淺談客艙系統在民機中的應用與發展

柳斯婧

摘 要：客艙是直接面向乘客進行服務交流的一個重要環節，得到了越來越多航空公司的重視。該文簡要介紹了客艙系統的組成、功能，并討論了未來客艙系統的發展趨勢。隨著信息技術的快速發展，客艙系統將會采納更多尖端的電子技術，向著無線化、智能化的方向發展，旨在在大可行范圍內，提高乘組的工作效率和客艙服務質量，也可為乘客營造更加舒適、愉悅的客艙環境。

關鍵詞：客艙系統 客艙服務 無線 智能

中圖分類號：V243.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（a）-0033-02

隨著人們生活水平的提高及生活節奏的加快，飛機成為越來越多人出行的主選方式?？团撓到y在大型客機中的運用一方面給乘組提供了一個集中的客艙管理和服務平臺，極大程度的降低了乘組的工作負荷；另一方面，乘客可以在飛行途中實現無線上網、機上通訊以及欣賞音視頻節目等。為了使乘客能夠在幾小時甚至是十幾小時的旅途中獲得舒適、多樣化的飛行體驗，各個飛機制造商以及系統設備供應商都致力于提供更加便捷、更加先進的客艙系統。此外客艙電子技術的快速發展為客艙系統奠定了良好基礎，多元化、自動化的設計為乘客營造了輕松、舒適的客艙環境。

1 客艙系統的介紹

大型客機的客艙系統由客艙核心系統、機載娛樂系統以及外部通信系統3部分組成，主要提供旅客廣播、客艙內話、旅客呼叫以及綜合化的客艙管理功能，為乘客提供多樣的娛樂和通信服務?？团撓到y設備數量龐大，集成度高，交聯關系十分復雜。對外采用模擬音頻線、離散硬線、以太網、ARINC429[1]數據總線同航電核心網絡、通信系統、照明系統、信息系統以及客艙內飾等其他飛機系統進行交聯；客艙系統內部主要采用以太網、RS485數據總線實現系統內部設備之間的交聯。

1.1 客艙核心系統

客艙核心系統作為客艙系統的重要組成部分，由客艙廣播/內話子系統和客艙管理子系統組成，能夠提供旅客廣播、客艙內話、呼叫、客艙綜合管理控制、自檢維護等功能，起到了支撐客艙系統主干網絡的作用。一方面，客艙核心系統通過一個多端口以太網交換機搭建與機載娛樂系統、外部通信系統、信息系統、照明系統、通信系統、客艙內飾之間的網絡接口，同時客艙核心系統還通過ARINC429數據總線以及多根離散硬線接入航電核心網絡，從而獲取其他飛機系統如艙門監視系統、水/廢水系統、綜合空氣管理系統的數據并轉發給其他客艙系統設備；另一方面，為直接接入到客艙系統主干網絡的設備提供網絡配置以及管理功能。此外，客艙核心系統作為主要的人機接口界面，能夠向機組和維護人員提供圖形用戶界面（Graphic User Interface，GUI）。

1.2 機載娛樂系統

機載娛樂系統能夠給乘客提供音視頻服務以及個性化休閑服務，例如提供安全通告、音視頻點播、游戲、外景監視顯示、通過飛行地圖了解飛行線路等。目前使用較為廣泛的機載娛樂系統大致有3種，一種是全艙吊裝式娛樂AOD（Audio On-Demand，音頻點播），即安裝固定式吊裝顯示器，若干排座椅安裝一個，左右對稱分布。當飛機在地面或者進入巡航狀態時，乘務員通過操作GUI為乘客播放存儲在頭端設備中的視頻資源，同時可以借助座椅端的耳機插孔接收播放視頻的音頻信號。第二種是全艙椅背式顯示器AVOD（Audio Video On-Demand，音視頻點播）及旅客電源。在客艙每個座椅上安裝一個觸摸屏，乘客可以通過椅背上的觸摸屏進行游戲、瀏覽互聯網、點播自己需要播放的音樂/視頻，甚至還可以加載飛行信息界面，通過該界面顯示飛機已飛行公里及小時數、動態位置、到達目的地時間等。座椅設備還集成了電源插座，可以為乘客手持式電子設備提供固定的交流電源輸出。第三種是商務艙椅背式娛樂AVOD及旅客電源，經濟艙吊裝式娛樂AOD。上述三種系統都采用了“服務器-乘客端”的架構[2]，通過以太網相互交聯，實現數據的分配與轉發。

1.3 外部通信系統

外部通信系統提供乘客在飛機巡航階段使用便攜式設備進行通訊及無線上網的功能。通過采用機載移動通信及寬帶無線接入技術，在飛機客艙內設置微基站及無線接入點與乘客的手機或電子設備進行通信，通過某種中繼鏈路將信號發送到地面上，并最終接入公網。

