vhf甚高頻通信系統(tǒng)

1、3.3 甚高頻通信系統(tǒng),功用,在民用航空中專供地面與飛機(jī)，飛機(jī)與飛機(jī)之間通信聯(lián)絡(luò)使用。 機(jī)場(chǎng)管制塔臺(tái)波道(TWR),進(jìn)近管制波道(APP),地面滑行管制波道(SMC),航務(wù)管理通信波道(OP-CTL),航路管制通信波道(ACC)等,VHF通信概況介紹,調(diào)制方式:調(diào)幅制（AM）頻率范圍:118.00～136.975?MHz（頻率間隔為25?kHz）通信距離:一般飛行高度在?3?000?m?以上，其地空通信距離約?100?km

2、?左右，飛機(jī)飛行高度越高，通信距離越遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)可以達(dá)到400?km（250?n?mile）左右 輸出功率:10～50?W地面電臺(tái)架設(shè)方式:一地架設(shè)和兩地架設(shè),3.3.1 R?/?S 200系列VHF主控臺(tái)介紹,(1)組成多振子的合成天線?HK?353濾波及耦合單元?FU?432收、發(fā)信KG 982，測(cè)控系統(tǒng)遙控單元GB?409應(yīng)急電源,(2)優(yōu)點(diǎn),減少了使用不同天線的信道之間的竄擾;便于集中管理;提高了可靠性;提供了多

3、功能的測(cè)試系統(tǒng).,3.3.2 VHF?遙控臺(tái)及實(shí)現(xiàn)VHF臺(tái)多重覆蓋的方法,例如: 廣漢、三臺(tái)VHF電臺(tái)設(shè)置.,廣漢、三臺(tái)VHF電臺(tái)設(shè)置圖,遙控臺(tái)的設(shè)置(3000m覆蓋)傳輸路由: 一天一地遙控臺(tái)選址的考慮: 是否進(jìn)行雙重覆蓋或部分區(qū)域雙重覆蓋 目的: 擴(kuò)大管制范圍，減少管制移交，提高飛行流量,甚高頻遙控通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),假設(shè)，廣州鳳凰山132.4?MHz 7?000?m高空覆蓋區(qū)為A區(qū)

4、，汕頭遙控臺(tái)?132.4?MHz 7?000?m?高空覆蓋區(qū)為B區(qū)，C區(qū)為重疊區(qū)。,3.3.2.1 工作過程分析,（1）進(jìn)入內(nèi)話系統(tǒng)采用兩臺(tái)同時(shí)發(fā)射和接收的疊加方式飛機(jī)在?A?區(qū)或?B?區(qū)時(shí)，都能正常接收和發(fā)射信號(hào)，管制員也能正常指揮飛機(jī)飛行 當(dāng)飛機(jī)位于?C?區(qū)時(shí),信號(hào)質(zhì)量變差，影響通信質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)，無(wú)法通信 （2）不進(jìn)入內(nèi)話系統(tǒng) 采用兩臺(tái)分開發(fā)射和分開接收的方式,缺陷:,不能實(shí)現(xiàn)多重覆蓋, 單獨(dú)收發(fā)才能擴(kuò)大覆蓋區(qū)的范圍,

5、只適用于飛行流量少的管制區(qū).,3.3.2.2 采用偏置載波法實(shí)現(xiàn)VHF的多重覆蓋,系統(tǒng)組成：① 發(fā)射臺(tái)和收信臺(tái)。② 傳輸媒體（租用線、微波或衛(wèi)星）。③ 時(shí)延補(bǔ)償。④ 信號(hào)識(shí)別和控制。對(duì)發(fā)射機(jī)頻率穩(wěn)定度有特殊的要求,工作過程,飛機(jī)呼叫管制員 飛機(jī)呼叫------識(shí)別控制系統(tǒng)識(shí)別最佳信號(hào)------管制員呼叫飛機(jī)時(shí), PTT?和音頻信號(hào)自動(dòng)送到該點(diǎn)上發(fā)射 管制員呼叫飛機(jī) 管制員呼叫飛

6、機(jī)時(shí)，采用廣播方式 ------飛機(jī)回答后，識(shí)別控制系統(tǒng)識(shí)別出最好的信號(hào)------管制員第二次回答，其信息可由最好的臺(tái)點(diǎn)發(fā)射信號(hào),特點(diǎn):,①本系統(tǒng)由安裝在不同地點(diǎn)(5個(gè))的收信機(jī)和發(fā)信機(jī)組成，但它們的工作頻率相同。②識(shí)別控制系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別最佳信號(hào)，送給內(nèi)話，同時(shí)記住送來(lái)最好信號(hào)的臺(tái)點(diǎn)。③當(dāng)管制員回答飛機(jī)時(shí)，PTT?和音頻信號(hào)自動(dòng)送到該點(diǎn)上發(fā)射。④當(dāng)管制員呼叫飛機(jī)時(shí)，先采用廣播方式，后采用獨(dú)立式。⑤為了保證同一信道上的發(fā)射機(jī)在工作

7、時(shí)互不干擾，必須采用偏置載波系統(tǒng)。⑥時(shí)延控制系統(tǒng)調(diào)整非衛(wèi)星線路合適的時(shí)延，以保證識(shí)別系統(tǒng)正常工作,3.3.3 機(jī)載甚高頻通信設(shè)備,調(diào)制方式: 雙邊帶調(diào)幅通信方式: 采用單工方式，即交替用同一頻率發(fā)和收,機(jī)上甚高頻通信系統(tǒng)的組成 :,VHF?收發(fā)機(jī)VHF?天線 ?L/4?的管形天線（又稱刀形天線） VHF?控制盒,3.3.4 甚高頻地空數(shù)據(jù)通信及對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的改進(jìn),當(dāng)前主要采用話音而缺少空地?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)交換

