航空電子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究

梁延俊

摘 要：在社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中，現(xiàn)代飛機(jī)綜合性能得到了有效的提升。而航空電子通信技術(shù)是現(xiàn)代飛機(jī)綜合性能的重要衡量指標(biāo)，其整體通信水平也對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)造成了一定的影響。本文以現(xiàn)階段航空電子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)為入手點(diǎn)，從硬件、軟件、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方面對(duì)航空電子通信系統(tǒng)中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：航空；電子通信系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)

航空電子通信系統(tǒng)主要為現(xiàn)代通信技術(shù)的一個(gè)重要模塊，其不僅是現(xiàn)代高線技術(shù)的代表，而且是現(xiàn)代城市建設(shè)的信息支架，為我國(guó)電子通信行業(yè)整體科技水平的提升提供了有效的依據(jù)。而航空電子通信技術(shù)可靠性高、性價(jià)比高、技術(shù)完善等諸多優(yōu)良性能，也決定了其在航空通信系統(tǒng)中的重要作用。因此為了保證航空電子通信技術(shù)在航空電子通信系統(tǒng)中可以發(fā)揮充分的效用，對(duì)其在航空通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析具有非常重要的意義。

一、航空電子通信系統(tǒng)概述

在航空電子通信系統(tǒng)發(fā)展過程中，主要經(jīng)歷了獨(dú)立設(shè)備、聯(lián)合式、綜合化等三個(gè)階段。首先在獨(dú)立設(shè)備階段，主要航空電子通信系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備為獨(dú)立傳感器、終端顯示操作設(shè)備、處理器等設(shè)備配置。在實(shí)際應(yīng)用中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)線連接的形式也為主要電子通信方式；其次聯(lián)合式航空電子通信系統(tǒng)，其主要在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理器應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過飛行控制、導(dǎo)航、通信等多模塊功能的調(diào)控，結(jié)合多分路總線連接的形式，可為系統(tǒng)終端集中控制顯示功能的實(shí)現(xiàn)提供依據(jù)；最后綜合化模塊，其在綜合化模塊主要通過現(xiàn)場(chǎng)可更換模塊，進(jìn)行各信號(hào)處理、信息處理模式。通過模塊化信息結(jié)構(gòu)構(gòu)建，可為系統(tǒng)重構(gòu)及集成度增加提供依據(jù)。

二、航空電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

（一）航空電子通信系統(tǒng)層次架設(shè)技術(shù)

航空電子通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為統(tǒng)一物理層面內(nèi)，航空電子不同模塊相互連接的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)階段航空電子通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)運(yùn)行中，主要包括單級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、多單一級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、多級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等幾種類型。其中單級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為內(nèi)部子模塊統(tǒng)一總線電纜連接形式，其主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)載較低的電子通信系統(tǒng)；而多單一級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要根據(jù)內(nèi)部通信頻繁程度或功能特定的區(qū)別，將各子系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上總線電纜的劃分，其主要應(yīng)用于子模塊數(shù)量較多且整體電子通信系統(tǒng)通信負(fù)荷較重的情況；多級(jí)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為功能不同的兩級(jí)總線，通過下級(jí)總線對(duì)上級(jí)總線負(fù)責(zé)的形式，為局部防控電子系統(tǒng)功能單元數(shù)量較多且聯(lián)網(wǎng)通信形式不同的模塊提供有效的幫助。多級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信模式在實(shí)際應(yīng)用中上級(jí)與下級(jí)總線硬件網(wǎng)關(guān)的合理設(shè)置是整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處理的關(guān)鍵點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量選擇響應(yīng)時(shí)間、可靠性、設(shè)備數(shù)量及吞吐量良好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如ACT飛機(jī)控制系統(tǒng)等。[1]

（二）航空電子通信系統(tǒng)時(shí)鐘同步設(shè)計(jì)技術(shù)

