◆李 穎

（中國民用航空華北地區(qū)空中交通管理局天津分局 天津 300300）

1 空管網(wǎng)絡用戶對通信網(wǎng)絡的新要求

民用航空器的空中交通管理通信網(wǎng)絡覆蓋了從模擬專用線到分組網(wǎng)的各個發(fā)展階段的各種復用設備和幀中繼網(wǎng)絡。從這些發(fā)展中，民航空管處可以發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡更新的過程，以適應民航飛行量的增長。然而，由于近年來民航的發(fā)展，航班流量不斷增加，每條航線也日趨繁忙，飛行管理對空中交通管理的重要性日益突出?？罩薪煌ü芾硪蕾囉谕ㄐ啪W(wǎng)絡，傳統(tǒng)的通信方式已經(jīng)不能適應民航的發(fā)展要求。具體來說，它出現(xiàn)在以下幾個方向上：

首先，控制方式通過程序控制向雷達控制的轉(zhuǎn)換，對通信網(wǎng)絡提出了新的要求。京廣（北京至廣州）、京滬（北京至上海）、滬廣（上海至廣州）三個機場的航線數(shù)量最多，最早于1999 年由程控轉(zhuǎn)為雷達控制，以縮短飛行間隔，滿足廣州三家航空公司數(shù)量增長的要求。除這三條線路外，其他線路仍由程序控制，面臨無法增加飛機數(shù)量的問題[1]。從程序控制到雷達控制，除了增加雷達和導航設施外，還必須依靠先進的通信手段。舊的分組網(wǎng)絡、幀中繼網(wǎng)絡和多路復用網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足這些通信需求。

第二，從小面積控制到大面積控制的高度控制（6000m 以上）的變換提出了通信網(wǎng)的新要求。現(xiàn)在航空管制模式基本上按地域分類，比如，中央南航空交通管理局分為鄭州、烏冬、昌盛、桂林、南寧、廣州等10 個高層控制區(qū)。有適合在各場所進行控制的通信和導航裝置，例如二次雷達、一次雷達、VHF 通信裝置、導航站、自動發(fā)送裝置、控制區(qū)域間的通信設備等。這些舊航空交通管制模式已經(jīng)不符合現(xiàn)有飛行流程要求。因此，由北京、上海、廣州三大航空管制區(qū)規(guī)劃，三大航空管制區(qū)分別對中國北部、東中國、中南部的航空交通進行管制。

最后，寬帶數(shù)據(jù)服務提供用于通信網(wǎng)絡的新要求。除了傳統(tǒng)的窄帶通信服務外，近年來寬帶通信服務發(fā)展迅速，對寬帶的要求也越來越高。例如，當前辦公自動化網(wǎng)絡、結算系統(tǒng)等傳統(tǒng)業(yè)務對帶寬要求要高得多。只有建立新的通信網(wǎng)絡，才能滿足這些業(yè)務的需要。

中國民用數(shù)據(jù)網(wǎng)是為中國民航部門提供數(shù)據(jù)通信服務的網(wǎng)絡平臺。從目前民航的核心業(yè)務來看，民航通信網(wǎng)的建設首先要考慮幾個典型的核心工作網(wǎng)。區(qū)域內(nèi)的雷達網(wǎng)，實現(xiàn)了該地區(qū)的高頻網(wǎng)絡。而區(qū)域內(nèi)的自動傳輸網(wǎng)絡，實現(xiàn)了該地區(qū)的交通控制電話網(wǎng)，從而實現(xiàn)了原分組交換網(wǎng)絡的網(wǎng)絡化。

2 民航空管數(shù)據(jù)網(wǎng)絡改造工程及業(yè)務接入研究

為了解決ATM 網(wǎng)的服務接入問題，中央南航空管制局在2008 年前半年開始研究ATM 網(wǎng)絡的各種服務接入問題，確定優(yōu)先解決核心業(yè)務（雷達信號引導、甚高頻、自動傳輸、無線接入、無線接入等）問題，控制傳輸電話等接入ATM 網(wǎng)絡[2]。要解決這些服務的訪問問題，有許多前期工作要做，其中最重要的是：

（1）了解中央及南中國所有地區(qū)的雷達觀測所的分布，了解雷達網(wǎng)絡的必要條件，調(diào)查激光接口特性，研究雷達輸出信號，實現(xiàn)中央及南中國雷達信號網(wǎng)絡的方法和方案提出。

（2）了解中央和南方所有地區(qū)VHF 站的分布情況，了解VHF 站信號連接的必要條件，調(diào)查VHF 站的接口特性，研究VHF站的輸出信號。另外，還提出了結合實際情況來實現(xiàn)VHF 信號網(wǎng)絡的方法和方式。

（3）了解中央和南部中國民航自動轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡的現(xiàn)有結構，研究如何將當前的自動轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡移植到新的骨干網(wǎng)絡而不會影響生產(chǎn)安全。研討的內(nèi)容包括自動中繼裝置、骨干ATM 網(wǎng)、復用裝置的接口特性、接口協(xié)議等。