8、的通信系統(tǒng)，越來(lái)越不能適應(yīng)民航發(fā)展的需要。主要表現(xiàn)為速度慢，易出錯(cuò)，業(yè)務(wù)種類受限制。,3.3.4.1 VHF數(shù)據(jù)鏈,航空電信網(wǎng)包括:地空衛(wèi)星通信網(wǎng)AMSS、地?空?VHF?數(shù)據(jù)網(wǎng)二次雷達(dá)?S?模式地空數(shù)據(jù)網(wǎng),VHF地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),VHF地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括:① 網(wǎng)控和數(shù)據(jù)處理中心（NMDPS）。② 地面VHF對(duì)空數(shù)據(jù)通信站（RGS）。③ 連接網(wǎng)控與各地RGS及用戶的網(wǎng)絡(luò)。④ 航空公司專用應(yīng)用系統(tǒng)（AOC）。⑤

9、 空管系統(tǒng)的專用應(yīng)用設(shè)施（ATC）。,3.3.4.2 飛機(jī)通信、尋址與報(bào)告系統(tǒng)ACARS,ACARS組成：① 機(jī)載設(shè)備② 地面設(shè)備注意:在數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中，多個(gè)用戶要利用同一個(gè)?RGS?以共享資源。,3.3.4.3 對(duì)VHF地空通信系統(tǒng)（包括話音和數(shù)據(jù)鏈）的總體要求,① 不降低安全性，力求改進(jìn)安全性。② 能同時(shí)提供話音通信和數(shù)據(jù)鏈。③ 力求降低機(jī)載無(wú)線電設(shè)備的成本。④ 地面基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)力求增加容量和功能。⑤ 應(yīng)具有簡(jiǎn)單的人

10、?/?機(jī)接口，同時(shí)有可接受的成本和復(fù)雜性。,⑥ 應(yīng)在考慮頻譜效率的同時(shí)也考慮滿足支持覆蓋區(qū)域的要求，而且應(yīng)不增加管制員的工作負(fù)擔(dān)，亦不降低通信可靠性。⑦ 應(yīng)提供比現(xiàn)行系統(tǒng)更強(qiáng)的防射頻干擾能力。⑧ 應(yīng)具有自動(dòng)通信功能以減輕用戶的工作負(fù)荷。⑨ 應(yīng)便于從現(xiàn)行系統(tǒng)分階段過渡到新系統(tǒng)。⑩ 可以和現(xiàn)行系統(tǒng)共存。,增加控制信道爭(zhēng)用的機(jī)制（例如先來(lái)先服務(wù)，或者通過信令將信道讓給優(yōu)先權(quán)高的用戶）。 應(yīng)具備電路自動(dòng)管理功能，亦可人工操縱。 話音

11、服務(wù)可用性為0.999?99，數(shù)據(jù)服務(wù)可用性為0.999。 應(yīng)支持地對(duì)空話音與數(shù)據(jù)鏈廣播（例如用于自動(dòng)終端情報(bào)服務(wù)ATIS）。??VHF?地空通信系統(tǒng)應(yīng)具有的特性——全部數(shù)字化，同一設(shè)備可同時(shí)提供話音和數(shù)據(jù)鏈通信，在同一射頻信道上可同時(shí)通話與通數(shù)據(jù)，具有呼叫排隊(duì)功能，緊急電文優(yōu)先。,3.3.4.4 對(duì)現(xiàn)行VHF地空通信系統(tǒng)的改進(jìn),（1）近期改進(jìn) ① 改進(jìn)頻率指配準(zhǔn)則。② 利用其他設(shè)備（例如導(dǎo)航設(shè)備）和頻率作對(duì)空廣播，節(jié)省了部分

12、VHF廣播信道。③ 減少緊急頻率?121.5?MHz的保護(hù)頻帶。④ 頻譜利用最佳化。⑤ 充分利用?136～137?MHz。,⑥ 充分利用25?kHz信道。 ⑦ 為自動(dòng)情報(bào)服務(wù)系統(tǒng)?ATIS?/?自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)?AWOS?/?自動(dòng)場(chǎng)面觀測(cè)系統(tǒng)?ASOS?預(yù)留特殊頻率。⑧ 降低地面發(fā)射機(jī)的功率。⑨ 多用地空數(shù)據(jù)鏈，少用話音信道。⑩ 減少對(duì)多臺(tái)共址時(shí)的頻率限制。,（2）遠(yuǎn)期改進(jìn),系統(tǒng)1 話音12.5?kHz雙邊帶調(diào)幅；數(shù)據(jù)2

13、5?kHz載波偵聽多處訪問（CSMA）。系統(tǒng)2 話音8.33?kHz雙邊帶調(diào)幅；數(shù)據(jù)25?kHz載波偵聽多址訪問。系統(tǒng)3 話音5?kHz等效調(diào)幅；數(shù)據(jù)25?kHz載波偵聽多址訪問。,系統(tǒng)4 話音5?kHz數(shù)字話音；數(shù)據(jù)25?kHz載波偵聽多址訪問。系統(tǒng)5 話音5?kHz數(shù)字話音；數(shù)據(jù)5?kHz載波偵聽多址訪問。系統(tǒng)6 話音/數(shù)據(jù)共用射頻信道，25?kHz時(shí)分多址TDMA。系統(tǒng)7 話音/數(shù)據(jù)共用射頻信道，25?kHz