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.

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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.

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前言：

就目前而言，在低空空域监管中，比较常见的监管方式有三种，一是人工监管，二是自动监管，三是雷达监管。人工监管主要是利用专业的通讯设备，通过对航空器相对位置的分析，由管制员对航空器的飞行情况及空中交通状况进行引导，对于人员的专业素质要求较高。因此，这里主要针对自动监管和雷达监管中各种技术的应用进行讨论。

一、雷达监控

雷达监控的基本原理，是利用雷达探测，实现对于低空空域的有效监管，具体来讲，可以分为一次雷达监视和二次雷达监视。一次雷达主要是通过降低天线副瓣和波瓣，抑制地面杂波以及强化低速目标检波概率等措施，强化雷达系统对于低空航空器的探测和监管能力，不仅系统架设方便，而且具备较强的独立工作能力。不过，一次雷达监视主要是利用无线电脉冲反射信号进行探测和显示，因此在显示器上只能看到一个亮点，相比较二次雷达，这种监视方式缺乏目标识别码和高度信息，而且很容易受到杂波、气象等因素的干扰；二是雷达主要是利用地面雷达与飞机上设置的机载雷达相互配合，实现对于低空航空器的监视。设置在地面的雷达会按照一定的周期，发射相应的询问信号，当航空器接收到该信号后，机载雷达会自动回复应答信号，信号中包括了航空器识别码、高度代码以及一些特殊的编码信息。二次雷达不容易受到外界因素的影响，可以实现对于航空器的精准监视，从而在保证飞行安全的同时，提高了低空空域的利用率。不过，如果目标过于密集，可能会出现应答重叠问题，而且系统建设周期长，监视成本较高[1]。

二、自动监控

自动监控可以通过数据链通信以及导航系统来实现，其基本原理，是利用航空器上的机载导航系统，自动判断位置信息，将其与航空器识别代码以及一些关键信息一起发送到地面接收系统，在显示设备中显示伪雷达画面，方便空管人员的监管。

2.1 GNSS导航系统

GNSS系统能够获取目标的坐标参数，持续提供高精度的导航信号，可以提供更加精准的导航服务。基于FPS以及 GLONASS导航卫星星座的第一代GNSS系统本身在导航精度、信息完整性及可用性等方面略有不足，而相关技术人员结合星基增强系统（SBAS）和地基增强系统（GBAS），对导航性能进行了改善，同时结合PRN黄金编码，减少了下行链路的干扰，进一步强化了系统的性能。

2.2 ADS-B数据链模式

ADS-B指广播式自动相关监视，属于自动监控的一种，融合了自动相关监视、防撞系统以及场面监视三者的优势，是未来最为重要的航空监视技术之一。在该技术中，数据的传输和接收都必须立足地空数据链通信技术，其数据链模式有三种：一是UAT模式，支持包括ATM/CNS 等在内的各种通信标准，同时也支持ADS-B的广播通讯以及ATN功能，对于硬件设备没有很高的要求，因此成本投入少，在机场以及各种空域中都有着广泛的应用[2]；二是1090ES 模式，以PPM进行信息编码，航空器的应答编码为1090MHz，数据传输带宽约为1Mbps，对于一些大型客机，只需要针对原本的机载S模式应答系统进行适当的升级改造，就能够转变为1090ES 数据链模式的ADS-B系统，因此这种数据链模式在商业航班中有着良好的应用潜力；三是VDL-4模式，该模式在最初的设计开发中主要是针对ADS-B系统，采用自组织式时分复用多路的方式来实现监视功能，为了强化其实用性，在一定程度上考虑了TIS-B以及FIS-B系统，其也是唯一在开发设计环节就将这两种系统考虑在内的通讯模式。在VDL-4模式中，ADS-B系统包括了地面部分和机载部分，所发送的信息电文分别为寻址类和广播类。

在上述三种数据链模式中，UAT模式专门针对ADS-B系统，无论是地面还是机载系统，采用的都是978MHz，可以实现数据的双向传输；1090ES模式是基于SSR的S模式扩展电文功能，也是唯一全球通用的ADS-B数据链；VDL-4模式目前仅在欧洲地区试用，尚没有得到普及[3]。

三、结语

综上所述，在低空空域监管中，雷达技术的应用主要集中在雷达监控，而导航技术和通信技术的应用则体现在自动监控中，通过三种现代化技术的相互补充，能够保证良好的监管效果，促进低空空域监管水平的提高。

参 考 文 献

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一、民航中的甚高频地空通信

 

(一)甚高频地空通信概述。

 

