民航地空数据链信号传输技术研究

摘 要：在民航业不断发展的背景下，其对飞机与地面的通信质量也提出了更高的要求。而在日常的管理工作中，地空数据链系统是民航通信系统的重要组成部分。因此，本文在对民航地空数据链系统展开分析的基础上，对地空数据链信号传输技术展开了研究，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：民航；地空数据链；信号传输技术

引言：作为实现航空器和地面无线电台通信连接的系统，地空数据链系统具有可靠性性高、抗干扰能力强、传输速率快等多种优势。借助各种先进的信号传输技术，该系统能够建立飞机与地面的通信连接，从而实现飞行器与地面信息管理系统的数据交换。因此，有必要对民航地空数据链信号传输技术展开研究，以便通过熟练应用这些信号传输技术为飞行器的安全飞行提供保障。

1民航地空数据链系统分析

就目前来看，民航使用的地空数据链系统主要由三个部分组成，即机载数据通信设备、地面通信网络与运行控制中心、地面信息处理系统。其中，机载通信设备主要的功能就是向地面发送飞机监控数据，同时也需要完成地面发射数据的接收。利用该设备，能够实现空地间的通信信号自动传输。而地面通信中心主要负责将地面采集的信息数据发送至飞机上，同时也需要接收空中通信信号。在整个地空数据链系统中，地面通信中心为核心单元，需要完成通信信号的筛选、判读和维护管理等工作。此外，地面信息系统需要完成实时数据的解析，负责进行飞机状态信息和故障信息的监控。

2民航地空数据链信号传输技术

2.1信号发射技术

民航地空数据链系统在进行信号发射时，将利用甚高频进行信息传输。在这一过程中，系统会使用面向传统模拟无线电和字符的方式进行数据收发，能够达到2400bit/s的数据传输速率。在通信信号调制解调方面，使用的最小频移键控调制方式进行无线电信号调制。由于系统采取的乘性复合调制方式，所以其具有覆盖范围广、抗干扰能力强和保密性强等优点，能够较好的完成数字信息的传输。在对信号进行调制的过程中，则将以幅度调制为载体，需要先完成数字调制，然后再进行模拟调制。在通信协议方面，系统使用的是载波侦听多址访问协议，所以网络中各个站点可以决定数据帧的收发。在这一过程中，系统需要先检测信道是否被使用。如果检测结果为信道空闲，则可以在随机等待时间过后进行数据发送。接收端接收到信号后，会在一段时间后进行确认信息的发送[1]。而发送端确定信息正确传输后，则会在一段时间后进行空闲状态。

2.2信道接入技术

在信道接入方面，地空数据链系统可以采取的多址分配技术有三种，即时分多址接入、码分多址接入和频分多址接入。从原则上来看，就是将一条信道分割成若干个独立子信道，然后将各个信道分配和用户节点。使用频分多址接入技术，其实就是从频段上实现信道分割，每个子信道都利用一个频段表示，其在频率轴上不会出现重叠现象。采取时分多址接入技术，就是从时域上进行信道分割，所不同信道的时隙不同。在进行信道接入的过程中，会将每个传送周期划分成多个时隙，然后由一个帧开始周期传送。在计算发射延时时，需要以帧同步到达为计时起点进行各个网络节点延时计算。为避免时延造成的码元重叠问题的出现，需要在帧间留有保护时间。而直到节点发射时间，才能进行数据包的发射。此外，使用码分多址接入技术，其实就是利用伪随机码进行信道的区分。在实际接入信道的过程中，需要进行适当的伪随机码的选择，并且利用一条码进行信道的代表。

2.3差错控制技术

民航对地空数据链系统传输信号的准确性有着较高的要求，所以需要使用差错控制技术进行数据链路层的控制和纠错。在数据信号传输的过程中，需要采取前向纠错与选择性重传的双重传输方式进行突发信息帧和广播控制消息的传输。具体来讲，就是如果无法利用数据校验和纠错进行传输过程中的信号错误的纠正，就需要发送反馈信息，以便重新进行信号的发送。在进行数据集报头消息的传输是，系统将根据子帧类型判断信息是否需要确认[2]。如果需要确认，系统会将信息插入询消息中。如果出现确认消息丢失或传输超时现象，系统将重新发送信息。

2.4信号监测技术

在日常管理中，民航需要对地空数据链系统发射的调制解调信号进行监测分析，以便根据系统发射信号的频谱图加强对信号频谱特征的分析。正常的情况下，系统调制信号是非连续发送的，才能符合系统的通信协议特点。而由于在不同时间段发出的信号电平值大小不同，所以还能够根据电平值对信号的发射源进行判断。值得注意的是，系统发射出的数据链信号不是加密信号，所以可以利用调解调码软件进行调制信号的分析，以便对系统信号发射特点展开分析[3]。而对系统的数据链信号进行监测，可以获知飞机航班号、航班当前位置信息报告和上下行链路判断信息等内容。

结论：总之，在民航客机管理方面，地空数据链系统是实现飞机指挥和安全管理的重要手段。而了解系统的信号传输技术，则有利于系统操作人员更好的进行系统的操作管理。因此，相信本文对地空数据链信号传输技术展开的研究，可以为相关工作的开展提供指导。

参考文献

[1] 徐见源，邓雪云，曹力.基于ARINC-618协议的地空数据链技术研究[J].民用飞机设计与研究，2011，04：13-15+23.

[2] 林自豪，张宁.浅析中国民航VHF地空数据链系统[J].中国无线电，2015，07：45-47.

[3] 张淼，曹力，袁树德等.民航甚高频地空数据链地面站优化设计[J].信息技术，2013，08：5-8.