【民航实务】高永志 课程精讲班课件 25-第3章-3.2-民航空管通信工程（一）

3.2民航空管通信工程3.2.1通信工程的组成及功能航空通信是航空部门之间利用电信设备进行联系，以传递飞行动态、空中交通管制指令、气象情报和航空运输业务信息等的一种保障业务。航空通信业务分为航空固定业务、航空移动业务、航空广播业务。3.2民航空管通信工程1.航空固定业务航空固定业务是在规定的地面固定电台之间进行的通信业务。航空电台有固定电台和因某一任务需要而设置的临时电台，在某种情况下，航空电台可设在船上或地球卫星上。航空电台的工作方式分为有线和无线两种。3.2民航空管通信工程有线是指通信采用有线电话、有线电传；无线是指通信采用无线电话、无线电报和无线电传。航空固定通信业务通过平面电报、数据通信、话音通信等通信方式来进行。【通信方式】民航空中交通服务单位必须具有航空固定通信设施，交换和传递飞行计划、飞行动态，移交和协调空中交通服务。[2018/23]航空电台（可在船上或地球卫星上）有线有线电话通信方式有线电传通过平面电报、数据通信、话音通信等通信方式进行无线无线电话无线电报无线电传3.2民航空管通信工程【2018Ⅱ23】空中交通服务单位之间的固定通信网络主要传输的业务有（）。A.飞行计划和飞行动态B.管制移交和协调指令C.航行情报通播D.运输业务E.气象情报答案：ABE3.2民航空管通信工程1）航空通信网（1）国际民航组织的航空固定电信网（AFTN）和国际航空电信协会（SITA）：国际民航组织各成员国之间的航空固定业务通信电路相互连接组成了国际民航地面通信网，传递电报的规定格式称为AFTN格式。3.2民航空管通信工程中国民用航空局国内地面业务通信网传递的航行电报、气象电报和中国民用航空局各业务单位的电报均使用标准的AFTN格式。世界范围由SITA经营的、供SITA成员航空公司内部或航空公司之间传递电报数据的通信网，传递电报的规定格式称为SITA格式。中国民用航空局国内地面业务通信网传递的民用航空企业的运营业务电报的格式与SITA格式相同。3.2民航空管通信工程（2）中国民航自动转报网：我国区域内的AFTN电报网络和SITA电报网的集合，称为中国民航自动转报网，它是民航电报服务的骨干承载网络。民航电报服务的主要服务范围面向空中交通管制用户与中国民用航空局空管局及其下属机构，主要提供AFTN电报数据，同时引接用户所需的SITA电报数据。另外根据具体需求，服务范围也延伸至机场、驻场航空公司等民航航务部门，为其引接需要的AFTN电报数据以及SITA电报数据。该网络能够提供AFTN和SITA两种格式电报的传输业务，是空管部门及航空公司商务信息传输的主要手段。3.2民航空管通信工程（3）地面业务通信网：地面业务通信网是为传递航空业务电报、数据与语言，由中国民用航空局各地面业务电台之间的通信电路和无线电波道，以及与AFTN和SITA之间的电路相互连接组成的通信网。地面业务通信网络包括：①.国内通信电路：民用航空局、地区管理局、地区空管局、空管分局（站）、航空公司、机场、通信导航台站之间，建立传递民用航空各类电报和数据信息的电路。国内通信电路以有线电工作方式为主，无线电方式为辅。3.2民航空管通信工程②.管制移交通信电路：相邻空中交通管制部门之间（包括中国与相邻的外国管制部门之间）、本地区各管制部门之间建立管制移交和飞行协调的通信电路。管制移交通信电路使用有线电或无线电方式，并配备录音设备。③.通用航空通信电路：执行通用航空飞行机场的电台与作业基地流动电台以及小型流动电台之间，建立传递通用航空各类电报的通信电路，必要时可兼作通用航空地空通信，使用无线电报或无线电话方式工作。