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VHF地空数据通信在民航的应用与发展

发布时间：2021-03-31T08:30:43.651Z来源：《中国科技人才》2021年第5期作者：黄腾飞

[导读]民航通信主要是指VHF地空话音通信，即在空中的飞行员与地面管制人员的通信联系，飞行员根据管制员给出的指令按照设定好的

航路及高度飞行。

中国民用航空新疆空中交通管理局新疆乌鲁木齐

摘要：民航VHF地空数据通信网是目前国内覆盖范围最大的地空通信网络，可实现地面与飞机之间的双向地空通信交换，保障飞行安

全，推动民航系统的通信现代化起到重要作用。基于此，本文浅析了数据通信在民航的应用与发展。

关键词：VHF；数据通信；应用；发展

我国民航业正处于快速发展阶段，民航通信业也随之蓬勃发展。中国民航VHF地空数据通信网通过验收后意味着兴建的远端地面站投

入使用，基本覆盖了我国6600米以上的高空航线，为我国航空运输的现代化管理奠定了坚实的基础。地面网络覆盖范围的不断增加和通信

链路传输带宽的不断扩大，数据通信系统在民航将有更广阔的应用前景。

一、民航通信的发展现状

民航通信主要是指VHF地空话音通信，即在空中的飞行员与地面管制人员的通信联系，飞行员根据管制员给出的指令按照设定好的航

路及高度飞行。VHF数据链是利用地面站与飞机上的专用机载设备进行联系，以数字式通信方式传递信息的一种方法。目前，我国民航已

形成了以甚高数据通信为主，高频语音、卫星等通讯方式为辅的民航地空通信体系，有效保证了飞行安全。数据链在航空运输方面的应用

不过几十年的时间，但发展速度惊人，我国的VHF数据通信网基本达到全面覆盖，ACRSS通信系统建设的主要内容是搭建远端地面站

（RGS）站，RGS站建立的越密集，信号覆盖的就越好。

二、地空数据传输类型

1、VHF数据链。利用民航专用频段117.975-137MHz进行数据传输，具有通信可靠性高、信息传输速率快、延迟小的特点，缺点为视

距传输，覆盖范围小，如需实现航路全程覆盖则需多点布台。

2、HF数据链。HF数据链相对VHF数据链而言，具有超视距传输，覆盖范围大；但因HF通信可靠性差，造成信息传输速率慢、延迟大

的特点。

3、二次监视雷达（SSR）的S模式数据链。

4、卫星通信数据链。数据通信服务提供商在不同地区提供基本相同的数据通信服务，只是其网络覆盖情况有所不同。

三、地空数据链分类

1、ACARS的特性。当前，ACARS系统使用国际民航专用的甚高频通信频段，其甚高频通信电台采用双边带、调幅技术。ACARS系统

地空间通信的工作方式为半双工，即与地空无线电话通信工作方式相同。在地空间的双向无线信道中进行数据通信时，采用一种“碰撞检测

的载波侦听多路访问（CSMA）”通信协议，传输速率为2400bps。

ACARS是一种面向字符式的通信协议。每个ACARS信息组最大可支持220个字节。对长信息，则由ACARS通信处理器将其分成数段，

一个数据段编成一份电文并按次序通过无线链路发出。每份电文发出后，必须在受到收妥证实后才将下一份电文发出。

ACARS系统与现用的话音系统在设备上兼容，因此减少了安装和运行成本。同时，ACARS系统与AIRNC622规程共同使用将能满足数

据集成需要，以及与面向比特式协议的互连。ACARS系统不能完全支持对飞行安全业务的优先等级需求。但目前它已有部分等级功能。当

然，其与ICAO所认可的空中交通管理要应用的航空电信网标准不兼容。

2、国际航空电信网/甚高频数字链路（ATN/VDL）的特性。ATN方案是一套基于开放式系统互连结构、面向比特的协议。ATN中的关

键设备是开放式系统互连的路由器。通过路由器把各个地面、飞机子网络相互连接起来，并使用ATN编址方法来传输用户信息。

四、VHF地空数据链在民航的应用

1、VHF地空数据通信网由机上机载通信寻址及报告系统（ACARS）、覆盖航路的远端地面站、网络与数据处理中心以及通过地面通

信网建立联系的用户主机和CNS/ATM工作站、网关等组成。其服务对象主要是空管部门和航空公司，通过这一网络系统可以进行实时、双

向的数据通信。后期建设任务是针对在沙漠等尚未安装地面站的无人区，设立无人看守的自动地面站，进一步完善国内VHF的无缝隙覆盖

与连接。

2、VHF地空数据通信网，它以数字通信的方式将航空运输的各个环节紧密地联系在一起。利用VHF地空数据通信