现行民用航空通信系统资料
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 1章
现行民用航空通信系统
第1章 现行民用航空通信系统
1.1 HF空地通信系统
1.2 VHF空地通信系统
1.3 SATCOM空地通信系统
1.4 SSR空地通信系统
1.5 航空情报通信系统
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理的发展
第一阶段：在20世纪30年代以前，飞行距离近，只需按
照目视原则制订目视飞行规则；旗、信号灯 第二阶段：在1934~1945期间，飞行速度达到300km/s，
装备无线电通信设备和导航设备，实现了程序管制；
第三阶段：在1945至20世纪80年代期间，航空技术飞跃 发展，成立了ICAO，出现了SSR和ILS。采用了雷达 管制技术，降低了天气对飞行的影响；
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理的发展
第四阶段：从20世纪80年代后开始，电子技术飞跃发展，
计算机在机载设备和空管地面设备上广泛应用，以及 卫星通信在管制系统中的应用。
空中交通管理（ATM）的概念被提出
S模式二次雷达出现（S-SSR） ICAO组织了对FANS的研究和规划，后改称新航行系统 （CNS/ATM）。
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管制的分类
空中交通管制的主要任务是对飞行器从起飞到着陆的全
过程进行管理和控制，维护空中交通秩序，减少飞行 时间，提高空域利用率，确保飞行安全。
按照管制范围的不同，空中交通管制可分为三个部分，
即机场管制、进近管制和区域管制。 按照管制手段的不同，空中交通管制可分为两个部分， 即程序管制和雷达管制。
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
所谓现行通信系统是指那些在ICAO制定并通过CNS／
ATM方案之前已有的空地通信系统，包括： 1、在终端附近，使用甚高频（VHF）空地通信系统，主
要是话音通信
2、由于认识到数据通信的优越性，世界上许多地区已采 用了一种面向字符的VHF数据通信系统－飞机通信选 址报告系统（ACARS）
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—通信系统
3、超出视线传播范围的海洋和边远陆地上空，则使用短
波（HF）空地通信系统 4、作为VHF和HF通信系统必要补充的卫星空地通信系
统（SATCOM）
5、雷达监视（包括一次雷达、二次雷达）也是一种可选 的通信方式
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
空中交通管制系统组成框图2-1
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
空中交通管制系统子网成份：
所谓现行通信系统是指那些在ICAO制定并通过CNS／ ATM方案之前已有的空地通信系统，包括：
在终端附近，使用甚高频（ VHF ）空地通信系统，主要
是话音通信。 由于认识到数据通信的优越性，世界上许多地区已采用了 一种面向字符的 VHF数据通信系统－飞机通信选址报告 系统（ACARS）
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
超出视线传播范围的海洋和边远陆地上空，则使用短波
（HF）空地通信系统。 雷达监视（包括一次雷达、二次雷达）也是一种通信方 式。 中国民航 C 波段卫星通信网络成为空中交通管制、电报、
气象、雷达联网及VHF遥控系统的主要传输手段。
第 1章
现行民用航空通信系统
3.1 HF空地通信系统
短波通信是指利用波长为100m~10m（频率为3MHz ~
30MHz）的电磁波进行无线电通信。 实际上，通常把中波的高频段（1.5MHz ~ 3MHz）也归
到短波波段，所以现有的许多短波通信设备，其波段
范围往往扩展到1.5MHz ~ 30MHz。 短波通信也称为高频（HF）无线电通信。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统
高频（HF）无线电通信被广泛地应用于政府、军事、外
交、气象、通信、导航和商业等部门，用以传递语言、 文字、图像和数据等信息。尤其是在军事部门，它始
终是军事指挥远距离通信的重要手段之一。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—传输特性