外部通信系統主要由兩部分組成，一部是機載接入部分，該部分負責接入客艙內乘客的便攜式電子設備所發出的通信信號，并對通信信號進行路由和控制；另一部分是衛星通信單元，該部分負責通過衛星將機載接入部分的信號進行中繼到地面，并且將地面站的信號通過衛星中繼，從而實現機上乘客便攜式電子設備和地面通信設備之間的雙向通信。衛星中繼鏈路中以Aeromobile、OnAir和Panasonic Avionics公司為代表，主要使用L波段和Ku波段的衛星進行中繼。Inmarsat衛星是目前使用最廣泛的L波段衛星。自1982年第一代星投入運營以來，陸續開通了第二、三、四代星。最新的第四代星提供寬帶業務（Swift Broadband，SBB），最高帶寬432kbps[3]，可支持標準IP業務、流媒體IP業務、普通語音業務、ISDN業務、短信業務和語音郵箱業務。另一類廣泛使用的衛星中繼鏈路是Ku波段衛星。國際上Ku波段衛星資源相當豐富，使用者租用一個轉發器甚至是一條虛擬鏈路即可實現通信，Ku波段衛星最高帶寬可達4Mbps。

2 客艙系統的發展趨勢

早期的客艙系統只提供廣播和音視頻點播，屬于公用設備，內容單一枯燥，對乘客而言沒有太大的吸引力；乘務員沒有集成化的客艙管理終端，操作復雜，工作效率低。隨著信息技術的發展，越來越多的電子化技術被客艙系統所采納，旨在最大范圍內，降低乘務員的操作負擔，提高服務質量，同時也為乘客提供更加輕松、舒適的客艙環境。

2.1 無線客艙

隨著無線技術及網絡的飛速發展，客艙系統將逐漸向無線傳輸方式發展，由無線網絡替代以太網，有效地簡化了系統架構，減少了飛機上的線纜及重量，進而降低了飛機的使用成本，同時還能滿足乘客的不同需求。

一方面，無線顯示終端將更進一步的為客艙服務工作提供便利?，F階段，乘務員通過操作固定于前后服務區內飾板上的管理終端來查看客艙內的狀態以及控制客艙內設施的使用情況。而無線顯示終端作為乘務員的便攜式設備，使得乘務員隨時隨地查看客艙狀態和控制客艙設施，例如水/廢水狀態、廚房加熱狀態等。無線終端之間還可以進行信息傳輸，大大簡化了乘務之間的溝通。

另一方面，隨著無線信號在大型客機中的逐步驗證，智能手機和手持式設備的廣泛使用，通過無線信號的方式將便攜設備與機上娛樂系統相連接從而替代了原有的座椅嵌入式娛樂終端，來為乘客提供音視頻點播、地理定位、游戲等功能，同時也可以通過這些具有無線接入功能的電子設備瀏覽Internet、收發電子郵件等[4]。這相比于傳統的機載娛樂系統，無需花費大量的系統研發費用及安裝費用，降低了管理維護成本，對于飛機的減重、減少燃油損耗的益處也是顯而易見的。

2.2 智能客艙

智能客艙的概念正在日益發展。通過對飛機客艙核心系統、機載娛樂系統、外部通信系統的高度集成設計，一方面為乘客提供各種智能信息服務，如提供目的地租車、機上電子點餐服務。乘客通過無線終端上顯示的餐食圖片完成點餐，從而替代了原有的紙質餐譜點餐，餐食選擇更加直觀，范圍更廣，同時也為乘務員的工作提供了便利。另一方面，對機組人員的任務進行智能化管理，乘務員只需通過簡單的操作（無安全影響的）便可控制整個客艙系統，如智能舷窗的應用[5]。傳統的客艙舷窗分布于飛機機身側面，能夠為乘客及乘務員提供輔助采光功能。當機外的光強過強時，乘客只能關閉機械塑料遮光板，無法觀賞機外風景，同時會降低客艙內部光線，給乘客增加了心理壓力及煩躁的心理特征，極大地影響了飛行途中乘客的舒適性。隨著客艙舷窗向著智能化的發展，窗口的玻璃沒有了遮光板，取而代之的是一個按鈕，乘客根據需要調節按鈕從而調暗或者調亮玻璃，同時，乘務員可也以通過操作GUI界面上的按鈕，統一調節乘客處的舷窗明暗度，降低了乘組的工作負荷，不僅方便而且更加安全。

3 結語

客艙系統是民用飛機的重要組成部分，該系統直接面向乘客，其質量、性能的好壞在很大程度上決定了乘客的飛行體驗，是現代先進飛機體現競爭力的一個重要方面。本文簡要介紹了民用飛機客艙系統的組成、功能以及未來發展趨勢，通過采納更多的尖端技術，客艙系統將為乘組提供一個操作更加便捷、清晰的綜合化的管理平臺，也會為乘客營造更加輕松、舒適的客艙環境。

參考文獻

[1] ARINC429 Digital Information Transfer System.

[2] 馮田.機載娛樂系統現狀及發展分析[J].科學與財富，2014（7）：119-120.

[3] 佟軍，潘亞漢.機載寬帶衛星通信系統相關技術[J].中國科技信息，2012（6）：98.

[4] 孔磊.國內機載娛樂系統現狀分析及未來發展的研究[J].山東工業技術，2013（9）：20-21.

[5] 曾藝.民用飛機客艙智能舷窗系統設計[J].航空科學技術，2015，26（8）：53-56.