航空通信系统第一章 通信的一般知识
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由于无线通信在移动通信领域中无 可比拟的优势，因此在航空通信业务中 得到了广泛的应用。
地空通信系统服务类型
空中交通服务（ATS）：空中交通管制部门与飞机之间的通信 。 航务管理通信（AOC）：飞机运营部门与飞机之间的 通信。 航空行政管理通信（AAC）：飞机运营部门与飞机之间的 通信。 航空旅客通信（APC） : 空中旅客与地面之间的通信。
无线通信是利用电磁波在空间的传播来传递信息。 无线信号在传输过程受到的干扰比有线信号要大 得多，而且其保密性也相对较差。但是无线通信 特别适用于移动通信。
三、模拟通信和数字通信
按照通信系统中传输的是模拟信号 还是数字信号，就可把通信系统分为模 拟通信系统和数字通信系统两类，而把 相对应的通信分为模拟通信和数字通信。
在自然科学领域内涉及“ 通信”这一术语时， 一般指的就是电通信。
通信系统的一般模型
通信系统：为实现通信任务所需要的一 切设备和传输媒质的总体。
信号源是将原始信号，转换为电信号的设备。这种电信 号通常称为基带信号。
发送设备对基带信号进行处理和变换，以使它适合于在 信道中传输。
信道
接收设备的功能与发送设备相反，它将接收到的电信号 进行必要的处理和变换，以产生包含原始信息的低频电信号。
和模拟通信相比，数字通信更能适应对通信技 术越来越高的要求，主要体现在：
抗干扰能力强。 保密性强，可以加密。 设备易于实现集成化、微型化。 便于处理、存储、交换，便于和计算机联接，也 便于计算机管理。 数字通信的最大缺点就是它占用的系统带宽远远 大于模拟通信系统的带宽。
四、民航业务中所使用无线通信的情况
（三）无线电波的传播方式
天波：靠电离层的反射传播的电波称为天波。
地波：沿地球表面传播的电波称为地波
空间波：空间波包括直达波和地面反射波。电波沿视 线直接传播至接收点，称为直达波；经地面反射后到 达接收点的电波，称为地面反射波。
散射波：利用电离层或对流层的散射作用而传播的电 波称为散射波。
（四）地面对电波传播的影响
3.绕射 电波遇到障碍物时，有时能绕过障碍物 继续前进，这种现象称为绕射。
地球
电波的绕射能力与波长有关，波长越长， 绕射能力越强
4.散射 当电波遇到大气对流层中一些尺寸很
小且不均匀的尘埃和小水滴时，就会向四 面八方发散，这就是散射。
大地
（三）无线电波的传播方式
电波在大气层中传播，由于本身的频率 不同以及地面和电离层对它的不同影响， 形成了不同的传播方式。 电波的传播方式主要有：天波，地波， 空间波和散射波。
1.电离层的形成
由于太阳紫外线的强烈辐射，大气层中的气体分 子被电离成自由电子和正离子，因而形成了电离 层。 使高空大气电离的电离源还有：太阳辐射的X射 线、为数众多的微流量以及其它星体辐射的电磁 波和宇宙射线等。
在夏季的白天，电离层有四个电子密度最大的区 域，从下向上分别称为D、E、F１、F２层 。
ATS和AOC与飞行安全、飞行正常及飞行效率有关，称为安 全通信，具有高优先等级。AAC和APC与飞行安全、飞行正 常无直接联系，称为非安全通信，优先等级较低。
现形地空通信系统
甚高频通信系统 高频通信系统 飞机通信选址报告系统
五、未来的航空通信系统及发展趋势
未来的航空通信将越来越多地借助于数据链。数 据链类型包括二次雷达S模式数据链（SSR/S）、高频 数据链（HFDL）、甚高频数据链（VDL）和卫星数据 链（AMSS），其中HFDL、VDL、AMSS同时可实现 话音通信。
第一章 通信的一般知识
第一节 通信概述 第二节 无线电波的传播规律 第三节 各波段的传播特点
第一节 通信概述
通信的一般概念 有线通信和无线通信 模拟通信和数字通信 民用航空业务中所使用无线通信的情况 未来的航空通信系统及发展趋势
一、通信的一般概念
通信：信息从发送者传递到接收者的过程。
电通信：用电信号携带所要传递的信息，经 过各种信道进行传输，以达到通信目的。
2.电离层的变化规律
1.反射
