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波音777飞机上的通信系统

发布时间:2019-07-17 08:44 来源:未知 编辑:admin

  一般情况下,飞行员会将飞机上的2部VHF电台用于与地面空管人员进行语音通线部备用。飞行员主要用VHF电台与地面通话,是因为VHF电台通话语音清晰,但VHF电台作用距离比较近,一般最远只有300-400公里,要求地面空管站覆盖整条航路。所以在进行远距离越洋飞行时,飞行员只能使用HF电台与地面通话,但HF电台语音质量不好,通话时要多次重复。

  卫星通信系统可以用于其他联络。波音777上还可以用于语音通话的是卫星通信系统,机上人员一般通过卫星通信系统与公司地勤联系,使用时直接拨号即可。

  一般情况下,飞行员会将第3部VHF电台设定用于机上ACARS(飞机通信寻址与报告系统)与地面站的数据通信。而在VHF电台超出其与地面站通信距离、或因故障失效时,ACARS会自动通过机上的卫星通信系统(SATCOM),向通信卫星上传数据,卫星再将数据传回ACARS地面站。

  ACARS是从上世纪80年末逐步发展起来的民航客机数据通信服务,该服务目的是提客机维修、飞行、机舱服务的便捷性。其数据通讯内容包括飞机向地面站下传位置、高度、发动机实时状态等信息,地面站向飞机上传电子舱单、航路气象预报等信息。

  ACARS的VHF地面站网络由专业的航空数据服务商运营,向各航空公司提供服务,在东南亚地区,ACARS的VHF地面网络服务商是泰国航空无线电公司(AEROTHAI)。而ACARS的卫星通信服务则由国际卫星移动通信组织(INMARSAT)提供。

  波音777的ACARS可通过VHF电台和卫星通信系统向地面传回飞机状态实时监控数据。

  除上述的3部VHF电台、2部HF电台和1部卫星通讯系统(SATCOM)外,飞机能向地面发出信号的设备还有应答器。

  应答器与地面空管的二次雷达配合使用。工作方式是地面二次雷达向空中发射询问信号,客机上的应答器接收到后自动回复应答信号。工作模式一般设定为A模式或者S模式,A模式较为简单,客机上的应答器可向二次雷达回复代表飞机航班号、高度等信息的代码,其中一些特殊代码,如代表机上发生非法干扰或劫机的7500、代表无线、代表飞机处于紧急状态的7700可由飞行员手动发出。在S模式下,客机上的应答器可以回复更多信息,如空速、低速、航向等。

  此外,客机上的应答器也作为ADS-B(广播式自动相关监视)系统的信号发射机。ADS-B系统是将飞机依靠自身设备(如惯导、GPS终端、空速管、高度计)获得的位置、高度、速度、航向等信息,向地面进行广播式数据发送。比起二次雷达,民航地面空管站通过ADS-B接收设备,可以获得同样丰富的信息,但ADS-B接收设备造价要便宜很多。

  值得一提的是,ADS-B是将客机数据进行广播式发送,任何人只要有相关接收设备就可以收到数据,所以也有商业公司自设地面站搜集ADS-B数据,整理后向航空公司或对外公开出售。例如此次MH370航班失联,民间航空爱好者在官方公布之前,就获知MH370航班的失联地点和时间,他们依靠的就是flightradar24公司提供的数据。任何人登陆flightradar24网站,即可以地图模式免费查询全球约60%航班的实时状态,flightradar24的IOS客户端售价则仅为18元人民币。

  自动位置报告系统(APRS-Automatic Position Reporting System)是一项新兴的业余无线电活动内容,业余无线电操作者能迅速的将实时事件的相关数据发布出去,并在接收端的计算机上图形化的表示这些数据的软硬件系统。

  它将无线电数据通信、全球卫星定位系统(GPS)、计算机和因特网有机结合,引起了众多业余无线电爱好者的兴趣。它不仅提供了诸如位置跟踪、气象信息等有用的服务,而且在业余无线电应急通信(ARES)以及紧急遇险救援时发挥重要作用,同时APRS还为技术爱好者提供了一个广阔的平台,许多其它应用都等待着我们的进一步开发。

  1992年,被称为“APRS之父”的美国爱好者Bob Bruninga, WB4APR在ARRL和TAPR数字通信会议第一次引入了APRS的名称。初期的APRS是完全建立在传统业余无线电分组通信的基础上的。1999年美国爱好者Steve Dimse, K4HG引入了APRS第一个因特网的接口,APRS的传输媒介出现了无线分组通信和因特网两者共存的局面。APRS软件和硬件的迅速增加印证了APRS的飞速发展。从1992年到1999年,只出现了6个应用软件,而现在,应用软件的数量已然超过20个。新版的TNC一般都增加了对GPS和APRS的支持,另外,一些新的专门为APRS设计的硬件也日益增多,比如兼容TAPR TNC2的UIDIGI,它烧入ROM后可将旧的TAPR TNC2改造成专用于APRS的数字中继,又如Tinytrak,它将GPS数据转换成无线分组通信的发射音调,专门用于设置APRS的发射台。

  这个系统使用无线分组通信(Packet Radio)将数据进行发布。在APRS中,电台使用无连接分组基于一对多进行数据发布,类似于广播电台和听众的关系,所以,将“听众”的范围扩展到所有可以接收到该分组的电台。

  APRS使用传统无线分组通信的“信标”(Beacon)功能完成这种模式的通信。一个APRS分组以某种特定的格式包含电台位置(经度和纬度)和电台类型(家中的、便携的、移动的、数字中继、气象站等)信息,使处于接收APRS电台端的计算机上运行的软件可以处理包含的信息,并在地图上显示相对应的图标,显示发信标电台的位置。如果APRS电台是那种处于移动之中的便携或者移动电台,当收到位置更改的新位置分组后,APRS在地图上改变图标的位置。

  移动APRS电台包含一个普通电台、TNC和GPS(全球定位系统)接收器。GPS接收器接收地球轨道卫星信号自动计算其位置并传送给TNC,通过TNC的处理将位置数据转换成音频信号,此音频信号通过电台发送出去更新APRS接收端地图上移动APRS电台的位置。

  在家庭固定APRS电台中,由于位置是固定的,一般不需要GPS接收器,只需要事先将家庭的经纬度数据设置到APRS应用软件中,当需要的时候,软件发送已事先设置的位置信息给TNC,TNC再转发给电台以便发射。

  除了跟踪移动电台,APRS也可以向系统输入对象位置的方式跟踪任何对象。比如,你可以输入一个飓风的经纬度,则飓风的位置就可以出现在任何该信道的APRS电台的地图上。在气象应用中,你可以将气象监测设备的接口连接到APRS电台以便向其它电台发布实时气象信息。APRS可使用数字中继(Digipeater)进行转信,扩大APRS使用区域。

  为了将APRS传播到整个世界,有的APRS电台作为IGate(因特网网关)将接收到的APRS分组转发到因特网上的服务器。这些服务器将世界上实时的APRS数据搜集并转发,有的还提供Web页面的格式,以便让用户通过支持Java的网络浏览器查看APRS活动。

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