甚高频空地数据链系统与ARINC 618协议研究论文

简介：
本文深入探讨了甚高频空中地面数据链系统的架构及其实现方式，并详细分析了ARINC 618协议在该系统中的应用，为航空通信技术的发展提供了理论支持。 ### VHF空地数据链系统与ARINC618协议 #### 一、引言 在现代航空领域，数据链通信技术已经成为确保飞行安全、提高航班效率的关键手段之一。随着空中交通需求的增长和技术的进步，传统的语音通信方式逐渐暴露出诸多不足，如频道拥挤、人为干扰等问题，这些问题对飞行安全构成了威胁。因此，数据链通信作为一种更高效、可靠的通信方式，被广泛应用于航空业。本段落将详细介绍VHF空地数据链系统及其核心协议——ARINC618协议的相关知识。 #### 二、数据链通信概述 数据链通信是一种基于数字信号的通信方式，它能够实现飞机与地面之间的高速数据传输，具有传输速度快、抗干扰能力强、误码率低等特点。相较于传统的语音通信，数据链通信能够提供更加准确的信息，减少人为错误，提高整体航空运行的安全性和效率。 #### 三、VHF空地数据链系统 VHF空地数据链系统是基于甚高频(VHF)频段的数据链通信系统，主要用于飞机与地面之间的数据通信。该系统主要包括以下五个组成部分： 1. **机载设备**：负责生成和接收飞行参数相关的报文。这些设备能够将飞行数据通过数据链路发送到地面站，并接收来自地面的信息。 2. **远程地面站(RGS)**：连接飞机与地面数据通信网络，支持半双工数据传输，速率为2400bps。 3. **地面数据通信网络**：为VHF地空数据通信系统提供地面通信线路，支持网络中任意两点之间的数据传输与交换。 4. **网络管理与数据处理系统(NMDPS)**：作为VHF地空数据网的核心处理系统，承担着控制、监测远程地面站、处理信息、寻址及路由选择等功能。 5. **用户子系统**：提供给地面管制员、签派员使用的终端，用于接收飞机数据，实现与飞行机组的双向数据通信。 #### 四、ACARS系统详解 ACARS（飞机通信寻址与报告系统）是一种广泛使用的数据链通信系统，它能够实现航空器与地面系统之间的数据通信。 1. **设备组成**：ACARS系统通常由机载设备子系统和DSP的地面网络组成。机载设备主要包括ACARS管理单元(MU)或通信管理单元(CMU)，这些设备需要与VHF收发信机或卫星数据单元(SDU)连接，以便实现与地面网络的数据通信。 2. **数据流程**：数据在机载电子设备中的流程包括从MUCMU发出的下行报通过数据链路传输到数据链处理器，以及MUCMU接收上行报后进行地址识别，并决定是否转发给其他机载设备的过程。 #### 五、ARINC618协议 ARINC618协议是专门针对航空数据链通信设计的标准协议，主要用于规范数据链路层和应用层的通信格式。该协议定义了电报结构和各段的定义，以确保数据的准确传输。 - **电报结构**：ARINC618协议规定了数据电报的格式，包括起始标志、目的地址、源地址、电文内容、结束标志等部分，确保了数据传输的一致性和准确性。 - **各段定义**：协议详细规定了每个字段的意义和长度，比如目的地址字段用于标识接收方，而源地址字段则标识发送方。 #### 六、结论 随着全球新航行系统的实施，空中通信方式正在从传统的语音通信转向数据链通信。VHF空地数据链系统与ARINC618协议的结合使用，不仅极大地提高了航空通信的安全性和效率，也为未来航空业的发展奠定了坚实的基础。对于航空从业人员来说，深入了解这些技术和协议的工作原理是非常重要的。