通信与监视系统的呼叫系统.docx

101045138ZHANGDONG 飞机通信寻址和报告系统（ACARS）数据分析实验实验内容 （1）掌握ACARS信息处理流程，查看机载设备、地面RGS、DSP以及用户终端的报文。 （2）掌握提取ACARS报文信息的方法，从存储报文中查找飞机位置报与故障报 （3）解析位置报与故障报，得出飞机位置相关信息，并且根据故障报信息查找排故方法，形成工卡。 实验目的 了解ACARS系统构成，网络通信协议及结构；理解ACARS系统传输的简单信息内容；掌握ACARS系统信息处理流程；掌握ACARS数据提取方法与数据应用。 实验原理 ACARS是由美国ARINC公司开发的基于甚高频的数据通信系统。它通过机载通信管理单元（CMU）自动采集来自FMS等机载数据发生组件的数据，通过机载甚高频电台与RGS按照一定标准进行数据传送，再通过地面的数据网系统和数据处理中心，最终实现飞机与航空公司或空中交通管制部门之间点到点的数据报文通信。若在其链路上加上ARINC622规程，可改善数据传输的完整性并支持ATC对数据链的应用（ICAO已批准）。目前全球有几千架飞机装有ACARS机载设备。类似的系统还有SITA的AIRCOM。 ACARS系统是一个将数据通信从以面向字符为基础向以面向比特为基础发展的过渡数据通信系统。它从80年代初发展至今，已达到成熟应用的水平。 ACARS系统主要由机载设备、地面设备和网络控制中心（中央交换系统组成）。 （1）机载设备：主要是增加了一个ACARS通信管理单元（老设备为MU），CMU一方面与标准机载甚高频收发信机相连，另一方面通过数据总线与其他机载数据终端设备相连（主要包括MCDU和打印机输入/输出组件，FMS等数据发生组件），完成数据采集、报文形成、调制解调、模式转换、话音/数据信道切换和频率管理等功能。 （2）地面设备：在地面需要布置与机载ACARS设备相应的甚高频RGS。在RGS主要增加了一个数据控制与接口单元（DCIU），控制地空链路的调制解调、通信管理和收发。RGS控制地空链路的调制机制采用MSK调制方式，收发信机的射频信号仍采用VHF-AM调制方式。同甚高频话音台一样，单独的RGS没有很大的作用，需在航路上的合适间隔设置大量的RGS，形成RGS网。 （3）中央交换系统：一个RGS可以同时与多架飞机进行通信，同时一个航班也将连通多个RGS，各航空公司和ATS用户需要实现资源的共享，所以ACARS要与一个中央交换系统相连，通过网络管理与数据处理中心实现空地终端间的自动数据通信。 ACARS的频率间隔为25KHz，数据传输速率为2.4Kbit/s，仍采用单信道半双工的工作方式。甚高频通信是视距通信，覆盖范围与飞行高度有关，如果飞机与地面RGS不能建立联系，ACARS将保存信息，直到再次建立通信时发送。 每个服务提供商在其独立区域内都设有一组甚高频频率，分为基频和信频，飞机机载数据通信设备通过频率控制组件自动选择可用波道建立通信。为了消除由于信道过分拥挤而造成的扫描延迟，减少不可识别报文的数量，ARINC采用了广播调频或多基频技术，提高了ACARS在重要机场的可靠性。 传统的ACARS采用面向字符的传输协议，不利于信息的数字化处理，新的ACARS系统采用甚高频数字链路技术，目前最流行的是VDL模式2,它采用面向比特协议，透明传输分组数据，其调制方式为D8PSK，速率可达31.5Kbit/s。VDL模式2已非常接近ATN的要求，正在被各数据通信服务公司大规模的应用于新一代RGS的建立上，将逐步取代传统的ACARS系统，但在近期内所有的RGS仍将继续支持传统的协议方式。 ACARS系统对系统内各数据传输方的性能要求很高，除了要求合理配置机载通信设备外，各数据通信服务公司还要求航空公司对自己飞机的机载数据通信设备的实际工作效果负责，需要接受电子设备质量方针（AQP）检查，以确定是否会对整个空地系统造成危害或者空耗过多的资源，阻塞其他飞机的正常通信，否则将被额外收取一定的费用。 路由器卫星地面站VHF地面站HF地面站系统服务器群航空公司局域网数据链信息地面处理系统系统服务器群航空公司局域网数据链信息地面处理系统路由器通信卫星机载数据链设备云图DSP网络控制中心 图2.0-1ACARS系统组成框图2.了解空地数据传输流程与分析协议 2.1.1实验内容 分析ARINC618协议包含的主要内容；分析ARINC620协议包含的主要内容；分析空地数据传输流程；解析一份典型的ARINC618报文内容；解析一份典型的ARINC620报文内容。 2.1.2实验步骤 在ACARS环境下的ACARS各协议的关系如图2.1-1所示。 数据通信服务提供商ARINC620航空公司AOC应用ARINC620或空中交通管制与服务应用ARINC753高频ARI