3.2民航空管通信工程④.飞行院校通信电路：飞行院校与所属分校之间、飞行院校与有关地区管理局之间建立传递训练飞行电报的通信电路，使用有线电或无线电工作方式。3.2民航空管通信工程2）航空固定通信设施（1）自动转报系统：自动转报系统是基于航空固定电信网（AFTN）和国际航空电信协会（SITA）通信网的相关标准，采用计算机自动处理（存储、转发、查询、统计、监控等）AFTN电报和SITA电报的系统，不需要人工干预而自动将电报转至规定的一个或者多个目的地。3.2民航空管通信工程自动转报系统是地面通信网络中的核心系统，作为我国空管领域数据信息交互的重要基础性系统之一，在全国范围内广泛部署建立，遍布全国各地区空管局、空管分局、空管分局站、支线机场大部分区域。各用户的电报终端可实现与网上任一用户单位间的电报数据通信。自动转报系统如图3.2-1所示。3.2民航空管通信工程3.2民航空管通信工程（2）民航数据通信网：我国民航建成了以民用航空局、各地区管理局为结点的民航分组交换网，该网络包括分组交换设备和帧中继交换设备，分布在全国民航所有省会机场和大型航站，为民航空管、航空公司等部门的各种数据信息提供了交换和传输平台。民航空管部门通过使用光传输设备、IP承载网设备、复用承载网设备等，在民航数据通信网上完成甚高频电台的遥控业务、甚高频机房设备及环境监控、雷达信号引接业务、空管自动化系统联网业务、民航气象业务、航行情报业务、数据链业务以及包括办公自动化与视频会议的民航信息化业务等。3.2民航空管通信工程①.使用民航数据通信网，完成了全国大部分管制区空域以及相邻管制区管制交接空域甚高频地空通信重叠覆盖；②.雷达作用范围在重要机场场面实现全景、在终端区空域实现多层、在管制区内所有航路以及在相邻管制区内一定宽度空域实现多层重叠覆盖；③.空管自动化系统实现联网，遍布繁忙地区的雷达以及相邻管制区的相关雷达情报数据均能以多信道冗余传输接入空管自动化系统，做到信息传递多路径、多手段、可迂回、可切换。3.2民航空管通信工程（3）民航卫星通信网：民航卫星通信网由民航C波段卫星通信网和民航Ku波段卫星通信网组成。民航C波段卫星通信网系统地面站工作波段为4~6GHz，主要由TES和PES两个网络系统通信卫星以及网络控制中心组成。民航Ku波段卫星通信网卫星系统地面站工作波段为12~14GHz，与原来的C波段卫星网优势互补，组成一个具有更高可靠性的民航专用下星通信网。3.2民航空管通信工程民航卫星通信网所保障的主要传输业务分别为话音通信、帧中继、分组干线电路、自动转报电路、雷达信息联网、气象数据库远程传输电路、甚高频（VHF）遥控引接电路等。【多选】此外，场内移动通信是机场范围内的单位、人员和民用航空专用流动车辆之间建立传递保障飞行以及其他信息的无线电话通信，通常使用集群移动通信系统。机场机关企事业单位和外部的电话通信，应当采用电信公用线路。3.2民航空管通信工程航空固定通信业务航空通信网国际民航组织航空固定业务通信网（AFTN）和国际航空通信协会通信网（SITA）中国民用航空局国内地面业务通信网传递的航行电报、气象电报和中国民用航空局各业务单位的电报均使用标准的AFTN格式。中国民用航空局国内地面业务通信网传递的民用航空企业的运营业务电报的格式与SITA格式相同。中国民航自动转报网（我国区域内的AFTN电报网络和SITA电报网的集合；该网络能够提供AFTN和SITA两种格式电报的传输业务管理部门航空公司商务信息传输的主要手段）地面业务通信网（由中国民用航空局各地面业务电台之间的通信电路和无线电波道，以及与AFTN和SITA之间的电路相互连接组成的通信网）国内通信电路：有线为主管制移交通信电路：有线或无线通用航空通信电路：无线电报（话）飞行院校通信电路：有线或无线航空固定通信设施【2018Ⅱ23】自动转报系统民航空中交通服务单位必须具有航空固定通信设施，交换和传递飞行计划、飞行动态，移交和协调空中交通服务。