了广泛 的应用 。 而且设备基本 （ Ｉ Ｃ Ａ Ｏ ） 为适应 民航业务迅速增长 的需要 ， 提 出的民航地空通信 、 地地 可以实 现由 Ａ Ｃ Ａ Ｒ Ｓ的平滑升级 ， 减少了建设资金 的投入 Ｖ Ｄ Ｌ Ｍ ０ ｄ ｅ 通信一体化的网络解 决方案 而Ａ Ｃ Ａ Ｒ Ｓ 数据链 向 Ａ Ｔ Ｎ过渡是技术上 ３ 是美 国联邦航空局 （ Ｆ Ａ Ａ ）提 出的下一代甚高频地空数据链通信系 的一个 必然过程 ． 在很 长一段时 间内 ． 他们都 会共存 ． 直到完 成整个 统 ， 其最大的特点是 同时支持语音和数据 的传输 ． 美 国和 １ ３ 本 一直在 Ａ Ｔ Ｎ网络的建立 目 前． 我 国民航所采用的数据链是飞机通信 寻址 和 开展 Ｖ Ｄ Ｌ Ｍ ｏ ｄ ｅ ３ 的相关研究 Ｖ Ｄ Ｌ Ｍ ｏ ｄ ｅ ４是瑞典推 出的一种甚高
空中交通管理系统的建设与应用
空中交通管理系统的建设与应用空中交通管理系统（Air Traffic Management System，简称ATMS）是一个复杂而庞大的网络系统，主要用于监控和管理飞机在空中的航行。
它的主要目标是确保飞机在空中的安全和顺畅，并提高航班的效率。
ATMS的建设与应用是一个重要的课题，它需要综合运用现代信息技术、通信技术和空域管理技术，以确保飞机之间的安全距离，并优化航路和航班计划。
首先，ATMS需要收集和分析大量的数据，例如航班计划、飞机位置、气象信息等，以了解当前的航空状况。
然后，它需要将这些数据与其他飞机和地面设施共享，以便实时更新飞行计划并进行交通管理。
ATMS的建设涉及许多关键技术和设备。
首先是雷达系统，它用于监测飞机的位置和速度。
雷达可以通过无线电波定位和跟踪飞机，从而提供准确的位置信息。
其次是通信系统，它用于飞行员和航空管制员之间的实时通信。
无线电、卫星通信和数据链技术都被广泛用于飞机之间的通信。
此外，ATMS还需要具备强大的计算能力和数据库管理系统，以处理和存储大量的航空数据。
在ATMS建设过程中，安全是最重要的考虑因素之一。
飞机和地面设施之间的通信必须是安全的，并且任何潜在的威胁都必须及时识别和处理。
因此，ATMS需要具备强大的安全措施，包括加密通信、身份认证和网络防御系统等。
此外，ATMS还需要具备良好的容错和备份机制，以确保在意外情况下系统的稳定性和可用性。
ATMS的应用范围非常广泛，不仅仅限于航班管理。
它还可以用于空域划分和飞行路径规划。
通过分析大量的数据和模拟算法，ATMS能够优化航班计划，并提供最佳的飞行路径。
这不仅可以减少飞行时间和燃料消耗，还可以减少航空公司的经营成本。
此外，ATMS还可以提供更多的航班信息和服务。
旅客可以通过ATMS系统获得航班延误、天气预报、航班趋势等实时信息。
航空公司和机场管理者也可以通过ATMS系统进行综合运营和资源管理，以优化运行效率和客户体验。
空中交通管制系统与自动化技术考核试卷
6.自动化技术可以提高航班的准时性，减少航班延误。（）
7.无人机飞行完全不需要依赖自动化空中交通管制系统。（）
8.在自动化空中交通管制系统中，气象雷达用于检测飞行路径上的恶劣天气。（）
9.空中交通流量管理主要依赖于空中交通管制员的个人经验。（）
1.空中交通管制自动化系统中，主要的通信手段是______通信。
2.在ADS-B系统中，"B"代表______。
3.自动化塔台系统的核心功能是______、______和______。
4.空中交通管制自动化技术中，______是飞机导航的关键技术之一。
5.在自动化空中交通管制中，______系统用于自动识别航空器位置。
D. WAM雷达
5.以下哪些技术可以用于航班的自动导航？（）
A. ILS
B. GLS
C. MLS
D. GNSS
6.自动化空中交通管制系统中的飞行计划处理系统主要负责哪些功能？（）
A.飞行计划制定
B.飞行计划修改
C.飞行计划传输
D.飞行计划执行
7.以下哪些技术有助于减少空中交通管制员的压力？（）
A.自动化冲突检测
10.填空题中提到的所有技术都是现代空中交通管制系统中不可或缺的。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请描述空中交通管制自动化系统的基本组成及其各自的功能。
