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飞机通信寻址与报告... 第十一章 航空通信 第十一章 航空通信 第一节 航空公司通信 一、ACARS（Aircraft Communication Addressing and Reporting System飞机通信，寻址与报告系统） ACARS(飞机通信寻址与报告系统)是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息（报文）的数字数据链系统。该协议于上世纪70年代提出，其格式当时称之为Telex。 在数据链系统出现之前，地面人员和飞行人员之间的所有交流只能通过语音进行。这种通讯以甚高频或高频语音无线电通信方式实现。1990年代早期卫星通信技术的引入，使这种通信模式得到了进一步加强。 航空公司为了减少机组人员的工作负荷，提高数据的完整性，在1980年代末引入了ACARS系统。有少数ACARS系统在此之前就已经出现，但未在大型航空公司得到广泛的应用。虽然ACARS通常出现在关于数据链设备（航空电子系统中的一种现场可更换单元）的叙述中，但这个术语实际上是指完整的空中及地面系统。在飞机上，ACARS系统由一个称为ACARS管理单元(MU)的航电计算机和一个控制显示器单元(CDU)组成。MU用以发送和接受来自地面的甚高频无线电数字报文。在地面，ACARS系统由一个有多个无线电收发机构成的网络组成，它可以接受（或发送）数据链消息，并将其分发到网络上的不同航空公司。 起初，ACRAS系统根据ARINC597标准设计。该系统在1980年代末期升级以满足ARINC724标准。ARINC724定义了航空电子设备数字数据总线接口。该标准后来又修订为ARINC724B。二十世纪90年代所有的数字化飞机都采用了ARINC724B标准。这样，用于ACARS管理单元的ARINC724B规范, 用于飞行管理系统的ARINC739规范，以及用于打印机的ARINC740规范就构成了一个协同工作的工业标准协议族。现在，工业领域又出现了新的ARINC规范，称为ARINC758,它是为下一代ACARS管理单元—CMU系统设计的。 1.OOOI事件 ACARS的第一个应用是去自动检测和报告飞机在主要飞行阶段（推出登机门——Out of the gate；离地——Off the ground；着陆——On the ground；停靠登机门——Into the Gate，简称为OOOI）的变化。这些OOOI事件是由ACARS管理单元通过飞机上各种传感器（例如舱门、停留刹车和起落架上的开关传感器）的输出信号来确认的。在每一飞行阶段的开始时刻，ACARS将一个数字报文发送到地面，其中包括飞行阶段名称、发生时刻，以及其他诸如燃油量或始发地和目的地。 2.飞行管理系统接口 除了上述功能外，ACARS系统还增加了支持其他机载航电设备的新接口。在二十世纪80年代末90年代初，在ACARS和飞行管理系统(FMS)之间的数据链接口出现了。这个接口可以将地面发送到机载ACARS管理单元上的飞行计划和气象信息，转发到FMS。这样，在飞行过程中航空公司就可以更新FMS中的数据，使得机组人员可以评估新的气象条件，或者变更飞行计划。 187 3.下载维护数据 二十世纪90年代早期，ACARS同飞行数据采集与管理(FDAMS)或飞机状态监控系统(ACMS)之间接口出现，使得数据链系统在更多的航空公司得到应用。通过使用ACAS网络，航空公司就可以在地面上实时得到FDAMS/ACMS（用以分析航空器、引擎和操作性能）上的性能数据。这样，维护人员就不用非得等到飞机回到地面后才上到飞机上去获取这些数据了。这些系统能够识别出不正常的飞行，并自动向航空公司发送实时报文。详细的引擎状态报告也能经ACARS发送到地面。航空公司据此来监控发动机性能并规划维修活动。 除了与FMS和FDAMS的接口，从上世纪90年代开始，又开始升级机载维护计算机，使它可以通过ACARS实时传送飞机的维护信息。航空公司维修人员通过这些信息和FDAMS数据，甚至在飞行过程中就可以规划有关航空器的维修活动。 4.人机交互 上述处理过程都是由ACARS及相关系统自动执行的。随着ACARS的发展，ACARS控制单元现在同驾驶舱内的控制显示单元(CDU)之间有了直接连接。CDU，通常也称MCDU（多功能CDU)或MIDU，让机组可以像今天收发电子邮件一样收发消息。这项功能使飞行人员能够处理更多类型的信息，包括从地面获取各种类型信息以及向地面发送各种类型报告。例如，飞行员想获得某一地点的气象信息。通过在MCDU屏幕上输入地点及气象信息类型，飞行员通过ACARS系统将此请求发送到地面站，之后地面计算机处理该请求，并将应答信息发回飞机上的ACARS管理单元显示或打印出来。为了支持更多的应用，如气象、风、放行、中转航班等，ACARS的消息类型愈