飞机通信与导航系统

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1、航天电子信息技术通信与导航计科：郑露婷、和晓梅2014/4/173.8马来西亚飞机失联事件3月8日凌晨2点40分，载有239人的波音777-200飞机失联，由吉隆坡飞往北京。24日晚10点，马来西亚总理宣称客机在南印度洋坠毁，无人幸存。4月中旬，中澳相继发现疑似MH370黑匣子信号，目前仍在搜寻中。航天电子系统在现代航空和航天工程中电子系统是重要的系统之一。它按功能分为通信、导航、雷达、目标识别、遥测、遥控、遥感、火控、制导、电子对抗等系统。电子理论和技术基础：通信理论、电磁场理论、电波传播、天线、检测理论和技术、编码理论和技术、信号处理技术等而微电子技术和电子计算机技术则是提高各

2、种电子系统性能的基础。引言为什么失联？最后去了哪里？在马航失联后，它的通信与航线问题一直困扰着我们，今天我们就飞机的通信与导航问题来研究一下。通信系统导航系统通信系统实现飞机与地面的互联，飞机与飞机的相互通信，机组成员的通话，机舱内的广播等试听娱乐。系统一般包括飞行器上的电子系统和相应的地面电子系统两部分，这两部分通过电磁波传输信号合成为一个系统，实现通讯。通讯系统发电报的设备（安装在飞机上）实时自动地把航班运行的数据，主要包括经纬度、飞行高度以及速度等数据，持续不断地发回航空公司。通信系统监控终端设备（地面上）飞机一旦起飞后，航空公司就能持续不断地收到飞机上的设备发来的信息。能随时

3、监测飞机的情况。通讯系统机载应答设备通过对讲机一样的东西，不停跟地面的空管员联系，实时保证飞机与地面的互联。（PS：据说MH370失联就是有人故意关闭应答系统，事实不得而知）飞机通信系统甚高频通信系统（VHF）起飞和降落时高频通信系统HF远程飞行时与基地保持联选择呼叫系统SELCAL机组成员间联络音频综合系统AIS对旅客的广播视频服务等卫星通讯寻址系统SATCOM飞机通讯寻址与报告系统ACARS黑匣子BlackBox通信系统卫星通信飞机与地面的设备信号传输是采用卫星通信。所谓的卫星通信satcom，是指利用空间的人造地球卫星座位中继站发无线电信号，以实现两个或多个地球站之间的通信。目

4、前在世界范围内大约有255个地面地球站。有4个同步卫星为飞机服务：大西洋上有两个、太平洋和印度洋各一个。卫星通信卫星通信系统由三个主要部分组成：卫星飞机机载站地面地球站。飞机通信寻址与报告系统AircraftCommunicationAddressingandReportingSystem，缩写：ACARS）在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息（报文）的数字数据链系统。PS：在数据链系统出现之前，地面人员和飞行人员之间的所有交流只能通过语音进行。这种通讯以甚高频或高频语音无线电通信方式实现。飞机通信在飞机上，飞机通信寻址与报告系统由一个称为飞机通信寻址与报告系统管理单元(M

5、U)的航电计算机和一个控制显示器单元(CDU)组成。MU用以发送和接受来自地面的甚高频无线电数字报文。在地面，飞机通信寻址与报告系统由一个有多个无线电收发机构成的网络组成，它可以接受（或发送）数据链消息，并将其分发到网络上的不同航空公司。应用工作流程OOOI自动检测和报告飞机在主要飞行阶段Outofthegate推出登机门Offtheground；离地起飞Ontheground；着陆IntotheGate，停靠登机门工业上简称OOOI数据保存下来事实的与地面进行数据交换这些OOOI事件是由飞机上各种传感器（例如舱门、停留刹车和起落架上的开关传感器）的输出信号来确认的。在每一飞行阶段的

6、开始时刻，ACARS将一个数字报文发送到地面，其中包括飞行阶段名称、发生时刻，以及其他诸如燃油量或始发地和目的地。由人员或机载设备创建报文并通过飞机通信寻址与报告系统将其送达地面的人员或系统，反之亦如此。飞机通信寻址与报告系统报文可以以手工或自动方式发送。典型的VHFACARS报文ModeAAircraftB-18722AckNAKBlockid2FlightCI5118LabelB9MsgNo.L05AMessage/KLAX.TI2/024KLAXA91A1人机交互Eg.气象报告发出请求：飞机请求气象信息报文生成报文：航空公司的计算机系统首先生成一条包含该飞机注册号及实际气象信息

7、的上传报文传送数据：将其送往数据链服务供应商（DSP）的主机系统。供应商通过自己的地面网络将该报文传送到距飞机最近的甚高频(VHF)远程地面站。广播报文：地面站将此报文通过VHF广播出去接收报文：机载VHF接收到此信号后通过内置的调制解调器将其转为数字报文发送至通信管理单元(CMU)。CMU验证飞机注册号，如果相符就继续处理该报文。blackbox“黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连。每架飞机上首尾部各有