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ界面
入射角
反射角
电波频率越高，反射越强 介质的介电系数越大，反射越强
2.折射
速度大 速度小
折射角
εr2 εr1
速度小 速度大
折射角
εr2 εr1
入射角
(a)εr1>εr2
入射角
(b)εr1<εr2
折射程度主要取决于电波在两种媒质 中传播速度之差，速度差越大，折射程度 越大。另外折射程度还与电波的频率和入 射角有关，电波的频率越低，入射角越大， 折射程度就越大。
第二节 无线电波的传播规律
无线电波的传播规律 各波段电波的传播特点
一、无线电波的传播规律
无线电波的传播 在不均匀媒质中电波的传播 无线电波的传播方式 地面对电波传播的影响 电离层对电波传播的影响
（一）无线电波的传播
在空间传播的交变电磁场称为电磁波。
无线电波通常指频率在300GHz以下的电磁 波，简称电波。
终端是将恢复的低频电信号转换成相应的原始信息，提
噪声源是噪声的集中表现，噪声源将对信号产生干扰。
二、有线通信和无线通信
电信号在传播的过程中需要一定的 媒质，按照传输媒质的不同，通信方式 可分为两大类：
◆ 有线通信 ◆ 无线通信
有线通信是指用导线作为传输媒质的通信方式。 有线通信的优点是信号稳定可靠，保密性好，其 缺点是传输距离有限，线路铺设费用高 。
当电波沿地球表面传播时，地面将吸收电波的部 分能量，造成电波能量的衰减，衰减的大小与地 面导电系数和电波的频率有关。
地球表面的导电系数越大，电波的衰减越小；
电波的频率越高，衰减就越大。
（五）电离层对电波传播的影响
通常把地球周围的大气层分为对流层、 同温层、电离层三层。其中电离层对电波 传播的影响最为明显 。
1.电磁波的形成与传播
E
天线 H
A BC
2.电波的分布
z 传播方向
y
E
x
H
3.电波的传播速度
在不同的媒质中，电波的传播速度为：
v C
rr
其中，εr为媒质的相对介电系数，μr为媒质 的相对导磁系数 ，C为光速。
（二）在不均匀媒质中电波的传播
当电波在不均匀媒质中传播时， 即媒质的ε和μ发生变化时，不仅电波 的传播速度会发生变化，而且传播方 向也会改变，产生反射、折射、绕射
地空通信系统服务类型
空中交通服务（ATS）：空中交通管制部门与飞机之间的通信 。 航务管理通信（AOC）：飞机运营部门与飞机之间的 通信。 航空行政管理通信（AAC）：飞机运营部门与飞机之间的 通信。 航空旅客通信（APC） : 空中旅客与地面之间的通信。
无线通信是利用电磁波在空间的传播来传递信息。 无线信号在传输过程受到的干扰比有线信号要大 得多，而且其保密性也相对较差。但是无线通信 特别适用于移动通信。
三、模拟通信和数字通信
按照通信系统中传输的是模拟信号 还是数字信号，就可把通信系统分为模 拟通信系统和数字通信系统两类，而把 相对应的通信分为模拟通信和数字通信。
在自然科学领域内涉及“ 通信”这一术语时， 一般指的就是电通信。
通信系统的一般模型
通信系统：为实现通信任务所需要的一 切设备和传输媒质的总体。
信号源是将原始信号，转换为电信号的设备。这种电信 号通常称为基带信号。
发送设备对基带信号进行处理和变换，以使它适合于在 信道中传输。
信道
接收设备的功能与发送设备相反，它将接收到的电信号 进行必要的处理和变换，以产生包含原始信息的低频电信号。
和模拟通信相比，数字通信更能适应对通信技 术越来越高的要求，主要体现在：
抗干扰能力强。 保密性强，可以加密。 设备易于实现集成化、微型化。 便于处理、存储、交换，便于和计算机联接，也 便于计算机管理。 数字通信的最大缺点就是它占用的系统带宽远远 大于模拟通信系统的带宽。
四、民航业务中所使用无线通信的情况
（三）无线电波的传播方式
天波：靠电离层的反射传播的电波称为天波。
地波：沿地球表面传播的电波称为地波
空间波：空间波包括直达波和地面反射波。电波沿视 线直接传播至接收点，称为直达波；经地面反射后到 达接收点的电波，称为地面反射波。
散射波：利用电离层或对流层的散射作用而传播的电 波称为散射波。
（四）地面对电波传播的影响
