航空电子机载通信技术发展现状分析

摘要：纵观我国航天事业发展现状，随着航空电子机载通信技术的快速发展，航空装备的性能也得到了大幅的提高，可以认为，机载通信网络的组建是航空电子综合化的基础。航空装备不管是作为交通工具还是作为军事战斗设备，其机动性、实时性、可靠性均较高，间接加大了对航空电子通信系统的要求。基于此，文章针对航空电子通信系统的发展历程、关键技术以及发展现状进行浅析，以期能够更深入层次的研究航空电子机载通信技术。

关键词：航空；电子机载；通信技术；发展现状

航空电子机载通讯技术系统由飞机通信系统、显示系统、导航系统、电子系统等共同构成，任何一个系统都是不可缺少的[1]。航空电子设备对于保证航空装备正常运转具有重要意义，由于传统的通信方式局限性非常大，因此近年来我国加大了对于航空电子机载设备及技术的进一步研究，力求在最短的时间内实现通讯。

1航空电子机载通信技术的发展过程

航空电子作为飞机的重要技术组成部分，其作用包括对飞机的导航以及飞行员与塔台的联系等。我国航空电子的发展使得航空航天事业进一步得到推动，覆盖航空电子的领域很多，其系统结构经历了分立式、联合式、综合式、先进式的发展过程，不断地发展和增强了信息电子技术手段，使得飞机的性能日趋完善[2]。

2航空电子机载通信的关键技术

2.1卫星通信系统

卫星通信系统技术是目前最先进的一种通信技术，卫星通信系统具有容量大、距离远、可靠性强等优势。近年来，在全球信息化的背景下，电子机载通信技术中的一些关键技术也逐渐完善，如数据压缩技术，该技术在压缩数据的同时，还能提高通信系统的传输能力等，进而降低时间成本。有学者提出，未来卫星通信数据传输的主要形式是光纤通信技术下进行传输，光纤传输极大降低了外界的影响，传输速度十分快，因此未来的通信技术手段进行传输时主要光纤为载体。

2.2无线通信系统每个区域

无线通信系统由许多小区域组成，每个小区域又都包括很多无线信号处理单元，这些处理单元的距离一般要长于载波波长，在处理传输信号时需要通过收发等通道对单元之间进行连接。无线通信系统由于各单元间的距离，一般来说相互干扰较弱，内部结构本身的性能得到了有效保障，并且系统的容量得以增大，增强了信号的功率。此外，由于无线通信系统包含了应用层、驱动层、传输层、数据链路层等多个部分，其中，应用层主要是整个移动通信系统的基础和核心，主要是管理整个移动通信系统；数据驱动控制层主要是监控移动通信子系统，对各个移动通信子系统的各种工作和指令进行控制；数据传输层主要的工作功能是负责处理数据信息、同步数据管理、切换数据通道等，是驱动层负责系统控制数据和信息传输的主要组成部分；无线数据链路层主要工作是负责控制和管理排序无线信息传输子系统中的无线数据传输序列；以上互相联合有利于充分利用无线资源。

3航空电子机载通信技术发展现状

近年来，我国电子机载通信设备技术得到快速发展，基于我国航空事业电子机载通信设备技术发展情况来看，通信系统在机载电子通信设备中无疑占据了重要的地位。机载通信设备系统主要包括高频（HF）通信设备、甚高频（VHF）通信设备、特高频（UHF）通讯设备。各种机载电子通信设备不管是进行空中工作还是地面工作，都需要使用电磁波或产生电磁波[3]。因此为保证航空安全性，排除干扰和重叠，国际航空会议制定了部分法规，对频谱利用进行分配。对于民机来说，目前几乎全部采用VHF通信设备进行采用工作，并且VHF通信设备也在民航管理中得到了广泛的应用。其发射及接收部分现已实施了全部固态化，若采用全固态集成电路、混合薄膜电路，可使其可靠性增加约10倍左右。有学者研究中曾提出[4]，飞机与地面台通信时电台发射频道间隔已缩小到25kHz，VHF通信设备频率范围118～136.975MHz，因此也可用于空中飞机与近距离飞机之间的联络。VHF通信设备详细性能指标见表1。但结合现状可以发现，飞机内部装备的各种类型机载通讯技术系统仍然受到多种因素的制约，为保证航空电子机载通讯技术的全面发展，就需要分析现存的问题，并进行针对性干预，力求积极克服、有效解决问题。以下主要从我国航空电子机载通讯技术中常出现的问题进行分析：

3.1系统安全性及质量约束

航空设备使用电子机载通讯设备系统时，需要对系统的使用安全性进行评估，尤其注意需要检查确认其是否能够正常的进行工作和运行。系统的使用安全性即系统可靠性及系统实用性，以上因素将会对飞机的电子系统设计和运行造成决定性的影响。由于航空软件和电子设备安全性重要程度不亚于其产品质量重要程度，因此在实际设计中应充分考虑到软件的实用性和安全性，同时深入了解各类飞机的硬件情况。

3.2集成精度约束

航空电子机载集成技术的研究中普遍存在的一个问题就是如何设计和连接诸多的航空电子信息集成技术线路。近年来，航空电子线路集成问题发展成了更加复杂的对光线和数据总线里的开关数据进行调控、对开关进行处理和调节的线路集成问题，导致对于线路集成软件性能要求越来越高，应用芯片的线路集成度也更高。芯片集成精度从既往发展到现在，已有明显的进步和提高，飞机工程师已经能够对各类线路集成问题进行快速、有效的解决，但在后续发展中还应进一步总结和改善问题，以面对不断变化的新形势和新环境。

3.3物理环境约束

航空电子机载通讯技术内所涉及到的各种航空电子设备均需要在不同的物理条件和环境中运行，同时对各种设备系统健康也具有较高要求，最为基础的就是需要完全保证各种设备可以正常运行。特别需要注意的是，无论是何种类型的通讯设备都必须在特定的使用环境和条件下进行针对性的测试，以达到对于基本性能的要求。在实际测试中，可以在不同的条件和环境下对通讯系统进行测试，如，通讯系统零件的安全防水性，或是盐水的喷射性能等。不过在针对性测试通讯设备开始前，首先应对其零件稳定程度和性能进行严格评估。

4结束语

航空装备中机载电子通信技术是现代化通信技术的一个重要分支，也是体现国家综合实力的一大重要指标，生产力和科学技术的发展与电子通信技术互相推动、互相制约。航空电子机载通讯技术又是联系飞机与地面间信息传输的主要媒介[5]。随着科学的快速发展，涉及到航空通讯的一系列技术及设备也得到了大力的发展，促进了飞机内工作人员和地面工作人员之间的有效沟通。自后续研究中，若能进一步加大对于航空设备的技术研究，将为我国航天事业的发展带来更多的可能性。

参考文献：

[1]董伟，张娅妮，姜健.民机机载电子设备典型结构浅析[J].航空计算技术，2018，48（05）：173-175.

[2]张二虎，顾仁碗.机载航空电子设备安全性评估研究[J].科技与创新，2018，000（004）：105-106.

[3]佟永刚.关于机载航空电子通信导航监视系统数字建模分析[J].信息周刊，2019，000（009）：1-1.

[4]冯众保，冯晓波.机载航空电子通信导航监视系统数字建模[J].兵工自动化，2018（8）：83-86.

[5]柳俊成.民用航空机载电子设备CTSOA适航取证技术审查工作研究[J].航空科学技术，2018，029（011）：1-7.

作者：董云龙 单位：中国民用航空飞行校验中心