航空通信技术范文

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篇1

飞机发展已经是科学技术中的一个大的突破和飞跃，在飞机中安装各种机载通讯技术也是技术不断发展和进步的体现。在研究航空电子机载通讯技术的过程中有很多的约束因素，应该充分考虑并客服这些因素，航空电子机载通讯技术才能够得到更好的发展。

1.1集成精度的约束

在发展航空电子机载通讯技术的时候，需要使用各种集成电子技术，将许许多多的电子信息技术连接起来，所以这将是进行系统设计中的一个重要问题。线路集成问题已经从最初的数据线与开关产量之间的关系转变为调节光线数据总线中的数据控制方面的复杂性问题。所以对所使用到的软件的要求越来越高，对所使用的芯片集成度也要求的越来越高。航空电子通讯设备的集成度发展到今天已经有了很大的进步，飞机工程师已经能够熟练的解决各种集成问题。

1.2物理环境方面的约束

航空电子机载通讯技术中所包含的各种功能和用途的设备会在各种不同物理环境中进行使用，而且对各种系统的健壮程度的要求也不同，但是他们必须达到能够正常工作的状态，而且需要注意的是，不管是因为什么类型的通讯系统的设备都需要通过特定的环境测试。在进行具体的测试的过程中，可以对某一系统的使用在各种环境中进行测试，同时也可以对某一飞机零件进行测试，比如说防水性能、盐水喷射性能等等。但是测试之前要先评估其适用程度。

1.3系统安全性和质量方面的约束

航空电子机载通讯设备中的系统安全性的设备是非常重要的一个内容，而且在进行安全性评定或者是评估的过程中首先确定其正常使用。安全性的设计就是我们通常所说的可靠性和耐用性，这些内容对飞机的设计都有比较大的影响，所以任何在航空电子系统中的系统和软件都要进行严格的安全性的检查。航空电子设备的质量是与安全性同等重要的内容，在进行设计的时候，充分考虑各种硬件和软件的用途，比如说燃油系统的容量等等，要足够支撑其基本路程。

2航空电子机载通信技术研究

在航空电子机载通讯技术中有很多的系统，包括飞机电子系统、通信系统、导航系统、显示系统等等，每一个系统对于航空电子机载来说都是必不可少的组成部分，今天我们主要对其通讯技术进行主要的分析和研究。

2.1航空电子机载通信系统基本介绍

航空电子机载通讯系统是航电系统中出现的，同时也是飞机系统中飞机能够和地面之间进行通讯的重要媒介。随着科学技术不断发展，与飛机通讯相关的通讯设备也迅速的发展了起来，这些通讯系统给飞机上的工作人员与陆地进行通讯的可能，所以研究飞机机载通讯系统是一个非常重要的工作。

2.2机载通讯系统的一般模型

通讯系统的重要作用就是实现信息的传递，但是这一功能的实现需要技术设备和传输媒介。在航空电子中，因为实际工作情况，有线通讯设备不符合实际工作要求，所以需要借助无线系统。在航空电子机载通讯设备发展的过程中，通过借助无线传输系统，将信息转化为原始的电信号，然后再对这些信号进行接收，最后在转化为具体的信息从而达到信息传递的目的。这里的传送过程是非常复杂的，包括原始电信号、基带信号、低通、高通等多种概念和传输方式，非常的复杂，但是经过时间的发展，对这些内容我国已经掌握，并且技术也发展成熟。

2.3模拟通讯系统与数字通讯系统

模拟通讯系统就是传输模拟信号的系统，这种类型的通讯系统是由一般的通讯系统模型进行稍微的改变而形成的。这里的模拟通讯系统中用到的通讯设备包括调制器和解调器，还包括两种重要的变换，就是将消息变化为电信号，然后再把电信号恢复成为具体的消息。这一过程中将调制过的信号成为调制信号。调制信号具有携带消息、在信道中传输、频谱具有带通形式这三个基本特征。但是这一过程没有发生质的作用，只不过是对信号进行了放大和改善信号特性。

数字通讯系统是与模拟通讯系统类似的一个系统，只不过是这里所传输的信号是数字信号。在数字通讯系统中会比模拟通讯系统更加的复杂，主要的原理是在模拟通讯系统的基础上将数字信号与消息之间进行一一对应的关系建立。数字通讯系统中还存在一些突出的问题，比如岁信道中存在噪声而出现差错，这一问题可以通过差错控制编码来实现，但是需要安装编码器和解码器。还有问题就是保密通信的扰乱问题以及接收端必须有一个与发端相同的节拍否则会出现差错，但是正是因为这些严格的要求使得通讯更加的可靠。

3结束语

在本文中，首先分析了航空电子机载通讯系统设计过程中应该注意的问题，进而对航空电子机载通信技术研究进行分析，主要从机载通讯系统的一般模型以及模拟通讯系统与数字通讯系统这几个方面进行讨论。相信通过分析，对航空电子机载通信技术研究会有一定的帮助。

参考文献

[1]王世奎.航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J].航空计算技术，2001（04）：36-39.

