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欧洲航空运行及在研通信、导航和监视系统概述1:通信系统

供稿人:汪逸丰供稿时间:2025-02-21 17:03:57关键词:欧洲,航空,通信系统

航空通信、导航和监视系统是促进航空发展的重要构成。随着低空经济的发展,全球都在加速布局新型航空通、导、监体系。20251月,航空安全组织发布《欧洲航空通信、导航和监视(CNS)发展计划(2024年版)》报告,并计划在未来几年陆续出台后续计划版本,以促进欧洲未来航空通信、导航和监视系统的完善和优化。该报告从欧洲视角对认为有可能纳入其航空通导监系统的现行和在研技术进行梳理。

本文基于上述报告,对欧洲已运行和在研通信系统进行概述,后续还将梳理其导航、监视系统应用及在研情况。

 一、A-G通信系统

航空通信系统大致可分为地空通信(A-G)和地地通信(G-G)两大类。

1、已在运行的A-G系统

A-G通信系统通过地面站在飞行的各个阶段促进航空器与航空交通服务(ATSAir Traffic Services)单位之间的通信,确保全球空域的顺畅协调和运行安全。欧洲已在运行的A-G系统如下:

a) 高频数据链(HFDL):提供远距离数据通信,覆盖海洋及偏远地区。

b) 高频(HF)语音通信:支持在甚高频(VHFVery High Frequency)不可用的海洋及偏远地区进行语音通信。

c) 卫星通信(SATCOM):包括传统及先进版本,如Iridium CertusVIASAT Classic AERO H+IRISSB-S,这是一系列基于卫星的语音和数据通信系统,提供全球覆盖,尤其适用于地面系统受限的区域。

d) 甚高频数据链模式0/AVDL Mode 0/A):早期用于大陆空域的数据通信系统。

e) 甚高频数据链模式2VDL Mode 2):广泛部署的VHF频段数字通信系统,支持航空运营通信(AOC)和航空交通服务。

f) 甚高频(VHF)语音通信:大多数大陆空域的主要空中交通管制语音通信系统。

 2、正在研发的A-G系统

a) 超连接航空交通管理(HCATM):HCATM具备使用非安全宽带链路补充安全频谱链路的能力,以支持安全应用(如ATC数据链)。该系统利用非受保护的航空无线电频谱,提供使用现有电信基础设施的灵活性,同时需要安全链路作为备份。

b) L频段数字航空通信系统(LDACS):一种正在研发的技术,旨在在L频段提供稳定、高速且安全的数字数据通信,相较于当前的VHF系统,在带宽和延迟方面具有更好的性能。

c) 基于卫星的甚高频(VHF)通信(SB-VHF):该系统旨在通过卫星和可用的机载 VHF 通信能力扩展传统VHF通信的覆盖范围,使远程和海洋区域在地面基础设施有限或不可用的情况下仍能进行语音和数据通信。

 3、准备部署的A-G系统

航空移动机场通信系统(AeroMACS):可为机场地面运行提供安全高效的通信支持,其机载设备原型已开发,但仍需认证,而地面设备已部署用于地对地通信。

 二、G-G通信系统

现行的地对地通信系统支持航空交通管理(ATM)设施之间的关键通信。这些系统涵盖多种语音通信接口,确保空中交通管制中心、机场及其他航空相关方之间的信息顺畅交换与协调。

1、已在运行的G-G系统

a) 航空固定电信网络(AFTN):用于在机场、空中交通管制单位、航空公司、气象服务机构及其他航空相关方之间传输航空信息和消息(如飞行计划、天气更新、航行通告等)。

b) 航空报文处理系统(AMHS):一种增强型消息系统,取代 AFTN,提供更大的数据容量和更安全的通信能力。

c) 语音通信系统(VCS)基于互联网协议的语音通信(VoIP):支持空中交通服务单位之间的数字语音通信,提升通信质量和可靠性。

d) 语音通信系统(VCS)多频编码(ATS-R2):支持同时进行多路语音通信,增强协调能力。

e) 传统电话系统(POTS):仍在特定运行场景中用于语音通信的传统电话系统。

f) 专有语音通信系统:用于特定运行需求的定制语音通信系统。

g) 公共用户电话网络(PSTN):用于航空交通管理(ATM)运行中的一般通信需求的公共电话系统。

h) 语音通信系统(VCS)空中交通服务 Q 信号(ATS-QSIG):使用编码信号,在空中交通服务单位之间建立直接且可靠的语音通信。

i) 语音通信系统(VCS)直接通话:支持空中交通管制员之间的即时语音通信,对空中交通管理中的实时决策至关重要。

 2、准备部署的G-G系统

系统广泛信息管理(SWIM)技术基础设施(TI):该系统旨在促进航空界内数据的安全和互操作交换,增强协作和态势感知。

  

【参考文献】

[1] Supporting European Naviation.CNS Evolution Plan 2024[R]. 20251.

[2] 欧洲航空安全组织官网:https://www.eurocontrol.int/