卫星通讯的那些事 (精).pdfVIP

关于卫星通讯的那些事 对于空地联通，我们有很多期望，无线电信技术的发展也到了一个这样的阶 段，使人们可以想象它的无限应用。然而正确认识目前各类技术的潜力和限 制，可以使我们把最合适的技术用到最合适的应用上。空地连通主要在两方 面：驾驶舱和客舱。客舱应用可以给旅客更好的旅行体验、提高公司的辅助收 入；驾驶舱应用可以提高安全性、运行效率、和机组的环境感知度。 1978 年7 月ARINC 开发了飞机通讯、寻址与报告系统（ACARS ）是通过 VHF 采用电传的方式实现了空地联通，主要用于传输OOOI 报告（OOOI 代表 推出廊桥、离地、落地、靠住廊桥四个状态） ，主要有两个标准：ARINC 633 标准信息，ARINC 618 用户自定义信息。后来1994 年又发展出VHF 数据 链，提高了传输速率，目前VDL Mode2 可以达到10.5Kbps。ICAO ATN 定义 了VDL 标准和采用的数据协议。通讯卫星系统的发展，特别是跨越大洋航路的 需要，ACARS 又加入了卫星链路，即Classic Aero 是基于海事卫星通信的链 路 ，速率为9.6kbps ，目前大多数宽体飞机都装备了海事卫星的这类系统以满 足越洋飞行的需要 ，铱星通讯的短报文服务（SBD ），速率只有2.4Kbps ，也 是ICAO 允许的数据链系统，各类铱星设备也逐步取得了各机型的补充型号证 书。驾驶舱应用从简单的OOOI 信息到主要有CPDLC、FANS/ADS-C 的ATC 方面的通讯和航空公司运行管理、维修、状态监控，再到飞行员电子飞行包， 气象信息等等，很多扩展的应用。这些应用对速率有了更高的要求。海事卫星 公司在积极推进基于宽带的ACARS 服务，即SBB ACARS ，据称2016 年可 以获得FAA 及ICAO 的批准。由于ACARS 服务基本由SITA 和ARINC 公司 把持，费用较高，大量飞机数据的实时下载、传递工作依然通过ACARS 数据 链会给用户带来巨大的成本压力，因此基于IP 通道的数据链将成为航空公司 的自然选择，诸如FDR 数据、发动机监控数据、飞行品质数据、电子飞行包 等。 下面再谈谈语音，驾驶舱通讯主要应用是VHF ，VHF 通讯只有400 公里并且 要没有障碍物的阻挡 ，远距离通讯主要依靠HF ，但是HF 是靠电离层反射电磁 波来传输信号 ，极不稳定，那么只有卫星通讯可以可靠的进行远距离语音通 讯，但与HF 相比费用较高；ICAO 在2010 年出版了Doc9925 ，2012 年的 SVGM 把铱星和海事卫星Classic Aero 和SBB 都列入了可选卫星语音通讯 ， 但是这些卫星语音作为正式的航管通讯还有一段距离，主要还是费用问题，主 要取决于各国空管服务商；中国民航发布的AOC 通讯要求主要针对飞机与航 空公司运行控制中心的通讯，以上卫星语音都是可选方式。 客舱应用方面，2001 年波音公司启动了基于Ku 卫星的上网服务（CBB ： Connexion By Boeing) ，准备为高端旅客提供机上宽带上网服务，于2003 年 在汉莎的飞机上正式启用，网速为下行20 Mbit/s、上行2 Mbit/s ，由于9/11 的影响，多个启动用户退出，波音在2006 年底停止了该服务，现在的松下公 司接收了该业务，推出了eConnection 的产品；海事卫星公司也于2005 年在 它的四代星上提供基于3G 的空中宽带业务，称为SBB ，带宽为432 kbps （上 下行一致），海事卫星公司还将在2015 年推出GX 的基于Ka 波段的宽带业 务，下行50 Mbps 和5 Mbps 上行；ViaSat 的Ka 下行甚至可以达到100 Mbps ，然而其卫星仅限于北美和欧洲地区。2006 年GOGO 开始在美洲大陆 推出基于3G 技术的ATG （空地宽带）上网服务，网速在3 Mbps ，据称已经 有2000 架飞机装备，6000 架公务机装备，GOGO 也在升级ATG 到ATG-4 以 进一步提高性能，也引入了KU 卫星服务为跨海域航线提供上网服务。中国大 陆也有许多厂家在试验基于4G 技术的ATG 网络，技术验证正在进行。 可以看到客舱宽带上网服务有几种：ATG 、KU 卫星、L 波段的SBB、KA 卫 星，各服务提供商解决方案也各具特色，给航空公司和公务机客户有很多选 择，但如何选择最适合的方案，对航空公司也是个挑战。 ATG （空地联通）：天线简单（全向或定向，小型），装机设备少，但需要充 足的地面收发塔的覆盖，如GOGO 就在美国、阿拉斯加、和加拿大布设了