[2]邹照亮.基于机载信息化平台的民用飞机健康管理技术研究[J].科技信息，2013（18）：368-368.

[3]杨淼，浦星，戴慧玲.机载公众移动通信技术及发展应用研究[J].电信科学，2014（03）：54-59.

[4]晋东立，武传昱，杨雪梅.直升机载宽带卫星通信技术及其在航天领域的应用研究[J].飞行器测控学报.2009（05）：41-44.

[5]夏靖丁.平流层通信技术在军事上应用的研究[J].信息通信，2011（06）：55-57.

作者单位

篇2

航空电子是安装在飞机中的全部电子系统的一个统称。伴随科学技术的不断发展，航空电子机载也愈来愈成熟，构成电子系统的基本部分主要有导航系统，通信系统以及显示系统等[1]。相较来说，航空电子这一概念的范畴很广，同时其包含多种用途不一的电子设备。作为飞机的一种主要的附属装备，航空电子设备在保证飞机正常运转上有重要的作用，故而，对航空电子机载设备的研究有必要引起充分的关注。当前社会里通讯技术是一种重要的技术，可以在最短的时间内实现通讯，同时，在航空电子系统内它也是一项重要的技术，且其发展也愈来愈快愈来愈高科技。

1约束航空电子机载通信技术发展的因素

在科学技术水平不断提升的大背景下，飞机发展也取得了重大的突破，最主要的体现就是飞机内部装备了各种类型的机载通讯技术系统。不过在对航空电子机载通讯技术进行研究时会受到多种因素的制约，只有充分的在进行研究时充分的考虑到这些因素并积极的克服由此产生的一系列的问题，才能够保证航空电子机载通讯技术的发展愈来愈好，愈来愈健康。

1.1集成精度的约束

对航空电子机载通讯技术研究和发展的过程中要利用到多种集成电子技术，而如何连接好诸多的电子信息技术是系统设计过程中非常重要的一个问题。线路集成问题已不仅仅是最开始的数据线和开关产量两者间的关系问题，而是转化成了更加复杂的对光线数据总线里的数据调控进行调节的问题。这也导致了对应用软件的要求愈来愈高，要求芯片的集成度也更高[2]。在集成度方面发展到今天的航空电子通讯设备已有了显著的进步，飞机工程师已能对各类集成问题进行快速解决。

1.2物理环境方面的约束

航空电子机载通讯技术内所涉及到的不同作用的各种设备需要能够在各不相同的物理环境中运行，同时对各系统健康程度也都有不同的要求，但最基本的要求是它们要能够保证可以正常的运行。需要引起注意的一点是，无论是何种类型的通讯设备都必须要特定的环境条件下进行测试，并能够达到测试的基本要求。在实际测试中，可以在各种不同的环境下对某一个系统进行测试，也能够针对性的测试某一个零件的防水性能或者盐水喷射性能等一系列的性能。不过在测试开始以前要预先对其适用的程度进行评估。

1.3系统安全性以及质量方面的约束

在航空电子机载通讯设备的系统中一个极为主要的部分就是与系统安全性相关的设备，而在对系统的安全性进行评估的时候一定要先确认它能够正常的工作和运行。安全性实际上就是我们经常提到的可靠性以及耐用性，而这些将会在较大的程度上对飞机的设计造成影响，所以处于航空电子系统内的全部软件及系统的安全性都必须经过严格的检查。航空电子设备安全性的重要程度不亚于其质量的重要程度[3]，所以在实际设计中，要充分的考虑到各类硬件以及软件的作用。