2.结合实际，阐述自动化技术如何提高空中交通管制的效率与安全性。
3.请比较ADS-B系统与传统的二次雷达系统在提供飞机位置信息方面的优势与不足。
2.自动化技术通过提供实时准确的飞机位置信息，自动检测冲突，优化航路，减少人为错误，从而提高效率和安全性。
海南省《民航机场工程》科目一建2023年真题二套冲刺卷
海南省《民航机场工程》科目一建2023年真题二套冲刺卷第1套一、【单选题】1. 民用机场道面水泥不宜选用（）。
A、矿渣硅酸盐水泥B、快硬早强型水泥C、普通硅酸盐水泥D、火山灰质硅酸盐水泥正确答案: B2. 机场围界出入口控制系统，所有设备之间的数据通信应（）。
A、使用800MHz无线网传输B、通过并行口实现C、采取数据加密措施D、进行数据归一化处理正确答案: C3. 航向天线系统安装包括天线基础施工、天线系统接地和（）等。
A、线缆敷设B、室内设备安装C、电气设备调试D、场地保护区施工正确答案: A4. 飞行区指标Ⅱ为C、D、E的机场，其道面混凝土设计弯拉强度不得低于（）。
A、 5．0MPaB、 10．0MPaC、 15．0MPaD、 20．0MPa正确答案: A5. 机场道面在其使用年限内，受轮载和气候等因素长期、反复的作用，道面结构的整体或某一组成部分会逐渐出现疲劳损坏和塑性变形累积，这是由于（）不足造成的道面损坏。
A、强度B、刚度C、耐久性D、气候稳定性正确答案: C6. 仪表着陆系统的功能是对航空器提供（）引导。
A、航向道、下滑道和距离B、直线位置定位C、归航和出航D、高度和方位正确答案: A7. 根据《民用机场管理条例》(国务院令第553号)，对于影响民用机场电磁环境保护的行为将由（）处置。
A、民用机场当局B、民用机场所在地县级以上地方人民政府C、民用机场所属的省(市)民航安监局D、民用机场所属的民航地区管理局正确答案: B8. 甚高频全向信标(VOR)所提供的方位以（）为基准。
A、磁北B、真北C、地理北D、坐标北正确答案: A9. 机场内引导车（Followme）顶部安装的障碍灯为（）。
A、黄色闪光灯B、红色闪光灯C、蓝色闪光灯D、红黄交替闪光灯正确答案: A10. 空中交通管制工作主要任务是（）。
A、传递航空电报和数据信息B、对航路、终端区域及机场附近的监控C、拟定飞行计划D、提高飞行的安全性正确答案: C11. 消火栓井标志采用（）标示，边长为消火栓井直径加0．4m。
培训学习资料-CPDLC简介_2022年学习资料
机组分工-5.不论何种情况，首先获取CPDLC信息的驾驶-员须将信息内容通知在驾驶舱执勤的所有飞-行机组成 ；对于理解不一致的信息，须充-分沟通、协调和确认（包括与ATSU,确-保每一飞行机组成员获得所需的一致信息 例-Climb and maintain FL350 by 2050z.;-6.在紧急情况下，根据紧急情况 处理程序的-需要，可使用CPDLC或改为其他更为直接的-通讯方式（如：语音通讯）-11
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 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CPDL 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 发话产生的干扰。-8
CPDLC的应用-CPDLC为ATC服务工作提供空地数据通讯。这包括-ATC程序采取的一系列口头术语相应的 令许可、-相关信息和请示等基本数据。可为管制员提供发布-高度层指令、穿越限制指令、水平间距指令、更改-航路 指令、速度指令、无线电频率指令、请示各-种信息的功能：可为飞行员提供回答和询问信息，-宣布或取消紧急情况的 能：另外还为飞行员提供-向ATSU请求条件许可（下游）和信息的能力；“自-由文本”功能使双方在信息交流中不 要遵守正规-格式；还有一个辅助功能是使一个地面系统可以通-过Biblioteka 据链将CPDLC传送给另一个地面系统。
