航空電子通信系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究

崔金福　王俊華　宋江

摘要：航空運(yùn)輸已經(jīng)改變了現(xiàn)代社會的交通運(yùn)輸模式，提高了現(xiàn)代化水平。在電子通信技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，航空設(shè)備也迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，航空電子通信系統(tǒng)越來越先進(jìn)，越來越智能化。該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要硬件技術(shù)和軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)協(xié)同配合才能夠發(fā)揮出更好的效果。

關(guān)鍵詞：航空運(yùn)輸;電子通信系統(tǒng);技術(shù)

現(xiàn)代社會對航空電子通信技術(shù)提出了新要求，需要不斷地提高可靠性、穩(wěn)定性以及先進(jìn)性，因此就需要使用更加先進(jìn)的技術(shù)來提高航空通信系統(tǒng)的工作效率。要著重研究這一系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，有效推動航空領(lǐng)域健康發(fā)展。

一、航空電子通信系統(tǒng)概述

航空電子通信領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了許多年，技術(shù)正在不斷成熟。最開始航空電子通信系統(tǒng)中使用的是獨(dú)立設(shè)備，在后來的技術(shù)發(fā)展過程中逐漸被取代，經(jīng)過了聯(lián)合式發(fā)展和綜合化發(fā)展之后已經(jīng)日趨穩(wěn)定。在獨(dú)立設(shè)備中，不同的工作模塊都是相互分離開來的，不同的設(shè)備負(fù)責(zé)不同的功能。在后來的聯(lián)合式發(fā)展過程中，逐漸將飛行控制、導(dǎo)航、通信等多個領(lǐng)域聯(lián)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)多分路總線連接的形式。發(fā)展到現(xiàn)代社會，航空電子通信領(lǐng)域中逐漸使用綜合化模塊來進(jìn)行替代，使得能夠在現(xiàn)場實(shí)時更換模塊，信息進(jìn)行綜合處理，這樣的工作效率更高，并且在出現(xiàn)故障之后比較容易更換，使得集成程度大大增強(qiáng)。

如今在電子通信技術(shù)不斷取得突破的背景下，只需要更新相應(yīng)的落后模塊就可以實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)控制性能的提升，因此就有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。航空電子通信領(lǐng)域的一些核心關(guān)鍵技術(shù)一般都是掌握在歐美國家手中，我國處于劣勢技術(shù)地位，在經(jīng)過一些年的追趕之后，我國已經(jīng)基本掌握了獨(dú)立研發(fā)優(yōu)化航空電子通信技術(shù)的能力，并且在近些年大放光彩。我國上海商飛研制成功的C919基本以及完全實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，在一些軍用航空領(lǐng)域也已經(jīng)掌握了先進(jìn)的航空電子技術(shù)，因此可以預(yù)見的是，在不久的未來，我國將會在航空電子通信領(lǐng)域中逐漸取得新的突破，實(shí)現(xiàn)長久發(fā)展。在研究航空電子通信系統(tǒng)時，需要從整體到細(xì)節(jié)，從細(xì)節(jié)到整體，不斷結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，才能夠取得滿足實(shí)際情況的效果。

二、航空電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 ?系統(tǒng)層次架構(gòu)技術(shù)

現(xiàn)如今航空領(lǐng)域中使用的結(jié)構(gòu)為統(tǒng)一連接的，不同的電子通信模塊是相互連接的，這樣就能夠高效的完成系統(tǒng)控制過程。單機(jī)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在一些負(fù)載比較低的場合，不同的模塊之間使用的是總線電纜進(jìn)行連接。與此不同的是，多單一級總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠在一些使用頻率比較高的場合中應(yīng)用，負(fù)載的功率也可以稍微偏大。一般來說，多級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信模式都是研究關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)，這是因?yàn)檫@一通信模式直接影響到上下級之間總線硬件網(wǎng)關(guān)。在飛機(jī)運(yùn)行過程中，實(shí)現(xiàn)對各類傳感器信息的高效處理時十分有必要的，因此需要選擇響應(yīng)時間快，可靠性高的設(shè)備，并根據(jù)飛機(jī)設(shè)計的實(shí)際應(yīng)用情況建立起科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2.2 ?時鐘同步設(shè)計

計時對于航空電子通信系統(tǒng)是具有十分重要的意義的。很多不同的工作模塊使用的計時時鐘都存在一些差異，很容易在運(yùn)行過程中受到眾多因素影響，特別是一些溫度、濕度等原因很容易造成出現(xiàn)一定的計時偏差，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的整體運(yùn)行出現(xiàn)故障。因此就需要使用時鐘同步技術(shù)，這樣能夠有利于確保不同模塊之間的時鐘信息保持同步。要注重確保整體時鐘的統(tǒng)一性，將相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況對時鐘分辨率以及時鐘計時器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。通過系統(tǒng)總線控制器能夠?qū)崿F(xiàn)和各個子模塊之間的時鐘統(tǒng)一處理，最終能夠精確的得出相應(yīng)的計時數(shù)值誤差，可以以此為依據(jù)進(jìn)行時鐘調(diào)整。時鐘是為各個指令執(zhí)行和數(shù)據(jù)記錄處理的重要參考，只有時鐘同步工作達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，才能夠有效確保航空電子通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，否者就可能釀成嚴(yán)重安全事故。

2.3 ?航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)技術(shù)

航空電子通信領(lǐng)域?qū)νㄐ艓?、丟包率等都是具有比較嚴(yán)格的規(guī)定的，否則就有可能造成出現(xiàn)通信故障。在全雙工交換式以太網(wǎng)技術(shù)中，使用的是IEEE 802.3、TCP/IP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣能夠確保足夠的標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)比較明顯的優(yōu)勢就是能夠提高信息傳輸?shù)男剩虼嗽诤娇针娮宇I(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。在應(yīng)用該技術(shù)時，需要嚴(yán)格遵守一定的技術(shù)規(guī)范。要從物理層、功能執(zhí)行層出發(fā)，最終通過交換機(jī)進(jìn)行連接，使得整個數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)越來越先進(jìn)、高效、規(guī)范。

2.4 ?故障清除技術(shù)

由于種種原因限制，就有可能在航空運(yùn)輸過程中出現(xiàn)一些通信故障。為了能夠繼續(xù)確保航空電子信息通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就需要能夠主動發(fā)現(xiàn)故障，并及時清除故障。不同的總線接口可能出現(xiàn)的故障不同，具有一定的差異，有可能在面對一些環(huán)境干擾時出現(xiàn)臨時性或者是永久性的變化，因此就需要及時檢測出這些故障，并且采用合理的方式來降低故障的影響。制定出完善的故障感應(yīng)程序，并結(jié)合不同的情況對相應(yīng)的電纜進(jìn)行調(diào)試。這樣都是確保航空電子通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要舉措。

三、結(jié)語

近些年航空領(lǐng)域迎來了發(fā)展良機(jī)，許多新興技術(shù)不斷被應(yīng)用。在此背景下，需要持續(xù)加大對航空電子通信系統(tǒng)的研究力度，必須提高認(rèn)識，要能夠明確該系統(tǒng)對于航空運(yùn)輸?shù)闹匾?。從航空電子通信技術(shù)的整體出發(fā)，從頂層層次架構(gòu)進(jìn)行逐級劃分，向下進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)新，適當(dāng)使用一些先進(jìn)技術(shù)來提高各個子模塊的工作效率和質(zhì)量，不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高航空電子通信系統(tǒng)的運(yùn)行水平。

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