2对航空电子机载通信技术的研究

航空电子机载通讯技术系统由飞机电子系统，导航系统以及通信系统和显示系统等多个系统共同构成，任何一个系统都是不可缺少的，以下主要分析通讯技术系统。

2.1基本介绍

航空电子机载通讯系统是基于航电系统而发展来的，在飞机系统内它还是联系飞机与地面间信息传输的主要媒介[4]。在科技持续进步的大环境下，涉及到飞机通讯的一系列通讯设备也得到了大力的发展，而这为飞机内的工作人员和地面就行沟通及通讯提供了可能性，从这个方面来说，对飞机机载通讯系统进行研究是非常有必要的也是特别重要的一项工作内容。2.2一般模型通讯系统最主要的作用即是进行信息的传输，这就需要具备技术设备以及能够传递信息的媒介。而在航空电子中，工作是在高空，所以有线的通讯设备无法满足工作的基本要求，必须要依靠无线系统。利用无线信息传输系统，可以把信息转化成原始的电信号，而后接受这些信号，之后把这些信号翻译成具体的信息，进而实现对信息的传递。这其中涉及到的信息进行传输的过程是十分复杂的，囊括了原始电信号以及基带信号和高通，低通等较多的概念以及传递的方式，复杂成度特别高，不过在不断地发展创新中，我国已能够熟练的掌握这些内容，而且技术也较为成熟[5]。

2.3模拟通讯系统

模拟通讯系统即是对模拟的信号进行传递的系统，还系统其是在传统通讯系统模型的基础上进行适当的调整变化形成的。而该模拟通讯系统除了运用到了调制器以及解调器两种设备，还涉及到了两种十分重要的变换：①把信息转化成电信号；②将电信号重新翻译成实际的信息。在此过程中调制过的信号又被称作调制信号[6]。调制信号最基本的特征有：能够携带消息，能够在信道中进行传输以及频谱具有带通形式。不过此过程只是放大了信号或者改善了信号的一些特性，并未发生质的变化，信号在时间上以及在幅度上仍然是连续的。

2.4数字通讯系统

实际上数字通讯系统非常类似于模拟通讯系统，区别在于数字通讯系统中传递的是单一的数字信号，而且是属于离散型的，脉冲有无得组合的形式，相较于模拟通讯系统，数字通信系统更为复杂，因其是基于模拟通讯系统的基础之上，在数字信号和信息间构建起一一对应的关系。数字通讯系统比模拟通信系统具有更强的抗干扰能力以及抗噪声能力。模拟信号在进行传输时不易和叠加的噪声分离开来，噪声会伴随信息一起进行传输，设置出现放大，极大的对通信的质量造成影响。而数字通信利用再生中继方式来传输信号，可以将噪声清除掉，而再生的数字信号与原数字信号完全相同，就可以保证信号能够持续进行传递，使通信的效果不在受到距离远近的影响，能够高质量的完成长距离信号传输。不过，在数字通讯系统内部扔有一些问题未能完全解决，例如，信道内有噪声导致发生差错，虽然利用差错控制编码就能够解决，不过需增安编码器以及解码器。再比如，接收信息的一端一定要保证和发送一端具有相同的节拍，不然差错率就会升高。但同时，这些严格的要求也从另一方面保障了通信具有更高的安全性和可靠性。

3结束语

本文先对设计航空电子机载通讯系统时需要特别注意的事项进行了分析，而后由机载通讯系统的一般模型入手，并从模拟通讯系统以及数字通信系统等几方面对航空电子机载通信技术进行了阐述和讨论，以期能够为深入层次的研究航空电子机载通信技术提供一些意见和帮助。

参考文献

[1]段超，李晓敏.航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J].电子制作，2015（11）：36~39.

[2]焦超锋，醋强一，任召，吴慧杰.机载电子设备结构可靠性技术分析[J].机械工程师，2014（4）：112~114.

[3]刘薇薇.试论航空电子通信系统技术的相关问题[J].工程技术（全文版），2016（1）：267.

[4]曹雷.航空装备机载电子通信系统关键技术浅析[J].中国新技术新产品，2016（21）：15~16.

篇3

航空电子机载通讯技术系统由飞机通信系统、显示系统、导航系统、电子系统等共同构成，任何一个系统都是不可缺少的[1]。航空电子设备对于保证航空装备正常运转具有重要意义，由于传统的通信方式局限性非常大，因此近年来我国加大了对于航空电子机载设备及技术的进一步研究，力求在最短的时间内实现通讯。

1航空电子机载通信技术的发展过程

航空电子作为飞机的重要技术组成部分，其作用包括对飞机的导航以及飞行员与塔台的联系等。我国航空电子的发展使得航空航天事业进一步得到推动，覆盖航空电子的领域很多，其系统结构经历了分立式、联合式、综合式、先进式的发展过程，不断地发展和增强了信息电子技术手段，使得飞机的性能日趋完善[2]。

2航空电子机载通信的关键技术

2.1卫星通信系统

卫星通信系统技术是目前最先进的一种通信技术，卫星通信系统具有容量大、距离远、可靠性强等优势。近年来，在全球信息化的背景下，电子机载通信技术中的一些关键技术也逐渐完善，如数据压缩技术，该技术在压缩数据的同时，还能提高通信系统的传输能力等，进而降低时间成本。有学者提出，未来卫星通信数据传输的主要形式是光纤通信技术下进行传输，光纤传输极大降低了外界的影响，传输速度十分快，因此未来的通信技术手段进行传输时主要光纤为载体。