数据链通信飞行员职责-1.必须遵守和执行公司根据局方资料提供的相-关数据通信的训练所要求的技术和指南：-2 CPDLC作为一种主要的或补充的通信方法-机组应当按下列要求对数据链信息通信进行-正确操作：-a.-当需要 ，应能快速正确地生成或编写、并发送各种下行信-息；-b.按照规定程序正确地对各种上行信息进行恰当的回应：.-了解并熟悉通信规则，遵照标准的航空术语和/或公认的缩-写词能使用英语熟练地进行各种信息的正确操作；-1
论现代民航空管设备保障体系
论现代民航空管设备保障体系发布时间：2023-06-07T01:36:19.632Z 来源：《科技新时代》2023年5期作者：张鑫燕[导读] 民航空中交通管制工作的质量和效率极大的影响着空中飞行的安全，是整个空中交通运输的重大保障。
山西省大同市大同机场有限责任公司单位邮编：037000摘要: 科技创新推动了现代经济产业的发展，也是我国经济文明建设的重点。
民航运输业也随着现代科学的进步、科技的创新实现了经济效益的快速增长，特别是在民航空管设备保障体系方面获得了极大的升级和改善。
空中交通运输方式在某些方面是其他运输方式无法相比的，但某些方面，比如应对天气影响上空中交通运输方式所受影响却大一些，面对雷电、暴雨等自然气象，民航空管设备很容易受到破坏从而影响了正常的空管工作，现代科技的发展以及在民航领域的应用极大的降低了民航空管设备被破坏的几率，保障了空中交通的安全。
此外，随着空管现代管制手段的更新和升级，民航空管设备也需要进行更新升级，以保障整个空管系统的内部平衡。
空管设备保障体系的更新完善，不仅提高了空管工作精度、降低了事故几率，还积极的推动了我国整个民航经济的发展。
关键词: 民航空管；通信；导航；监视；设备保障前言民航空中交通管制工作的质量和效率极大的影响着空中飞行的安全，是整个空中交通运输的重大保障。
民航管制工作主要包括: 空中交通运行过程的交通指挥、空中交通信息传达和报告、搜寻救援、应急指导等，建立有效的民航空管设备是进行民航空管工作的重要基础之一，是为了促进管制部门有效完成工作、提高工作质量的设备设施，包括:导航设备、气象设备、监视设备、通信设备以及地面情报服务系统等。
通过这些空管设备能有效实现通讯、导航、监视、报警等各项功能，帮助完成空中交通管制工作，遇到安全问题或者突发问题，能及时了解获取，助于空管部门及时的、合理的进行处理，提高了空中飞行的安全系数、维护了空中交通的正常秩序。
所以对空管设备保障体系的研究、建设、完善是十分必要且意义重大。
数据链路通信技术在空中交通管制中应用
数据链路通信技术在空中交通管制中的应用[摘要]为使中国民航适应国际民航组织的监视规范，满足我国民用航空运输和空中交通服务的发展需求；通过对数据链路通信系统进行评估，验证系统的可靠性，并验证基于ads一系统的运行程序是否能满足中国民航对监视系统的要求；跟踪国外数据链路通信技术政策的发展方向，在保证安全的基础上，采用雷达监视系统和数据链路通信系统同时运行的监视体制和技术政策，提高飞行流量；跟踪国际数据链路通信技术进展，稳妥考虑实施数据链路通信空一空应用。
[关键词]数据链路通信通信雷达交通管制中图分类号：v243 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）07-0203-01自动相关监视（ads）技术，就是主要以卫星定位和地/空数据链通信等相关技术为基础对航空器的运行过程进行监视技术。
它是由飞机将机载系统导出的飞机定位识别四维位置和其它必要的飞行所需附加数据自动发送和接收，从而掌握所有运行中航空器。
从原理上看，首先由接受监控航空器的机载设备接收卫星定位系统发射的信号，进行实时定位后，然后机载发射设备将ads报告中相同格式的数据信息（例如标识码、位置、速度、时刻等）以固定时间间隔不间断地向外广播，发出广播的飞机不需要了解由哪个系统在接收它的广播，同时该航空器也可以接收到其他航空器发射的同样信息。
同时，这样地面终端可以监视到可接收信号范围内的任何航空器。
数据链路通信优势在于可以有效的完成对空监视，在无特殊情况下，普通的机载电子设备（例如：gps收发机、数据链系统及其天线）、外加tcas信息显示器，不用地面任何设备的辅助就可完成空对空监视的功能，安装了自动相关监视设备后，就可以通过空空、地空数据链，将自身的三维空间位置飞机可通过数据链广播其自身的精确位置和其它数据发送出去。
