航空电子通信系统的关键技术分析
【摘 要】随着经济社会的飞速发展,我国的航空航天技术取得了长足的进步,尤其是在电子通信领域逐渐达到了世界先进水平,飞机的各项通信功能渐趋完善。当前,在飞机上都装设了专业的电子通信系统,其作为飞行过程中不可或缺的一项技术,可实现高效的网络通信,而且还能及时的向地面传送影像信息,以确保飞机的飞行安全。本文就航空电子通信系统的关键技术展开分析,希望能为我国航空技术的发展提供一定借鉴。
【关键词】航空;电子通信系统;关键技术
近年来,在航空领域普遍开始应用现代化的航空电子通信系统,与以往的通信系统相比,通信性能得到了大大的改善,可利用高效的网络通信技术,实现语音、图像等信息数据的快速传输,使得航空通信变得更加方便、快捷。但是,先进的航空电子通信系统的组成结构也是极为复杂的,且需要用到多项关键技术。因此,为了进一步提升航空通信的稳定性,必须不断加强对航空电子通信系统关键技术的分析,并努力开发更加科学、高效的通信系统。
一、航空电子通信系统
早在上世纪70年代,国内航空领域就已经用到了电子化的通信设备,最初是应用于飞行器的起飞、巡航等。近年来,随着科学技术的进步,航空技术的发展也不断加快,飞机的整体性能得到了进一步改善,特别是在通信方面已普遍实现了自动化、电子化。当前,全球各国都看到了航空领域的未来发展前景,投入大量的人力、物力提高本国的航空技术,尤其是电子通信系统的研究,因此必须加强对航空电子通信技术的研究与应用,如此才能有效提高我国航空技术的全球竞争力。
随着现代化航空电子系统的安装应用,这也将大大推动我国航空航天事业的向前发展,使得飛机的运行可靠性得到保障。此外,在电子通信系统的应用过程中,还表现出以下优势:在日常的设备维护中,必然会受到作业人员自身素质的影响,一旦缺乏高超的专业素养,就会导致飞机的巡检维护质量下降,维护效率变低,无法确保飞行的安全性。电子通信系统的应用,则能够利用相关技术全面检查工作状况,并确保结果的准确无误,大大增加了检查巡视的可靠性,避免了人工作业的不稳定性。
此外,通信技术、自动化技术的广泛应用,也使得信息的传递变得更加方便、迅捷,大大提升了工作效率,还能全面降低工作运行成本。通过减少企业各项资源的支出,为创造更高的经济效益打下基础。
二、航空电子通信系统的发展过程
随着航空科技水平的逐步提高,飞机的工作性质也获得了进一步的拓展,同时信息化技术、微电子技术等也在在航空电子科技中获得了广泛的应用,这对于改善飞机的总体性能有着重要意义。航空电子系统性能的逐渐完善,有效的增加了飞机的运行寿命,保障了飞行安全,同时也在推动着我国航空事业的不断发展。
对于航空电子系统来说,其发展过程可分为以下几个阶段。分立式,在这一阶段系统的各项功能是呈分开形式的,虽然在结构上易于实现,成本也更加可控,但其各项性能受限,无法实现集成化的运用。联合式,在这一阶段对相关系统实现了联合化处理,对不同装置之间的连接进行了优化,减轻了飞机的总体负载,达成了信息共享的目的,这种结构更多的被应用于军用飞机上。综合式,这一阶段对飞机的综合性能进行了提升,通过技术上的优化实现了信号管理、任务分发以及飞行控制等各项功能集于一体的综合化系统。先进式,这一阶段则是在之前系统结构的基础上扩充了传感器和操作台,从而实现了进一步的自动管理。通过对这几个发展阶段的分析可以发现,航空电子系统中信息化技术的应用越来越深入,系统的集成化、智能化水平明显提升,飞机的总体性能更是日趋完善。
三、航空电子通信系统的关键技术分析
1.层次结构的架设
在航空电子通信系统中,主要用到了层次结构,在其架设过程中在很多方面都借鉴了ISO系统的结构,当然也存在一定程度的差别,当前架设实现了五层结构。通过对不同层次结构的划分,能够较好的配置通信系统的各类硬件、软件设备,进而使得航空电子通信系统能够安全稳定的运行。
比如:其中用到的总线控制技术,首先是利用物理层对各个位流进行传递,接着利用驱动层来实现各个功能软件的连接,并作为程序运行的关键性接口,利用传输层对各种通信信息的传送提供必须的通道,并且对各项信息资源进行灵活的调度与分配,进而保证信息能够顺利的发送出去,应用层是作为管理程序来使用的,其对于系统的正常运行起到了非常重要的作用,并实现各种应用层面的操作。再就是,数据链路层是用来对数据信息的序列进行调整,使得信息的传送更加科学、合理。
2.拓扑结构的架设
通信功能的实现,离不开各种通信网络子系统,而要想实现它们的相互连接,就要用到拓扑结构。当前,较为常见的拓扑结构有以下几种:单一级、多个单级以及多级总线拓扑结构。上述几种结构都已在实际中得到了应用,并且效果较为理想,且有着极为丰富的理论支撑。
首先,单一级拓扑结构主要指的是子系统与总线电缆相连接,在构成形式上较为简单,所实现的业务量也相对较少,更多的用在子系统数量有限的系统中。一旦遇到业务量较大或是总体构成比较复杂的系统,一般是选择应用多个单级总线拓扑结构,这种结构主要指的是将多个子系统进行一定程度的划分,之后将它们与总线依次进行连接。
此外,多级总线拓扑结构的实现过程中,下级总线可以方便的收到上级发出的各项指令,这就使得命令的执行变得更加方便。但其结构上较为复杂,需要用到很多的功能单元。
3.时钟同步设计技术
在航空电子通信系统中,用到了很多的时钟计时系统,这就会出现一个问题,怎样才能保证计时不出现误差,因此就需要用到同步设计技术,以有效避免计时过程中误差的出现。从实际的使用来看,在各相关总线及子系统中都装设了实时计时器,并能够实现及时的启动与控制,确保了计时器的自动开始,之后将得到的各项参数传递给子系统,用来对可能出现的误差进行调整,进而实现时钟同步,这样一方面大大提高了工作效率,另一方面还能有效的降低运行成本。
4.通信故障处理技术
实践表明,航空电子通信系统的运行会受到诸多因素的影响,很多情况下会出现故障问题,或是由于某些硬件设备的损伤,出现永久性的故障。故障出现后,首先是对其进行充实处理,检查故障是否消失,若故障消失,可判断为临时性故障。若没有消失,则需要尽快上传。此外,总线控制器需要对系统的运行情况进行检查确认,以尽快排除故障。
四、结语
总的来说,随着科学技术的进步,我国的航空电子通信技术得到了飞速的发展,飞机的各项通信功能越来越完善。但航空电子通信系统的构成异常复杂,只有尽可能提升其设计质量,才能最大程度的确保飞机的安全性,保障乘客的人身财产安全。因此,需要进一步加强对航空电子通信系统关键技术的分析与研究,不断完善航空电子通信系统的各项功能。
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