2.2无线通信系统每个区域

无线通信系统由许多小区域组成，每个小区域又都包括很多无线信号处理单元，这些处理单元的距离一般要长于载波波长，在处理传输信号时需要通过收发等通道对单元之间进行连接。无线通信系统由于各单元间的距离，一般来说相互干扰较弱，内部结构本身的性能得到了有效保障，并且系统的容量得以增大，增强了信号的功率。此外，由于无线通信系统包含了应用层、驱动层、传输层、数据链路层等多个部分，其中，应用层主要是整个移动通信系统的基础和核心，主要是管理整个移动通信系统；数据驱动控制层主要是监控移动通信子系统，对各个移动通信子系统的各种工作和指令进行控制；数据传输层主要的工作功能是负责处理数据信息、同步数据管理、切换数据通道等，是驱动层负责系统控制数据和信息传输的主要组成部分；无线数据链路层主要工作是负责控制和管理排序无线信息传输子系统中的无线数据传输序列；以上互相联合有利于充分利用无线资源。

3航空电子机载通信技术发展现状

近年来，我国电子机载通信设备技术得到快速发展，基于我国航空事业电子机载通信设备技术发展情况来看，通信系统在机载电子通信设备中无疑占据了重要的地位。机载通信设备系统主要包括高频（HF）通信设备、甚高频（VHF）通信设备、特高频（UHF）通讯设备。各种机载电子通信设备不管是进行空中工作还是地面工作，都需要使用电磁波或产生电磁波[3]。因此为保证航空安全性，排除干扰和重叠，国际航空会议制定了部分法规，对频谱利用进行分配。对于民机来说，目前几乎全部采用VHF通信设备进行采用工作，并且VHF通信设备也在民航管理中得到了广泛的应用。其发射及接收部分现已实施了全部固态化，若采用全固态集成电路、混合薄膜电路，可使其可靠性增加约10倍左右。有学者研究中曾提出[4]，飞机与地面台通信时电台发射频道间隔已缩小到25kHz，VHF通信设备频率范围118～136.975MHz，因此也可用于空中飞机与近距离飞机之间的联络。VHF通信设备详细性能指标见表1。但结合现状可以发现，飞机内部装备的各种类型机载通讯技术系统仍然受到多种因素的制约，为保证航空电子机载通讯技术的全面发展，就需要分析现存的问题，并进行针对性干预，力求积极克服、有效解决问题。以下主要从我国航空电子机载通讯技术中常出现的问题进行分析：

3.1系统安全性及质量约束

航空设备使用电子机载通讯设备系统时，需要对系统的使用安全性进行评估，尤其注意需要检查确认其是否能够正常的进行工作和运行。系统的使用安全性即系统可靠性及系统实用性，以上因素将会对飞机的电子系统设计和运行造成决定性的影响。由于航空软件和电子设备安全性重要程度不亚于其产品质量重要程度，因此在实际设计中应充分考虑到软件的实用性和安全性，同时深入了解各类飞机的硬件情况。

3.2集成精度约束

航空电子机载集成技术的研究中普遍存在的一个问题就是如何设计和连接诸多的航空电子信息集成技术线路。近年来，航空电子线路集成问题发展成了更加复杂的对光线和数据总线里的开关数据进行调控、对开关进行处理和调节的线路集成问题，导致对于线路集成软件性能要求越来越高，应用芯片的线路集成度也更高。芯片集成精度从既往发展到现在，已有明显的进步和提高，飞机工程师已经能够对各类线路集成问题进行快速、有效的解决，但在后续发展中还应进一步总结和改善问题，以面对不断变化的新形势和新环境。

3.3物理环境约束

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关键词： 项目开发；教学模式；教学过程

Key words： project development；teaching mode；teaching process

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）09-0203-02

0 引言

航空通信技术专业是长沙航空职业技术学院2013年新增专业，2013年上半年通过座谈、企业走访等多种方式，并结合湖南省专业技能抽查内容，根据航空通信技术专业对学生知识与技能的要求，制定出了适应行业与企业发展的专业标准与课程标准。依据标准对“电路基础”的课程内容进行科学选取与编排，基于项目开发的理念，将项目分解为多个工作任务，根据工作任务来组织课程内容，以实际工作过程为导向来实施课程教学，对“电路基础”的教学内容、教学方法与手段等进行了全面深入的探索。

