航空電子通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

陳繼革

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的航空航天技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，尤其是在電子通信領(lǐng)域逐漸達(dá)到了世界先進(jìn)水平，飛機(jī)的各項(xiàng)通信功能漸趨完善。當(dāng)前，在飛機(jī)上都裝設(shè)了專業(yè)的電子通信系統(tǒng)，其作為飛行過(guò)程中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)通信，而且還能及時(shí)的向地面?zhèn)魉陀跋裥畔ⅲ源_保飛機(jī)的飛行安全。本文就航空電子通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)分析，希望能為我國(guó)航空技術(shù)的發(fā)展提供一定借鑒。

【關(guān)鍵詞】航空；電子通信系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)

近年來(lái)，在航空領(lǐng)域普遍開(kāi)始應(yīng)用現(xiàn)代化的航空電子通信系統(tǒng)，與以往的通信系統(tǒng)相比，通信性能得到了大大的改善，可利用高效的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、圖像等信息數(shù)據(jù)的快速傳輸，使得航空通信變得更加方便、快捷。但是，先進(jìn)的航空電子通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)也是極為復(fù)雜的，且需要用到多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。因此，為了進(jìn)一步提升航空通信的穩(wěn)定性，必須不斷加強(qiáng)對(duì)航空電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的分析，并努力開(kāi)發(fā)更加科學(xué)、高效的通信系統(tǒng)。

一、航空電子通信系統(tǒng)

早在上世紀(jì)70年代，國(guó)內(nèi)航空領(lǐng)域就已經(jīng)用到了電子化的通信設(shè)備，最初是應(yīng)用于飛行器的起飛、巡航等。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，航空技術(shù)的發(fā)展也不斷加快，飛機(jī)的整體性能得到了進(jìn)一步改善，特別是在通信方面已普遍實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、電子化。當(dāng)前，全球各國(guó)都看到了航空領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展前景，投入大量的人力、物力提高本國(guó)的航空技術(shù)，尤其是電子通信系統(tǒng)的研究，因此必須加強(qiáng)對(duì)航空電子通信技術(shù)的研究與應(yīng)用，如此才能有效提高我國(guó)航空技術(shù)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

隨著現(xiàn)代化航空電子系統(tǒng)的安裝應(yīng)用，這也將大大推動(dòng)我國(guó)航空航天事業(yè)的向前發(fā)展，使得飛機(jī)的運(yùn)行可靠性得到保障。此外，在電子通信系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，還表現(xiàn)出以下優(yōu)勢(shì)：在日常的設(shè)備維護(hù)中，必然會(huì)受到作業(yè)人員自身素質(zhì)的影響，一旦缺乏高超的專業(yè)素養(yǎng)，就會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的巡檢維護(hù)質(zhì)量下降，維護(hù)效率變低，無(wú)法確保飛行的安全性。電子通信系統(tǒng)的應(yīng)用，則能夠利用相關(guān)技術(shù)全面檢查工作狀況，并確保結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤，大大增加了檢查巡視的可靠性，避免了人工作業(yè)的不穩(wěn)定性。

此外，通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也使得信息的傳遞變得更加方便、迅捷，大大提升了工作效率，還能全面降低工作運(yùn)行成本。通過(guò)減少企業(yè)各項(xiàng)資源的支出，為創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益打下基礎(chǔ)。

二、航空電子通信系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程

隨著航空科技水平的逐步提高，飛機(jī)的工作性質(zhì)也獲得了進(jìn)一步的拓展，同時(shí)信息化技術(shù)、微電子技術(shù)等也在在航空電子科技中獲得了廣泛的應(yīng)用，這對(duì)于改善飛機(jī)的總體性能有著重要意義。航空電子系統(tǒng)性能的逐漸完善，有效的增加了飛機(jī)的運(yùn)行壽命，保障了飛行安全，同時(shí)也在推動(dòng)著我國(guó)航空事業(yè)的不斷發(fā)展。

對(duì)于航空電子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其發(fā)展過(guò)程可分為以下幾個(gè)階段。分立式，在這一階段系統(tǒng)的各項(xiàng)功能是呈分開(kāi)形式的，雖然在結(jié)構(gòu)上易于實(shí)現(xiàn)，成本也更加可控，但其各項(xiàng)性能受限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)集成化的運(yùn)用。聯(lián)合式，在這一階段對(duì)相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合化處理，對(duì)不同裝置之間的連接進(jìn)行了優(yōu)化，減輕了飛機(jī)的總體負(fù)載，達(dá)成了信息共享的目的，這種結(jié)構(gòu)更多的被應(yīng)用于軍用飛機(jī)上。綜合式，這一階段對(duì)飛機(jī)的綜合性能進(jìn)行了提升，通過(guò)技術(shù)上的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了信號(hào)管理、任務(wù)分發(fā)以及飛行控制等各項(xiàng)功能集于一體的綜合化系統(tǒng)。先進(jìn)式，這一階段則是在之前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了傳感器和操作臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的自動(dòng)管理。通過(guò)對(duì)這幾個(gè)發(fā)展階段的分析可以發(fā)現(xiàn)，航空電子系統(tǒng)中信息化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越深入，系統(tǒng)的集成化、智能化水平明顯提升，飛機(jī)的總體性能更是日趨完善。

