航空航天信息概论 第2讲机载通信系统.ppt

机载通信系统 机载通信的历史 无线电通信是利用无线电波来传输信息，它起源于19世纪末。 1864年，英国人麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，并证明了它在真空中是以光速传播的。 德国人赫兹于1887年用实验方法实现了电磁波的产生和接收。 1895年，意大利人马可尼和俄国人波波夫分别进行了无线电通信实验，并研制成功无线电收发信机。 1918年。无经电电报通信进入实用化。此后，无线电通信就迅速发展起来了。 机载通信的历史 1931年，在英国多佛尔和法国加莱之间建立了世界上第一条超短波接力通信线路。 20世纪50年代，出现了1GHz以下频段的小容量微波接力通信系统； 70年代，数字微波接力通信系统逐步完善。 80年代，毫米波波段开始用于接力通信。 1952年，美国贝尔实验室首先提出对流层散射超视距通信的设想，60年代以后.散射通信得到了很大的发展。 机载通信的历史 早在1945年，英国人克拉克提出了利用地球静止轨道卫星通信的设想。 1957年10月，苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星。 1958年，美国发射了世界上第一颗通信卫星“斯科尔”，开始了卫星通信的试验阶段。 1965年，美国发射对地静止卫星“国际通信卫星”1号(又名“晨鸟”)以及苏联发射对地非静止卫星“闪电”1号的成功，标志着卫星通信进入实用阶段； 机载通信的历史 70年代，卫星通信迅速发展，以解决远距离、大容量为主，主要发展国际卫星通信，少数国家相继建立了国内卫星通信系统； 80年代，卫星通信向各应用领域扩展，许多国家陆续建成了国内或区域卫星通信系统； 90年代，卫星通信向着甚小孔径卫星终端(VSAT)、小容量、专用网通信和移动通信的方向发展。 基础知识-射频频谱 下图是频率范围为10kHz至10GHz的射频(RF)频谱的简化形式，该频谱的发展历经了60年，覆盖了多数民用飞机通信系统和导航设备的工作范围。由于军用飞机还装备了攻击雷达、电子战和红外传感器，因此，频谱范围更宽。 频谱的宽频覆盖范围和无线电波传播的特点意味着不同设备的性能随着工作环境的改变而改变。 简化的射频频谱—民用 射频频段的大致分类 射频频段的大致分类 一些较高的频率被进一步细分，每个频段以一个字母标识。这种划分方法不是连续的，多个频段可以交叉重叠的。这种标识系统，是过去的一种划分方法，它把波段按类似属性进行分类。 高频频段的字母标识 航空通信 航空通信是现代飞机航空电子系统的重要组成部分，用于实现飞机与地面、飞机与飞机之间以及飞机与其他平台之间的通信联络，主要传输语音和数据信息。 航空通信分民用和军用系统。 民用航空通信 一般民用飞机的通信系统用于实现飞机与地面电台之间、飞机与其他飞机之间的通信联络，也用于飞机内机组人员之间的通话、广播、话音记录以及向旅客提供娱乐视听服务等。 民用航空通信 目前，民航飞机装备的通信系统有甚高频通信(Very High Frequency, VHF)、高频通信(High Frequency, HF)、选择呼叫(Selective Calling, SELCAL)和音频系统四大类。 VHF系统是最重要的飞机无线电通信系统，是视距传输系统，用于飞机在起飞着陆期间以及飞机通过管制空域时与地面交通管制人员之间的双向话音通信。HF系统是一种机载远程通信系统，利用天波传播，通信距离可达数千千米，用于在远程飞行时保持飞机与地面电台或与其他飞机之间的通信联络。SELCAL系统是供地面人员向某一指定的飞机进行呼叫的机载设备，它不是一种独立的通信系统，是配合VHF和HF系统工作的。音频系统指机内的通话、广播、录音等系统。 军用航空通信 军用通信与民用不同，它在抗干扰、抗毁、机动、灵活及必威体育官网网址等方面有更高的要求。 军用航空通信有多种分类方法: 1.地一空通信与空一空通信 2.短波通信、超短波通信和微波通信 3.常规通信与抗干扰通信 地一空通信与空一空通信 地一空通信指地面与飞机之间的通信，空一空通信指飞机与飞机之间的通信。它们是对飞机指挥引导的最主要的通信手段，也是飞机作战、训练中的基本通信方式。主要使用甚高频和特高频(Ultra High Frequency , UHF)频段，进行视距通信，通信距离一般在350km以内。对于超视距远程作战飞机、直升机以及低空突防的飞机，也使用短波通信。预警机、空中指挥机等大型飞机还装备有卫星通信设备。 短波通信、超短波通信和微波通信 由于空军通信既有近距离通信又有远距离通信，既有航空通信又有地面通信，还有卫星通信和与其他军兵种之间的协同通信。因此，使用的通信频段十分宽广，有短波、超短波甚至微波的通信。 常规通信与抗干扰通信 为了对抗现代战争中的电子攻击，先进的空军通信系统应具有抗千扰能