现行民用航空通信系统.ppt

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1、第1章现行民用航空通信系统1.1HF空地通信系统1.2VHF空地通信系统1.3SATCOM空地通信系统1.4SSR空地通信系统1.5航空情报通信系统空中交通管理的发展第一阶段：在20世纪30年代以前，飞行距离近，只需按照目视原则制订目视飞行规则；旗、信号灯第二阶段：在1934~1945期间，飞行速度达到300km/s，装备无线电通信设备和导航设备，实现了程序管制；第三阶段：在1945至20世纪80年代期间，航空技术飞跃发展，成立了ICAO，出现了SSR和ILS。采用了雷达管制技术，降低了天气对飞行的影响；第四阶

2、段：从20世纪80年代后开始，电子技术飞跃发展，计算机在机载设备和空管地面设备上广泛应用，以及卫星通信在管制系统中的应用。空中交通管理（ATM）的概念被提出S模式二次雷达出现（S-SSR）ICAO组织了对FANS的研究和规划，后改称新航行系统（CNS/ATM）。空中交通管理的发展空中交通管制的主要任务是对飞行器从起飞到着陆的全过程进行管理和控制，维护空中交通秩序，减少飞行时间，提高空域利用率，确保飞行安全。按照管制范围的不同，空中交通管制可分为三个部分，即机场管制、进近管制和区域管制。按照管制手段的不同，空中交

3、通管制可分为两个部分，即程序管制和雷达管制。空中交通管制的分类所谓现行通信系统是指那些在ICAO制定并通过CNS／ATM方案之前已有的空地通信系统，包括：1、在终端附近，使用甚高频（VHF）空地通信系统，主要是话音通信2、由于认识到数据通信的优越性，世界上许多地区已采用了一种面向字符的VHF数据通信系统－飞机通信选址报告系统（ACARS）空中交通管理系统—现行通信系统3、超出视线传播范围的海洋和边远陆地上空，则使用短波（HF）空地通信系统4、作为VHF和HF通信系统必要补充的卫星空地通信系统（SATCOM）5、

4、雷达监视（包括一次雷达、二次雷达）也是一种可选的通信方式空中交通管理系统—通信系统空中交通管制系统组成框图2-1空中交通管理系统—现行通信系统空中交通管制系统子网成份：所谓现行通信系统是指那些在ICAO制定并通过CNS／ATM方案之前已有的空地通信系统，包括：在终端附近，使用甚高频（VHF）空地通信系统，主要是话音通信。由于认识到数据通信的优越性，世界上许多地区已采用了一种面向字符的VHF数据通信系统－飞机通信选址报告系统（ACARS）空中交通管理系统—现行通信系统超出视线传播范围的海洋和边远陆地上空，则使用短

5、波（HF）空地通信系统。雷达监视（包括一次雷达、二次雷达）也是一种通信方式。中国民航C波段卫星通信网络成为空中交通管制、电报、气象、雷达联网及VHF遥控系统的主要传输手段。空中交通管理系统—现行通信系统短波通信是指利用波长为100m~10m（频率为3MHz~30MHz）的电磁波进行无线电通信。实际上，通常把中波的高频段（1.5MHz~3MHz）也归到短波波段，所以现有的许多短波通信设备，其波段范围往往扩展到1.5MHz~30MHz。短波通信也称为高频（HF）无线电通信。3.1HF空地通信系统HF空地通信系统高频

6、（HF）无线电通信被广泛地应用于政府、军事、外交、气象、通信、导航和商业等部门，用以传递语言、文字、图像和数据等信息。尤其是在军事部门，它始终是军事指挥远距离通信的重要手段之一。HF无线电波主要靠电离层反射（天波）传播，也可以和长、中波一样靠地波进行短距离传播。每一种传播形式都具有各自的频率范围和传播距离。当采用合适的通信设备时，都可以获得满意的信息传输。1、地波传播形式利用地波传播形式的频率范围大约是1.5MHz~5MHz。为了适应地波传播，通常采用各种形式的辐射垂直极化天线。HF空地通信系统—传输特性地波的

7、衰减随频率变化如图2-2所示。从图2-2可以看到，由于地波的衰减随着频率的升高而增大，故即使用1000W的发射机，陆上传播距离也仅为100km左右。HF空地通信系统—传输特性10-15105010050010001001011021031041051060.15MHz0.5MHz1MHz5MHz10MHzd(km)场强(V/m)发射功率1kW短垂直天线图2-2地波传播时不同频率的场强-距离曲线所以这种传播形式不宜用做无线电广播或者远距离通信。此外传播距离还和传播路径上媒介的电参数密切相关。沿海面传播的距离远远

8、超过陆地的传播距离。2、天波传播形式一般情况下，对于短波通信链路，天波传播较地波传播更有意义。这不仅因为天波可进行远距离传播，可以超越丘陵地带，还因为可以在地波传播无效的很短距离内建立无线电通信链路。HF空地通信系统—传输特性HF的地波传播损耗随频率的升高而增大，不宜作长距离通信。在距离超过200公里时，电波传播主要取决于天波。天波依靠电离层对电波的反射，可建立几千公里的远距离通信线路