民航数据通信网民航卫星通信网3.2民航空管通信工程2.航空移动业务：航空移动业务是航空器电台与地面对空台之间或者航空器电台之间的无线电通信业务。主要是航空器驾驶员与地面管制人员、航空公司调度员之间；航空器驾驶员与驾驶员之间的无线电通信业务。承载航空移动业务的电信系统称为航空移动通信系统。在空中交通管制系统中，航空移动通信主要是语音通信和数据通信。按照通信方式，航空移动通信主要可分为甚高频/高频（VHF/HF）语音和数据通信、航空移动卫星通信、地空数据链通信等。3.2民航空管通信工程1）甚高频/高频（VHF/HF）语音和数据通信：VHF/HF语音和数据通信在民航空中交通管制中占有非常重要的位置，应用于机场终端区和航路的空中管制。管制员通过VHF/HF语音和数据通信与航空器联络，向航空器提供可靠、安全的飞行管制信号，如飞行位置和高度、飞行航线等。实现VHFHF语音和数据通信的地面设备主要有设于异地、本地的VHF/HF收发信机，语音交换和控制系统，VHF/HF地空数据链系统。3.2民航空管通信工程（1）甚高频（VHF）通信系统：供航空器与地面台站、航空器与航空器之间进行双向话音和数据通信联络。甚高频工作原理如图3.2-2所示。甚高频传播方式的特点是：①.由于频率很高，其表面波衰减很快，以空间波直线传播方式为主，传播距离较近；②.电波受对流层的影响大；③.受地形、地物的影响也很大。④.其传输特性使得甚高频的发射和接收基本上是在视线范围内。3.2民航空管通信工程3.2民航空管通信工程甚高频对空台发射功率按塔台管制和航路管制划分为7W、10W、25W、50W几个级别。为保证甚高频通信的可靠性，一般采取主备频率设置，同时航空器上装有一套以上的VHF备用通信系统，地面甚高频台站的设备一般为主备台站、主备设备，地面甚高频台站常用VHF收发一体机天线如图3.2-3所示。3.2民航空管通信工程3.2民航空管通信工程甚高频台站一般设置在机场和航路上，满足塔台管制和进近管制和区域管制的需求。每个VHF台站负责实现部分小区域的VHF通信覆盖，由若干个VHF台联合实现区域管制空域的无缝VHF通信覆盖。远端航路上的VHF台与区域管制中心之间通过有线和无线传输链路传输VHF收、发语音信号和一些控制信号。为保证整个通信系统的可靠性，通常采用“一地一空”或“两地一空”的冗余通信传输链路，这样区域管制中心的管制员就对远端航路VHF设备实现了遥控使用，继而实现了对所辖区域的空中交通管制服务。3.2民航空管通信工程在航路工程中，甚高频遥控台的主要设备为多信道VHF共用系统，通常与航路导航台或雷达站合建在一个台站内，也可以单独设台建设。上述台站通常需要配套建设供电、防雷、通信、消防、暖通、给水排水、综合监控、安防等设备设施。3.2民航空管通信工程（2）高频（HF）通信系统：【2020/11】又称短波通信系统。工作于高频频段，高频电波传播主要靠电离层反射，只需要一部电台就可以覆盖几千千米的范围，不受海洋和纬度的限制，设备的投入和使用费用也很低廉。

【经济】但由于电离层会随昼夜和季节的变化而变化，还会受太阳黑子、天气、地形等影响而产生波动，加上高频信道的拥挤和高频传播的衰落现象，通信质量难以保障稳定不变，这限制了高频话音通信的发展。3.2民航空管通信工程对于要求通话质量很高的空中交通管制来说，高频话音通信主要用于越洋和极地等甚高频通信无法覆盖的地区，以及边远陆地和远程航线飞行通信上。为了达到较高的通信质量和较远的覆盖范围，传统的高频话音地面通信设备多采用增大发射功率（可达几千瓦）和建立大规天线阵的方法，以满足与机载高频通信设备的配合要求