所谓的甚高频地空通信就是基于甚高频技术实现良好的地空之间的通信。甚高频的通信频段处于118MHz一136.975MHz之间，所采用的操作模式是单信道双工，利用双边带调幅。当下我国国内民航地空通信所运用的模式主要为本文所讲述的甚高频技术，这是因为其所提供通信较为方便、迅速。甚高频电波传播的路径是直线，由于电离层不可以反射，在很大程度上将接收以及发射限定在了视距的范围里。

 

(二)甚高频地空通信的应用及发展。

 

甚高频地空通信系统在国内民航领域普遍应用，甚高频共用系统开始出现在一些大型的机场终端区，顺应了这些终端区对于地空通信的需要，减少干扰，有些业务量大的机场选择了双重覆盖。在小型机场的终端区，整治了甚高频地空通信系统，使小型机场统一了功率配置、频率配置以及系统配置的标准，更有利规范小型机场的发展。我国从十九世纪末至二十世纪初，已经建设了八十七个甚高频远端地面站，排除西部航路之外，覆盖面很广。

 

二、盲源分离技术在民航地空通信干扰中的应用

 

基于对地空通信干扰进行控制的基础上，很多航空事业研究人员展开了深入的探讨和思考。根据考证，事实证明，目前我国解决民航地空通信干扰的方式一般采用的是盲源分离技术，以下是总结出来的相关经验，希望给予大家参考。

 

(一) 盲源分离技术概述

 

盲源分离又名盲信号分离，是在信号理论模型不完整或者无法获知具体信号源的条件下，将混迭信号(观测信号)中分离出各源信号的一种信号分离过程。日常生活中，盲信号处理包括盲源分离和盲辨识另种信号形式，盲源分离主要是对源信号得到最佳估计只，而盲辨识则是需要得到一种数学混合矩阵。盲信号分离主要依靠的是模型分析的方式，最常用到的有卷积混合模型和线性混合模型两种，对于盲源分离源信号线性混合则是混合型形式中较为简单的一种类型

 

所谓盲源分离技术(Blind Source Separation)，是研究在未知系统的传递函数、源信号的混合系数及其概率分布的情况下，仅利用源信号之间相互独立这一微弱已知条件，从一组传感器测量所得的混合信号中分离出独立源信号的一种技术。使用盲源分离技术时，一般要忽略掉两个信号以上的干扰情况，基于VHF信号视距直射波的传播方式，这一传播方式不会产生多径效应，而且信号时延会通过信号源与不同阵元建的位置来决定，阵元对象的选取具有一定的延时作用，另外，同一阵元对不同方向来波的延时也不一样。

 

以零时延阵元为例，可以得出两个不同的阵元观测信号，分为命名为阵元1、2，形式为：

 

式中各字母的含义为：s1k(1)和s2k(2)代表有用和干扰的基带信号，0为载波频率，a1：a2为振幅混合比，d1(k)和d2(k)代表多普勒频移，τ1和τ2代表阵元2对两个信源的时延，n1(k)和n2(k)则为信号噪声值。地空通信信号可以看作一个具有特殊特点的语音调制信，当飞行高度较高时，就会得到飞机速度与两个阵元天线角度值近似相等这一情况，通过多普勒效应，进而得到相应的频移项，经过一系列的推导，得知信号的混合形式为。

 

经过以上描述，分析中，将对窄带接收信号的盲源分离线性时延卷积混合模型转化为复值线性瞬时混合模型，由此得知，地空通信信号模型需要满足复数混合盲源分离的条件。盲源分离是进行有针对性的盲信号分离方式，因此在运用时要满足一定的条件，以寻找矩阵A的逆矩阵估值A-1为目标，构建出了对信源S的估计等式：

 

当满足A-1A=I的条件下，那么使得等式成立，达到了对源信号的估计的目的。

 

(二) 盲源分离技术对地空通信干扰的抑制

 

在对地空通信干扰实施有效解决和完善的过程中，依靠的是盲源分离技术对源信号进行估计，一般来说，抑制效果最为明显的主要依赖于盲源算法的使用和推导。

 

互信息是作为盲源分离过程中一项评判反应信号状态的重要指标，当发生分离是，互信息容量会随着分离信号间隔而增大，此时运行速率需要做出适当的调整，随着分离过程的不断施行，互信息容量会逐渐减小，由于互信息与运行速率间存在正比例关系，所以运行速率也会随之减小，直到信号实现完全分离，此时的互信息值为零，进而得出输出互信息等于其负熵减去边缘负熵代数和的演算等式，形式为：

 