数据链路通信地面和空中设备与空中管制监控系统结合起来后，精确、实时的有效信息不间断的发送给空中和地面。
不同于传统的二次雷达，数据链路通信不仅能完成高空监控的同时，低空和地面的目标也能得到有效的监视。
《现代空中交通管理》卫星导航增强系统
1 4
星基增强系统
在SBAS中，用户接收的增强信息来自星基发射机。 SBAS由地面监测站、主控站、地面地球站（GES）及同 步轨道通讯卫星组成。系统以辅助的同步轨道通信卫星， 向GNSS用户广播导航卫星的完好性和差分修正信息。
星基增强系统
监测站测量所有可见卫星的伪距值，并完成部分 完好性监测；测量数据经由数据网络传送到主控 站。主控站对观测数据进行处理，产生三种对伪 距的校正数据：快速校正、慢校正（卫星钟差和 轨道误差）、电离层延迟校正；同时主控站也要 进行完好性监测。包括校正和完好性信息的数据 通过地空数据链发到同步卫星，再由该卫星转发 到用户接收机，这时采用的信号频段和数据格式 与导航卫星一致，这样可保证用户接收机的最大 兼容和最小改动。
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陆基区域增强系统
根据这些需求，澳大利亚进行了投资效益分析。分 析结果表明，最好的方案是用地基增强系统(GBAS) 作I类精密进近，同时用SBAS作航路导航与非精密 进近。因此，提出了建设GRAS来提高GPS/GNSS 性能。
22
陆基区域增强系统
GRAS的各个组成部分和功能如图所示。包括一个监视GPS分布 的基准站网络，一个计算GPS完好性和差分校正信息的中央处理 设施。分布的数据收集网络和中央处理设施与SBAS相似，但向 用户的数据分发与GBAS相似。它没有采用专门的地球静止卫星 （GEO），而是把这些信息送到一个由地面站组成的网络。
4
卫星导航增强系统
目前，美国、欧洲以及日本都非常重视GPS增强 系统的建设，在系统设计、信号标准等方面表现 出较强的兼容、趋同趋势，以便符合未来GNSS 发展的要求。美国的LAAS和WAAS、日本的 MSAS及欧洲的EGNOS均为各自发展的的增强系 统，是GNSS增强系统的组成部分。
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
现代空中交通管理(全套)PPT精选文档
通信系统
数据链通信 （DataLink）
航空移动卫星业务 （AMSS）
高频数据链通信（HF） 甚高频数据链通信（VHF） 二次监视雷达（SSR）的S模式
自动相关监视（ADS） 飞机状态监控 情报服务等
航空电信网 （ATN）
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通信系统
数据链通信 （DataLink）
航空移动卫星业务 （AMSS）
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1.2 空中交通管制系统的分类
按照管制手段的不同 程序管制 雷达管制
主要的设备环境是地空通话设备。管制员在工作 时，通过飞行员的位置报告分析、了解飞机间的 位置关系，推断空中交通状况及变化趋势，同时 向飞机发布放行许可，指挥飞机飞行。 飞行计划内容包括飞行航路（航线）、使用的导 航台、预计飞越各点的时间、携带油量和备降机 场等。
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。
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导航系统
全球导航卫星系统 （GNSS）
所需导航性能 （RNP）
广域增强系统 （WAAS） 本地增强系统 （LAAS）
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1.2 空中交通管制系统的分类
按照管制范围的不同 区域管制 进近管制 机场管制