1 教学内容设计

整合后的课程内容由实践教学项目与仿真教学项目两部分组成，所有教学项目都是围绕航空通信技术专业的技能要求来选取，以工作任务为主线进行精心设计，将每个项目分解为几个子任务，通过任务需求来组织教学内容，突出对学生职业能力的训练，并融合了相关职业资格取证、专业技能抽查对知识、技能和态度的要求。

1.1 实践教学项目 通过精挑细选实践教学项目载体，确定实践教学项目3个。为确保项目实施过程贴近实际工作过程，所有实践教学项目均在“教、学、做”合一的实训场所完成。项目一——万用表的使用、安装与调试：要求学生掌握直流电路的基本概念、定理与分析方法，培养学生正确使用万用表等常用电工仪表、搭建常规直流电路、故障检测与排除等能力。项目二——室内照明电路的设计与安装：要求学生掌握单相交流电的基本特征与应用，培养学生正确使用电工工具，正确识别和选择常用配电和照明电器的能力，使学生具备简单照明电路的识图、设计、安装和维修等能力。项目三——异步电动机起动控制线路安装与调试：要求学生掌握三相交流电路的分析方法，低压电器及电动机的结构、原理及使用等，培养学生电动机拆装和维护，低压电器识别和选择，电动机起动控制电路的电气图识读及控制电路的安装与排故能力。各项目的具体工作任务与实施过程如表1所示。

1.2 仿真教学项目 精选仿真教学项目3个，安排在仿真机房实施。利用Multisim仿真软件对RLC谐振电路、电路过渡过程及非正弦周期信号合成与分解进行模拟仿真，形象逼真地对电路进行频谱分析、瞬态分析及傅里叶分析等。各项目的具体任务及实施过程如表2所示。

2 教学方法与手段

以“电工电子电气设备的安装、测试和维护”工作过程为主线，以“真实设备、实训场地与仿真机房”为基础，采取基于工作过程的“项目化、任务化”教学[1]。对每个项目里的每个任务，又分六个阶段实施教学[2]：资讯——下达任务书，学生接受任务根据任务描述查找资料、收集信息；计划——分组讨论实施方案，论证其可行性并在组内进行任务分配；决策——在教师指导下，根据本组的学习基础及动手能力情况确定最终实施方案、步骤、任务完成时间等；实施——每组根据方案进行项目实施，组员协作完成既定方案，汇集工作中的问题，交流工作中的收获；检查——通过过程检查、在线检查、总结汇报检查进一步提高方案的可行性与科学性；评价——通过个人自评、组内互评、组间互评、教师评价对任务进行整体评价。在项目与任务实施过程中，同时借助FLASH技术、视频技术、网络技术等多种现代教育技术手段，融合情景模拟、操作演示、分组讨论[3]、专家讲座等多种行之有效的教学方法，改变了传统教学模式，取得良好的教学效果。为方便学生课外自主学习，将所有课程资源上传至学校校园网和世界大学城云空间，同时还在网上建立群空间与学生进行互动交流，及时解决学生在学习过程中遇到的各种问题。将课堂延伸至课外，拓宽了学生的学习领域与学习空间，提高了学生的学习效率与兴趣。

3 存在的问题及解决方案

3.1 基础参差不齐，采用分层次教学 高职学校生源多元化，既有理科生、又有文科生与职高生，学生基础参差不齐。职高生由于中学时接触过电路，学习起来相对轻松，而文科生普遍感觉课程太过抽象，学习起来很吃力。针对这种情况，采取分层次教学[4]，将任务进行分解与扩展，对于动手能力欠缺的学生只用完成必做任务，而动手能力强的学生在完成必做题目的基础上还要完成扩展题。

3.2 英语底子薄，仿真项目实施困难 仿真软件Multisim是英文版本，即便汉化也只是对主命令与菜单进行了汉化，具体的参数设置与操作说明依然是英文。然而高职生的英语基础普遍较差，多数学生看不懂说明、搞不清命令，导致仿真项目实施困难。解决办法：将软件中常用命令及重要参数的中英文对照写出来以供学生共享使用，同时在机房电脑上安装英语科技词典，方便学生对应查询。

4 结语

通过一个学期的实践探索，“电路基础”课程教学取得了非常好的效果，多数学生尤其是文科生不再惧怕抽象的专业基础课及专业课，而且愿意甚至喜欢上了动手操作。下一步要继续深化基于项目开发的教学模式，进一步修改与调整各项目实施方案，使仿真教学项目内容的专业性与针对性更强，使实作教学项目任务的操作性与实用性更贴合生产实际。

参考文献：

[1]蒋媛.基于行动导向的高职《电路基础》教学改革[J].职业技术教育，2009（23）：48.