在航空電子通信系統(tǒng)內(nèi)部，不同的模塊內(nèi)部具有獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)時(shí)時(shí)鐘，其在持續(xù)運(yùn)行階段會(huì)受到多種因素的影響，從而導(dǎo)致模塊間計(jì)時(shí)時(shí)鐘具有一定的計(jì)時(shí)誤差。這種情況下，就需要利用航空電子通信系統(tǒng)時(shí)鐘同步設(shè)計(jì)技術(shù)，從信息傳輸、信息執(zhí)行兩個(gè)模塊保證整體航空電子通信系統(tǒng)模塊間計(jì)時(shí)信息的統(tǒng)一性。由于航空電子通信系統(tǒng)的獨(dú)特性，在電子通信系統(tǒng)時(shí)鐘同步設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的過程中，除了短時(shí)間間隔時(shí)鐘數(shù)據(jù)的規(guī)范統(tǒng)一，還需要保證飛機(jī)在運(yùn)行過程中整體時(shí)鐘對(duì)時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定一致。而時(shí)鐘同步設(shè)計(jì)機(jī)制的應(yīng)用，則可以綜合考慮時(shí)鐘分辨率、時(shí)鐘計(jì)時(shí)器兩個(gè)方面因素，通過對(duì)時(shí)鐘計(jì)時(shí)器長(zhǎng)度及其上電后自動(dòng)計(jì)數(shù)頻率進(jìn)行分析調(diào)控，可逐步獲得總線控制器時(shí)鐘計(jì)時(shí)器廣播周期值。而通過對(duì)系統(tǒng)總線控制器與子模塊周期廣播時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的統(tǒng)一處理，可得出各個(gè)子模塊在同樣周期中自身時(shí)鐘技術(shù)值與總體時(shí)鐘計(jì)數(shù)值誤差，從而便于整體誤差時(shí)鐘修整。需要注意的是，在航空電子通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，隨著時(shí)鐘計(jì)時(shí)器精確度要求的提升其周期值呈現(xiàn)遞減狀態(tài)。

（三）航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)技術(shù)

航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)技術(shù)主要虛擬鏈路通信模式，其可以最大程度的保證通信帶寬。同時(shí)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信丟包概率及最大抖動(dòng)情況。在實(shí)際應(yīng)用中航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)技術(shù)主要是在IEEE 802.3、TCP/IP技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合特殊強(qiáng)制實(shí)時(shí)傳輸測(cè)量，在保證整體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全性的同時(shí)，為相應(yīng)航空電子通信系統(tǒng)確定性需求的滿足提供了依據(jù)。[2]航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，主要具有傳輸定時(shí)約定、絕對(duì)尋址測(cè)量、實(shí)時(shí)性保證策略、二進(jìn)制代碼同時(shí)高效傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，其在實(shí)際應(yīng)用中主要在航空電子通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、硬件、軟件等方面進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。首先在航空電子通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭校娇针娮尤p工交換式以太網(wǎng)技術(shù)主要結(jié)合內(nèi)部航空物理層及功能執(zhí)行層，通過多交換機(jī)連接的模式，形成了系統(tǒng)規(guī)范的數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)。

（四）航空電子通信系統(tǒng)故障清除技術(shù)

在航空電子通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)系統(tǒng)故障發(fā)現(xiàn)清除效能具有較高的要求。在總線控制系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，相較于子模塊故障清除形式而言，整體航空電子通信系統(tǒng)非總線故障調(diào)控環(huán)節(jié)，根據(jù)模塊故障類型的去吧，其多路總線接口故障也有較大的差異。[3]這種情況下，狀態(tài)字位置標(biāo)識(shí)也會(huì)發(fā)生臨時(shí)性或永久性變化，為了避免相應(yīng)故障因素的持續(xù)惡化，可通過電子通信系統(tǒng)終端進(jìn)行相應(yīng)指令的調(diào)控。根據(jù)不同故障發(fā)生情況，設(shè)定相應(yīng)的故障感應(yīng)程序，結(jié)合雙余度電纜調(diào)試措施，及時(shí)在總線控制器內(nèi)部進(jìn)行故障信息記錄，保證相應(yīng)故障信息的及時(shí)處理。

三、總結(jié)

綜上所述，在科技不斷進(jìn)步的背景下，航空行業(yè)中飛機(jī)飛行階段機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性、安全性也有了較大的提升。而隨著飛機(jī)研究及應(yīng)用環(huán)節(jié)科學(xué)技術(shù)的不斷突破創(chuàng)新，航空電子通信系統(tǒng)也在不斷的優(yōu)化完善。而在基礎(chǔ)航空電子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)架設(shè)技術(shù)應(yīng)用的前期下，結(jié)合航空電子全雙工數(shù)據(jù)交互技術(shù)及航空電子通信系統(tǒng)故障清除技術(shù)的應(yīng)用，可有效提高整體航空電子通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹雷.航空裝備機(jī)載電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)淺析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（21）：15-16.

[2]吳德斌.航空電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題的淺析[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（1）：00246.

[3]葉曉鳳.航空電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題的淺析[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（5）：00012.