由机场管制塔台提供。主要靠目视来管理飞机在 机场上空和地面的运动。机场地面监视雷达。 范围：航空器在机场管制区的空中飞行；航空器 的起飞和降落；航空器在机坪上的运动；防止飞 机在运动中与地面车辆和地面障碍物的碰撞。较 大的机场塔台把任务分为两部分，分别由机场地 面交通管制员和空中交通管制员负责。
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。
浅析中国民航VHF地空数据链系统
航 数据 链 系统 的组 成 ，分析 了该系 统发 射 的信 号 类型 以及通 信协 议 ，通 过 日常监测 工 作对 系统 发 射的 Ｉ ： Ｗｌ － Ｎ Ｌ Ｓ Ｉ ４ 信 号进 行 了解调 解 码分 析 。
判读 、筛选 、路由以及其他相关的数据维护和管理工作 。
（ ３ ）地面信息处理系统主要由航空公司数据通信系统 、
（ １ ）机载数据通信设备主要 由管理组件 、数据收发机、
显 示 设 备 和 打 印 机 组 成 ，用 于 飞 机 向地 面发 送飞 行 监 控 数 据
以及接收地面发射到飞机上的维护数据 ，通过它可以进行 空 地之间的数据和信息 的自动传输交换 。
国地 区 （ 含香港 、澳 门 ）使用的 ＶＨＦ数据通信基频频率 为
该系统能够通过数据通信方式建立飞机 与地 面的连接 ，实现 航空飞行器与地面信息管理系统之间的数据 信息 的交换 。我 国民航在 １ ９ ７ ８年开始使 用地 空数据链系统 ，用于空 中交通 管制 、航务管理及地空广播通信 。
数等数据 ，对数据处理后传至地面工作站的各个显示终端 。
图１ 是 中 国 民航 Ａ ＣＡＲＳ数 据链 系 统结 构 图 。
０ 前盲
民航地空数据链是 民航地空数据通信的统称 ，是一种在 航空器和地面航空无线电台之间通 过甚高频段传输信息 （ 报
文 ）的 数 据 链 系 统 ，与传 统 的地 空语 音 通信 方式 相 比 ，具 有 传 输 速 率 快 、抗 干 扰 能 力 强 、误码 率低 、可 靠 性 高 等 特 点 。
半 ，从 ５ ｓ到 ３ ． ５ ｓ 。ＶＤＬ Ｍｏ ｄ ｅ ２对 现 有 ＡＣ ＡＲ Ｓ 网 络 的
案得到认 可并写入 《 国 际民航公约 》附件 １ ０中 ，分别是 ：
机载甚高频ACARS数据链系统及通信管理单元设计
机载甚高频ACARS数据链系统及通信管理单元设计张力支【摘要】装备通信管理单元、甚高频电台等机载设备的飞机具备接入飞机通信寻址与报告系统(ACARS)地空数据网络的能力.分析了甚高频ACARS数据链机载系统的结构,探讨了通信管理单元的服务功能和应用功能,基于通信管理单元与甚高频数传电台、机上系统以及驾驶舱之间的接口和协议,设计了实现ACARS协议的通信管理单元的软件结构模型.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2011(051)012【总页数】4页(P101-104)【关键词】飞机通信寻址与报告系统;数据链;通信管理单元;甚高频数传电台;空中交通服务【作者】张力支【作者单位】中国西南电子技术研究所,成都610036【正文语种】中文【中图分类】V2431 引言飞机通信寻址与报告系统(Aircraft Communication Addressing and Reporting System,ACARS)目前广泛应用于民用航空飞机与地面系统的数据通信中。
借助于ACARS数据链[1],飞机计算机系统的数据能自动或人工下传到地面计算机网络,使飞机成为地面控制、指挥与管理系统的一部分。
基于字符的ACARS数据链于1978年引入民航并在全球使用,每月大约一万架装有数据链的飞机传递约3 500万的ACARS报文信息。
我国于20世纪90年代开始了数据链地面网络的建设,目前民航部门的甚高频地面数据网络包括82套地面站和一个网络管理处理系统,范围覆盖国内除青藏高原外的所有地区。
ACARS数据链利用飞机机载设备和地空数据通信服务提供商的通信网络,通过VHF/HF/SATCOM传输媒介,建立起飞机与地面计算机系统之间的连接,实现地面系统与飞机之间的数据通信。
目前我国仅支持基于VHF的ACARS数据通信。