三、航空電子通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

1.層次結(jié)構(gòu)的架設(shè)

在航空電子通信系統(tǒng)中，主要用到了層次結(jié)構(gòu)，在其架設(shè)過(guò)程中在很多方面都借鑒了ISO系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也存在一定程度的差別，當(dāng)前架設(shè)實(shí)現(xiàn)了五層結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)不同層次結(jié)構(gòu)的劃分，能夠較好的配置通信系統(tǒng)的各類(lèi)硬件、軟件設(shè)備，進(jìn)而使得航空電子通信系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

比如：其中用到的總線控制技術(shù)，首先是利用物理層對(duì)各個(gè)位流進(jìn)行傳遞，接著利用驅(qū)動(dòng)層來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能軟件的連接，并作為程序運(yùn)行的關(guān)鍵性接口，利用傳輸層對(duì)各種通信信息的傳送提供必須的通道，并且對(duì)各項(xiàng)信息資源進(jìn)行靈活的調(diào)度與分配，進(jìn)而保證信息能夠順利的發(fā)送出去，應(yīng)用層是作為管理程序來(lái)使用的，其對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了非常重要的作用，并實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用層面的操作。再就是，數(shù)據(jù)鏈路層是用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信息的序列進(jìn)行調(diào)整，使得信息的傳送更加科學(xué)、合理。

2.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的架設(shè)

通信功能的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)各種通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，而要想實(shí)現(xiàn)它們的相互連接，就要用到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)前，較為常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下幾種：?jiǎn)我患?jí)、多個(gè)單級(jí)以及多級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。上述幾種結(jié)構(gòu)都已在實(shí)際中得到了應(yīng)用，并且效果較為理想，且有著極為豐富的理論支撐。

首先，單一級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要指的是子系統(tǒng)與總線電纜相連接，在構(gòu)成形式上較為簡(jiǎn)單，所實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)量也相對(duì)較少，更多的用在子系統(tǒng)數(shù)量有限的系統(tǒng)中。一旦遇到業(yè)務(wù)量較大或是總體構(gòu)成比較復(fù)雜的系統(tǒng)，一般是選擇應(yīng)用多個(gè)單級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)主要指的是將多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行一定程度的劃分，之后將它們與總線依次進(jìn)行連接。

此外，多級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，下級(jí)總線可以方便的收到上級(jí)發(fā)出的各項(xiàng)指令，這就使得命令的執(zhí)行變得更加方便。但其結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜，需要用到很多的功能單元。

3.時(shí)鐘同步設(shè)計(jì)技術(shù)

在航空電子通信系統(tǒng)中，用到了很多的時(shí)鐘計(jì)時(shí)系統(tǒng)，這就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，怎樣才能保證計(jì)時(shí)不出現(xiàn)誤差，因此就需要用到同步設(shè)計(jì)技術(shù)，以有效避免計(jì)時(shí)過(guò)程中誤差的出現(xiàn)。從實(shí)際的使用來(lái)看，在各相關(guān)總線及子系統(tǒng)中都裝設(shè)了實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)器，并能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)的啟動(dòng)與控制，確保了計(jì)時(shí)器的自動(dòng)開(kāi)始，之后將得到的各項(xiàng)參數(shù)傳遞給子系統(tǒng)，用來(lái)對(duì)可能出現(xiàn)的誤差進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，這樣一方面大大提高了工作效率，另一方面還能有效的降低運(yùn)行成本。

4.通信故障處理技術(shù)

實(shí)踐表明，航空電子通信系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)受到諸多因素的影響，很多情況下會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，或是由于某些硬件設(shè)備的損傷，出現(xiàn)永久性的故障。故障出現(xiàn)后，首先是對(duì)其進(jìn)行充實(shí)處理，檢查故障是否消失，若故障消失，可判斷為臨時(shí)性故障。若沒(méi)有消失，則需要盡快上傳。此外，總線控制器需要對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查確認(rèn)，以盡快排除故障。

四、結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的航空電子通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，飛機(jī)的各項(xiàng)通信功能越來(lái)越完善。但航空電子通信系統(tǒng)的構(gòu)成異常復(fù)雜，只有盡可能提升其設(shè)計(jì)質(zhì)量，才能最大程度的確保飛機(jī)的安全性，保障乘客的人身財(cái)產(chǎn)安全。因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)航空電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究，不斷完善航空電子通信系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。

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