HF无线电波主要靠电离层反射（天波）传播，也可以和
长、中波一样靠地波进行短距离传播。每一种传播形 式都具有各自的频率范围和传播距离。当采用合适的
通信设备时，都可以获得满意的信息传输。
1、地波传播形式 利用地波传播形式的频率范围大约是1.5MHz ~ 5MHz。 为了适应地波传播，通常采用各种形式的辐射垂直极 化天线。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—传输特性
地波的衰减随频率变化如图2-2所示。
从图2-2可以看到， 由于地波的衰减随着频 率的升高而增大，故即 使用1000W的发射机，
场 强 (V/m) 106 105 104 103 102 101 100 10-1 5 10 50 10MHz 100 500 5MHz d (km) 1000 发射功率1kW 短垂直天线 0.15MHz 0.5MHz 1MHz
陆上传播距离也仅为
100km左右。
图2-2 地波传播时不同频率的场强-距离曲线
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—传输特性
所以这种传播形式不宜用做无线电广播或者远距离通信。
此外传播距离还和传播路径上媒介的电参数密切相关。 沿海面传播的距离远远超过陆地的传播距离。
2、天波传播形式
一般情况下，对于短波通信链路，天波传播较地波传播 更有意义。这不仅因为天波可进行远距离传播，可以 超越丘陵地带，还因为可以在地波传播无效的很短距 离内建立无线电通信链路。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—电离层
HF的地波传播损耗随频率的升高而增大，不宜作长距离
通信。在距离超过200公里时，电波传播主要取决于天 波。天波依靠电离层对电波的反射，可建立几千公里 的远距离通信线路。因此，早期民航空地远距离通信 主要采用这个方法。 为此我们必须先讨论天波传播的 媒介—电离层。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—电离层
电离层的结构和电特性
电离层是围绕地球上空的一个区域，在该区域中，稀薄 的空气在太阳紫外线作用下被充分电离，它可反射或 吸收无线电波，而这种作用的大小与电子密度密切相 关。通常将电离层又分为D，E和F等三层，这些导电 层对 HF传播具有重要的影响。
现行民用航空通信系统
第1章 现行民用航空通信系统
1.1 HF空地通信系统
1.2 VHF空地通信系统
1.3 SATCOM空地通信系统
1.4 SSR空地通信系统
1.5 航空情报通信系统
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理的发展
第一阶段：在20世纪30年代以前，飞行距离近，只需按
照目视原则制订目视飞行规则；旗、信号灯 第二阶段：在1934~1945期间，飞行速度达到300km/s，
装备无线电通信设备和导航设备，实现了程序管制；
第三阶段：在1945至20世纪80年代期间，航空技术飞跃 发展，成立了ICAO，出现了SSR和ILS。采用了雷达 管制技术，降低了天气对飞行的影响；
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理的发展
第四阶段：从20世纪80年代后开始，电子技术飞跃发展，
计算机在机载设备和空管地面设备上广泛应用，以及 卫星通信在管制系统中的应用。
空中交通管理（ATM）的概念被提出
S模式二次雷达出现（S-SSR） ICAO组织了对FANS的研究和规划，后改称新航行系统 （CNS/ATM）。
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管制的分类
空中交通管制的主要任务是对飞行器从起飞到着陆的全
过程进行管理和控制，维护空中交通秩序，减少飞行 时间，提高空域利用率，确保飞行安全。
按照管制范围的不同，空中交通管制可分为三个部分，
即机场管制、进近管制和区域管制。 按照管制手段的不同，空中交通管制可分为两个部分， 即程序管制和雷达管制。
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
所谓现行通信系统是指那些在ICAO制定并通过CNS／
ATM方案之前已有的空地通信系统，包括： 1、在终端附近，使用甚高频（VHF）空地通信系统，主
要是话音通信
2、由于认识到数据通信的优越性，世界上许多地区已采 用了一种面向字符的VHF数据通信系统－飞机通信选 址报告系统（ACARS）