2 VHF ACARS机载系统设计VHF ACARS机载系统由一套通信管理单元(CMU)或ACARS管理单元、甚高频收发信机、多功能控制与显示组件、打印机等设备组成,通过总线接口与飞行管理计算机、中央维护系统、飞机状态监视系统等连接。
《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。
民用飞机数据链端系统通信协议分析
民用飞机数据链端系统通信协议分析袁树德;陆晓刚【摘要】数据链系统作为民用飞机的重要配置，目前已经得到了广泛的运用。
随着机载环境的日渐复杂，机上与数据链交联的端系统也越来越多。
作为数据交互的空中节点，数据链系统遵循ARINC 619协议与其他端系统进行通信。
通过结合机载打印机，说明了数据链及其端系统之间通信的过程及特点。
%As an important system of civil aircraft, datalink system has been widely used. Accompanied with the complexity of airborne environment, more and more end system has been interconnected with datalink system. As the airborne junction for data interchange, on civil aircraft, datalink system uses the ARINC 619 specification to communicate with end systems. This paper illustrates the process and transmission characters between datalink sys-tem and end system, using the printer as an example.【期刊名称】《民用飞机设计与研究》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】数据链;端系统;打印机;面向字符【作者】袁树德;陆晓刚【作者单位】上海飞机设计研究院，上海201210;上海飞机设计研究院，上海201210【正文语种】中文【中图分类】V243.1现代民用飞机可以使用语音和数据两种模式进行通信，较传统的语音通信技术，数据通信以其传输速率快、误码率低、抗干扰能力强等多种特点，目前已经在飞行中被普遍采用[1]。
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3.3.3.5.1 国内HFDL系统的概况
地面站分析飞机下行数据中的通信地址， 将该飞机的报文通过地面通信网络转发到 相应的管制员工作站。 当多架飞机在同一个信道上与同一地面站 建立通信联系时，飞机与地面设备之间采 用TDMA接入方式进行通信 系统采用如下措施，提高系统的通信质量：
3.3.3.5.1 国内HFDL系统的概况
《现代空中交通管理》
高频数据链系统
3.3.3 高频数据链系统
3.3.3.1 高频数据链应用概况 3.3.3.2 HFDL的特点 3.3.3.3 HFDL系统组成和技术概况 3.3.3.4 ARINC的全球高频数据链 3.3.3.5 建设中国的HFDL系统
3.3.3 高频数据链系统 概述
ARINC系列的数据链服务之间的互用性保 证了上下行信息可以在最好的传输介质上 传输 互用性同时也保证了ARINC中央处理系统 （CPS）可以根据飞机正在使用的通信手 段进行上行信息的发送，也可以同时使用 以上三种通信手段接收下行信息
3.3.3.5 建设中国的HFDL系统
高频信道传播特性有其可变性，只有在采 用某些新技术和利用数据通信才能使高频 子网可用性、可靠性有很大提高。 高频数据链系统与甚高频覆盖范围不同， 但是具有互补性 我国海洋、边远陆地采用高频数据链，4～ 5个地面站就可以实现全国的无线电覆盖
3.3.3.4.1 全球通信支持