（机载高频通信设备功率一般为125W）。3.2民航空管通信工程分类VHF通信系统HF通信系统用途对空语音及数据通信的最主要手段只用于越洋和极地等甚高频通信无法覆盖的地区以及边远陆地和远程航线飞行通信工作频段甚高频高频（短波通信）传播方式空间波（视距）直线天波，靠电离层反射（短波）优点信号稳定、语音清晰、抗干扰强传播距离远，不受视距限制，不受海洋和纬度限制，成本低廉。缺点表面波衰减快、传播距离近、电波受对流层、地形、地物的影响大【注：受视距限制】电离层会随着昼夜和季节变化，还会受到太阳黑子、天气、地形等影响产生波动；高频信道拥挤和高频传播的衰落限制其发展。3.2民航空管通信工程【2020/11】在民航使用的无线电系统中，利用电离层通信的是（）。A.甚高频通信系统B.微波通信系统C.卫星通信系统D.高频通信系统答案：D3.2民航空管通信工程【2012/28】下列设备中，工作性能受视距限制的是（）A.高频通信设备B.甚高频通信设备C.空管一次雷达D.空管二次雷达E.全向信标设备答案：BCDE3.2民航空管通信工程2）航空移动卫星业务（AMSS）AMSS系统是通过卫星为航空器和地面用户提供分组方式数据、电路方式数据以及话音业务的通信系统。航空移动卫星业务（AMSS）系统由通信卫星、航空器地球站、地面地球站和网络协调站四部分组成。【多选】目前，AMSS主要用于向机组人员和旅客提供卫星电话、传真，以及向航空公司提供用于航空运营管理的数据通信服务3.2民航空管通信工程在空中交通管理方面，AMSS主要作为边远地区和洋区飞行的通信手段，也作为VHF和HF通信的备用手段。在新航行系统空地通信中，AMSS将主要用于向空中交通管理提供数据链通信服务。3.2民航空管通信工程3）地空数据链通信地空数据链通信是一种在航空器和地面系统间进行数据传输的技术，目前可以选择的传输媒介有甚高频、高频、卫星、二次监视雷达的S模式等。【多选】在几种传输媒介中甚高频地空数据链相对于高频地空数据链而言，具有通信可靠性高、信息传输速率快、延迟小的特点；3.2民航空管通信工程相对于卫星数据链和S模式数据链而言，甚高频地空数据链具有投资少、使用简单方便、易于扩展等优势，因而已经成为地空数据链通信的主要手段。甚高频数据链系统采用有效的编码和调制技术，为数字化语音通信和数据信息传输提供地空双工和多址访问能力。【2007/7】3.2民航空管通信工程【2007/7】飞机与地面台站、飞机与飞机之间进行双向语音和数据通信联络主要使用（）。A.卫星通信系统B.短波通信系统C.高频通信系统D.甚高频通信系统答案：D3.2民航空管通信工程地空数据链除了向航空器提供管制信息外，还可以向航空器提供差分校正数据、卫星和地面管制中心质量状况数据等信息。其基本工作方式是将信息数据打包，通过VHF以数据链的形式实现地空数据交换。3.2民航空管通信工程飞机通信寻址报告系统（ACARS）是最早的甚高频数据链通信系统，也是目前世界范围内使用最普遍的、面向字符传输的地空数据通信系统。ACARS系统主要由机载设备系统、远端地面站（RGS）、网控中心，网关和国际路由器、地面网络（包括中国民航专用网和邮电电话网）、应用系统组成，用于飞机与地面系统之间的双向数据传输。3.2民航空管通信工程ACARS系统的机载系统能够收集机载传感器提供的各类信息，按照规定的格式装配成ACARS报文，将报文作为传输单元通过VHF地空数据链路发送到地面（下行