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—通信系统
3、超出视线传播范围的海洋和边远陆地上空，则使用短
波（HF）空地通信系统 4、作为VHF和HF通信系统必要补充的卫星空地通信系
统（SATCOM）
5、雷达监视（包括一次雷达、二次雷达）也是一种可选 的通信方式
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
空中交通管制系统组成框图2-1
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
空中交通管制系统子网成份：
所谓现行通信系统是指那些在ICAO制定并通过CNS／ ATM方案之前已有的空地通信系统，包括：
在终端附近，使用甚高频（ VHF ）空地通信系统，主要
是话音通信。 由于认识到数据通信的优越性，世界上许多地区已采用了 一种面向字符的 VHF数据通信系统－飞机通信选址报告 系统（ACARS）
第 1章
现行民用航空通信系统
空中交通管理系统—现行通信系统
超出视线传播范围的海洋和边远陆地上空，则使用短波
（HF）空地通信系统。 雷达监视（包括一次雷达、二次雷达）也是一种通信方 式。 中国民航 C 波段卫星通信网络成为空中交通管制、电报、
气象、雷达联网及VHF遥控系统的主要传输手段。
第 1章
现行民用航空通信系统
3.1 HF空地通信系统
短波通信是指利用波长为100m~10m（频率为3MHz ~
30MHz）的电磁波进行无线电通信。 实际上，通常把中波的高频段（1.5MHz ~ 3MHz）也归
到短波波段，所以现有的许多短波通信设备，其波段
范围往往扩展到1.5MHz ~ 30MHz。 短波通信也称为高频（HF）无线电通信。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统
高频（HF）无线电通信被广泛地应用于政府、军事、外
交、气象、通信、导航和商业等部门，用以传递语言、 文字、图像和数据等信息。尤其是在军事部门，它始
终是军事指挥远距离通信的重要手段之一。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—传输特性
HF无线电波主要靠电离层反射（天波）传播，也可以和
长、中波一样靠地波进行短距离传播。每一种传播形 式都具有各自的频率范围和传播距离。当采用合适的
通信设备时，都可以获得满意的信息传输。
1、地波传播形式 利用地波传播形式的频率范围大约是1.5MHz ~ 5MHz。 为了适应地波传播，通常采用各种形式的辐射垂直极 化天线。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—传输特性
地波的衰减随频率变化如图2-2所示。
从图2-2可以看到， 由于地波的衰减随着频 率的升高而增大，故即 使用1000W的发射机，
场 强 (V/m) 106 105 104 103 102 101 100 10-1 5 10 50 10MHz 100 500 5MHz d (km) 1000 发射功率1kW 短垂直天线 0.15MHz 0.5MHz 1MHz
陆上传播距离也仅为
100km左右。
图2-2 地波传播时不同频率的场强-距离曲线
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—传输特性
所以这种传播形式不宜用做无线电广播或者远距离通信。
此外传播距离还和传播路径上媒介的电参数密切相关。 沿海面传播的距离远远超过陆地的传播距离。
2、天波传播形式
一般情况下，对于短波通信链路，天波传播较地波传播 更有意义。这不仅因为天波可进行远距离传播，可以 超越丘陵地带，还因为可以在地波传播无效的很短距 离内建立无线电通信链路。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—电离层
HF的地波传播损耗随频率的升高而增大，不宜作长距离
通信。在距离超过200公里时，电波传播主要取决于天 波。天波依靠电离层对电波的反射，可建立几千公里 的远距离通信线路。因此，早期民航空地远距离通信 主要采用这个方法。 为此我们必须先讨论天波传播的 媒介—电离层。
第 1章
现行民用航空通信系统
HF空地通信系统—电离层
电离层的结构和电特性
电离层是围绕地球上空的一个区域，在该区域中，稀薄 的空气在太阳紫外线作用下被充分电离，它可反射或 吸收无线电波，而这种作用的大小与电子密度密切相 关。通常将电离层又分为D，E和F等三层，这些导电 层对 HF传播具有重要的影响。