（4）根據(jù)民用飛機控制設備之間的語音控制通信的需要，航空交通管制內(nèi)線系統(tǒng)網(wǎng)絡通過網(wǎng)絡提到各個機場或控制中心的相對獨立的內(nèi)線電話系統(tǒng)的相互連接，用于語音控制切換形成特別網(wǎng)絡。需要研究內(nèi)線特性、信號要求、帶寬要求、比特錯誤率及內(nèi)線系統(tǒng)相互連接端口的延遲要求、以及內(nèi)線電話系統(tǒng)相互連接的位置及物理端口號。

（5）如何在民用飛機最寬的范圍內(nèi)通過分組交換網(wǎng)絡的骨干網(wǎng)絡實現(xiàn)原始服務，而且切換到骨干網(wǎng)絡時，原始分組交換網(wǎng)絡服務不受影響。

3 民航空管話音業(yè)務接入ATM 網(wǎng)絡建設

民航空管話音業(yè)務需要接入ATM 網(wǎng)絡的主要有甚高頻業(yè)務和管制移交電話業(yè)務，本文在對這兩種空管話音業(yè)務如何接入ATM 網(wǎng)絡進行了研究?？展茉捯魳I(yè)務和一般的話音業(yè)務相比，有它的特殊性，它對話音的呼叫建立時間、話音時延、發(fā)話人回聲等有比較高的要求。本文結合民航空管對話音業(yè)務的特殊要求，并針對特定的業(yè)務提出不同的接入方案。對于甚高頻業(yè)務，提出了基于路由器IP、基于PM 設備和基于 Metrix 復用器等三種接入ATM 網(wǎng)絡的方案，并對這三種方案進行了測試，看是否能夠滿足空管內(nèi)話的要求。對于空管內(nèi)話業(yè)務，提出了基于電路仿真、基于 Metrix 復用器等兩種接入ATM 網(wǎng)絡的方案，并對這兩種方案進行了測試，看是否能夠滿足空管內(nèi)話的要求。

甚高頻是空管部門實現(xiàn)飛機指揮的一種手段。這是一種語音通信，通過超高頻電磁波實現(xiàn)地面和飛機之間的通信。目前甚高頻運行在各地幾乎是孤立的，網(wǎng)絡還沒有形成。

航空交通管制內(nèi)線電話是不同的控制區(qū)域之間的接觸電話。當飛機從一個控制區(qū)域進入另一個控制區(qū)域時，地面控制器必須將飛機交給其他控制區(qū)域的控制器。只有當這個管制區(qū)域可以自由控制這架飛機時，航空交通管制內(nèi)線系統(tǒng)才可以連接到互聯(lián)網(wǎng)。控制中心的機場或相對獨立的內(nèi)線系統(tǒng)通過網(wǎng)絡相互連接，形成用于語音控制切換的專用網(wǎng)絡。內(nèi)部電話系統(tǒng)之間通過點對點物理連接，內(nèi)話網(wǎng)絡的交換功能由內(nèi)話交換機實現(xiàn)。其中北京、上海、廣州三個節(jié)點之間形成三點互連，再分別以這三個節(jié)點為中心通過點到點方式連接本區(qū)域內(nèi)的各機場。

4 空管雷達語音記錄儀通信工程研究

雷達信號是雷達基站對飛機的掃描結果，這包括有很多重要信息，例如飛機的速度、高度和標題。處理后，它可以在計算機屏幕上顯示有關飛機飛行狀態(tài)信息，這是控制器飛行控制的基礎。如果僅在一個信道的TE 上發(fā)送了網(wǎng)絡化雷達信號，則需要多個信道來確保信號不會中斷，因此必須找到在DDN 上發(fā)送雷達信號的方法?；谶@種情況，還考慮將多路復用設備用于時鐘分離，以便在DDN 網(wǎng)絡上傳輸雷達信號[3]。靈活的軟件設計有助于系統(tǒng)的擴展、平滑無縫的升級。管理員可以監(jiān)視連接到系統(tǒng)的所有通道的狀態(tài)，不會影響系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)采用先進的計算機軟件和硬件集成技術，兩臺計算機（主機和待機）并行，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在對雷達信號的傳輸業(yè)務進行分析后，提出了接觸ATM 的方案。民航系統(tǒng)構建的ATM 網(wǎng)絡不僅滿足傳統(tǒng)核心工作的需求，還要滿足新業(yè)務的需求。這是本文的主要內(nèi)容和今后的研究方向。隨著民航ATM 網(wǎng)絡覆蓋范圍的擴大，各類業(yè)務的接入方案不斷創(chuàng)新完善。未來民用飛機的話音業(yè)務和空中交通管制衛(wèi)星ATM網(wǎng)絡是民用航空航天管理系統(tǒng)中各種業(yè)務操作的主要平臺。