ARINC在俄罗斯的Krasnoyarsk和美国 Alaska的Barrow新建两个高频地面站和已 在冰岛Reykjavik建好的高频地面站一起提 供了唯一的在北纬82°以上地区的HFDL服 务 每个高频地面站提供半径3000海里的数据 链覆盖，有两个信道，在紧急状态下高频 地面站可升级至6个信道
（1）多个地面站组网，利用电波传播的各向 异性，实现多重覆盖，消除盲区。 （2）同时使用多个工作频率，以克服电离层 变化和人为干扰的影响。 （3）在不同时间使用不同的工作频率，如使 用日频、夜频，以减小电离层变化对通信 质量的影响。 （4）使用足够的发射功率，克服信道衰落的 影响
3.3.3.5.2 HFDL系统配置
由AEEC开发的ARINC 635协议保证了信息 的可靠性和数据的完整性。HFDL为“数据 透明”，可以输送面向比特或面向字符的 数据 提供了执行ATN的直接通路 HFDL通过使用一个16bit的CRC校验保证了 至少10－6的完整性保护
3.3.3.4.3 与甚高频、卫星全球联网 的无缝协同工作
3.3.3.2 HFDL的特点
划分给航空移动航路通信用的高频频率是 2.8～22MHz。其特点主要为 （1）高频电波传播主要靠电离层反射 容易产生衰落和多径干扰 （2）高频信道拥挤，易产生衰落、同频或 邻台干扰 （3）由于电离层的反射作用，传输距离较 远
3.3.3.3 HFDL系统组成和技术概况
3.3.3.4.1 全球通信支持
ARINC利用频率可调管理技术使得每个地 面站的覆盖得到最优化 ARINC的频率管理工具为每个高频地面站 全天24小时选出最佳运行频率，这样机组 和空中交通服务提供商可以享受全天候的 高可用性的HFDL通信服务
3.3.3.4.2 信息的可靠性和数据的 完整性
高频低空通信仅用于超出视距范围的联络。 通信的可靠性受到限制，因此，由高仍然占主要地位 高频数据链系统（HFDL）成为在洋区或远 端通信的廉价手段
3.3.3.1 高频数据链应用概况
在AMSS应用之前，超视距航空通信的唯一手段 是使用高频电台，现在高频仍在两极地区继续保 留。许多飞机仍装备高频单边带通信系统，并用 其进行话音通信并传输电报。 高频是通过电离层反射的天波传播，单独台站的 传输距离可达几千公里 1998年初ARINC公司正式推出了高频数据通信服 务，它目前共建有14个HGS，可以基本覆盖全球 随着技术改进，高频数据链与甚高频、AMSS和S 模式二次雷达子网互为补充进入ATN网。
HFDL系统由机载设备、地面站和地面网管 中心组成。
机载设备对原有的ARINC－719 HF无线电收发 信机进行改装可以与现行的ACARS配合；或者 选用全新的机载高频无线电语音/数据收发信机 和数字天线耦合器。 地面站包括发射机、接收机、高频数据单元 （HFDU）和控制器 地面网管中心。用来对地面站进行频率管理， 处理上下行数据，进行网络管理和空地电文的 路由转换
3.3.3.3 HFDL系统组成和技术概况
HFDL采用面向比特（与AMSS相同）的 ISO协议，符合ATN要求，可作为高频子网 进入ATN。 该系统采用TDMA方式，实现了地面台站昼 夜换频，一站多频的频率管理技术 在数字处理技术方面，HFDL系统采用前向 纠错编码、自动反馈纠错（ARQ）、自适 应通道平衡、去交织和循环冗余校验技术。
3.3.3.5.1 国内HFDL系统的概况
HFDL系统包括四个不同地点的地面站（成 都、拉萨、西安和乌鲁木齐），这四个地 面站都互联到民航数据通信公司（ADCC） 的数据链网控中心 地面站是飞机与地面网络的接入站。各个 地面站、管制员工作站通过地面通信网连 接起来，构成一个地面网络系统。 在系统正常运行时，飞机可以通过选择不 同的信道与不同的地面站进行通信
3.3.3.4 ARINC的全球高频数据链
ARINC是全球唯一的航空HFDL服务提供商。 ARINC的GOLBALINK/HF服务是基于ACARS的， 服务范围包括南纬60°以北的飞机通信覆盖。 GOLBALINK/HF服务唯一的支持北冰洋和远端地 区操作和空管的地/空数据链路服务，支持高可靠 性、高可用性数据通信的全球飞行操作 ARINC的HFDL地面站执行ATN HFDL链路层标准 与建议措施（SARPs）的底层功能，而且与其他 链路层的设备完全兼容，称为可靠链路服务