3.绕射 电波遇到障碍物时，有时能绕过障碍物 继续前进，这种现象称为绕射。
地球
电波的绕射能力与波长有关，波长越长， 绕射能力越强
4.散射 当电波遇到大气对流层中一些尺寸很
小且不均匀的尘埃和小水滴时，就会向四 面八方发散，这就是散射。
大地
（三）无线电波的传播方式
电波在大气层中传播，由于本身的频率 不同以及地面和电离层对它的不同影响， 形成了不同的传播方式。 电波的传播方式主要有：天波，地波， 空间波和散射波。
1.电离层的形成
由于太阳紫外线的强烈辐射，大气层中的气体分 子被电离成自由电子和正离子，因而形成了电离 层。 使高空大气电离的电离源还有：太阳辐射的X射 线、为数众多的微流量以及其它星体辐射的电磁 波和宇宙射线等。
在夏季的白天，电离层有四个电子密度最大的区 域，从下向上分别称为D、E、F１、F２层 。
ATS和AOC与飞行安全、飞行正常及飞行效率有关，称为安 全通信，具有高优先等级。AAC和APC与飞行安全、飞行正 常无直接联系，称为非安全通信，优先等级较低。
现形地空通信系统
甚高频通信系统 高频通信系统 飞机通信选址报告系统
五、未来的航空通信系统及发展趋势
未来的航空通信将越来越多地借助于数据链。数 据链类型包括二次雷达S模式数据链（SSR/S）、高频 数据链（HFDL）、甚高频数据链（VDL）和卫星数据 链（AMSS），其中HFDL、VDL、AMSS同时可实现 话音通信。
第一章 通信的一般知识
第一节 通信概述 第二节 无线电波的传播规律 第三节 各波段的传播特点
第一节 通信概述
通信的一般概念 有线通信和无线通信 模拟通信和数字通信 民用航空业务中所使用无线通信的情况 未来的航空通信系统及发展趋势
一、通信的一般概念
通信：信息从发送者传递到接收者的过程。
电通信：用电信号携带所要传递的信息，经 过各种信道进行传输，以达到通信目的。
2.电离层的变化规律
1.反射
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ界面
入射角
反射角
电波频率越高，反射越强 介质的介电系数越大，反射越强
2.折射
速度大 速度小
折射角
εr2 εr1
速度小 速度大
折射角
εr2 εr1
入射角
(a)εr1>εr2
入射角
(b)εr1<εr2
折射程度主要取决于电波在两种媒质 中传播速度之差，速度差越大，折射程度 越大。另外折射程度还与电波的频率和入 射角有关，电波的频率越低，入射角越大， 折射程度就越大。
第二节 无线电波的传播规律
无线电波的传播规律 各波段电波的传播特点
一、无线电波的传播规律
无线电波的传播 在不均匀媒质中电波的传播 无线电波的传播方式 地面对电波传播的影响 电离层对电波传播的影响
（一）无线电波的传播
在空间传播的交变电磁场称为电磁波。
无线电波通常指频率在300GHz以下的电磁 波，简称电波。
终端是将恢复的低频电信号转换成相应的原始信息，提
噪声源是噪声的集中表现，噪声源将对信号产生干扰。
二、有线通信和无线通信
电信号在传播的过程中需要一定的 媒质，按照传输媒质的不同，通信方式 可分为两大类：
◆ 有线通信 ◆ 无线通信
有线通信是指用导线作为传输媒质的通信方式。 有线通信的优点是信号稳定可靠，保密性好，其 缺点是传输距离有限，线路铺设费用高 。
当电波沿地球表面传播时，地面将吸收电波的部 分能量，造成电波能量的衰减，衰减的大小与地 面导电系数和电波的频率有关。
地球表面的导电系数越大，电波的衰减越小；
电波的频率越高，衰减就越大。
（五）电离层对电波传播的影响
通常把地球周围的大气层分为对流层、 同温层、电离层三层。其中电离层对电波 传播的影响最为明显 。
1.电磁波的形成与传播
E
天线 H
A BC
2.电波的分布
z 传播方向
y
E
x
H
3.电波的传播速度
在不同的媒质中，电波的传播速度为：
v C
rr
其中，εr为媒质的相对介电系数，μr为媒质 的相对导磁系数 ，C为光速。
（二）在不均匀媒质中电波的传播
当电波在不均匀媒质中传播时， 即媒质的ε和μ发生变化时，不仅电波 的传播速度会发生变化，而且传播方 向也会改变，产生反射、折射、绕射