其中I(y)属于y的互信息，显而易见，缘负熵和越大，互信息越小。根据以往的实践经验，计算互信息在盲源分离技术中相对较困难的，因此，要采用间接的方法，利用计算分离信号边缘负熵总和与控制运行速率之间的关系，可以得出边缘负熵总和的关系公式为：

 

由于输出信号已经经过预白化，所以输出信号为零均值单位方差信号，于是得到基于峰度盲源分离算法，其中两个变量用来控制互信息对步长的影响程度"需要精心选择"来保证初始阶段有较快的收敛速度"踪阶段有比较小的稳态误差。

 

三、结束语

 

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关键词：

港口；北斗卫星；航标；遥测遥控

0引言

近年来，随着我国海运规模不断扩大，海上通航安全的重要性日益凸显，对航海保障工作也提出了更高的要求。随着物联网技术的高速发展，航标遥测遥控系统在航标管理维护工作中发挥着重要的作用。目前，北方海区航标遥测遥控系统已在近海海域得到广泛使用，可以实现港域航标的有效管理。这些监测系统多采用GPS（全球定位系统）和GPRS/GSM（通信分组无线服务/蜂窝无线通信）技术实现对航标的精确定位及信息传输，但是受到GPRS信号覆盖范围小的限制，尤其是渤海湾内沿海港口大部分为人工疏浚航道，航槽狭长且离岸距离远，无法实现对远离陆地航标设施的遥测遥控。《北海航海保障中心发展战略（2013—2020）》中明确提出“到2020年，全面建成布局科学合理、功能配套完善、装备先进适用、运转协调规范、应急响应及时、服务可靠高效的综合航海保障体系，基本实现航海保障现代化，形成沿海全时域、多维化的综合保障能力，满足船舶航行安全和经济社会发展需要”的战略目标。因此，进一步提升航标管理维护效率，推进卫星导航应用，构建从远海到近岸层级递进的立体助航网络，成为航标管理单位的重点工作之一。

1航标遥测遥控系统发展现状

航标遥测遥控技术是“数字航标”建设的核心技术之一。航标遥测遥控系统的建设对于转变传统航标管理模式，提高航标管理质量，提升航标社会公共服务能力，都具有十分重要的意义。航标遥测遥控主要应用于航标灯器的监控、供电设备的自动控制和航标工作状态报警等方面。可采用的监测、控制设备包括遥控终端（RTU）、可编程控制器（PLC）等，可实现数据通信的设备包括数传电台、蜂窝电话（NMT）、卫星通信、无线通信和有线电话等。欧美航运大国在20世纪90年代初利用电子和通信技术建立航标遥测遥控系统，为航运业提供了高效服务。我国于2000年开始航标遥测遥控系统的研究工作，目前处于研究的初级阶段，许多技术问题尚未解决，尤其是北方海区渤海湾沿海人工疏浚航道中离岸较远航标遥测遥控数据通信问题成为遥测遥控系统推广使用的瓶颈，例如：天津港25万吨级航道里程22+000以东、黄骅港综合港区20万吨级航道里程20+000以东和渤海湾中部部分孤立危险物灯浮标等，遥测遥控终端无法依靠传统移动通信技术实现数据传输。

2北斗卫星通信技术的应用前景

我国自主研发的北斗卫星通信系统（BeidouNavigationSatelliteSystem）是一个分阶段演进的卫星系统，提供定位、集团用户管理和精密授时服务，不仅可以提供精确定位、导航和授时，还具有双向短报文通信功能，其卫星信号已实现我国全部和亚太大部分地区的无缝覆盖，可以实现GPRS信号覆盖不到区域的数据传输，完全满足航标遥测遥控系统对偏远航标的远程测控管理需求。[1]

3设计原理

利用北斗卫星通信系统实现的航标遥测遥控系统同其他遥测遥控系统设计原理类似，均由航标运行信息监控平台和航标遥测遥控终端组成。终端上安装的信息检测装置可以检测航标灯的工作状况，将采集的终端数据及指令执行结果封装后，通过北斗卫星通信模块发送到北斗卫星网络中，网络将数据转发到北斗MQ服务器，北斗MQ服务器解码信息后将数据发送到MQSocket数据服务器，经过信息过滤，数据被保存到数据库中，数据处理服务器会定期检测收到的航标终端返回信息，并对数据进行有效性处理，再将数据保存到数据库中，以供应用服务器调用整合，并将最终结果展示给终端用户。用户也可通过基于应用服务器提供的Web界面，对指定航标终端发送遥测遥控数据，指令通过数据处理服务器过滤编码后保存于数据库中，MQSocket数据服务器实时监控数据库中待发送指令，发现新的指令后MQSocket数据服务器将遥测遥控数据重新封装，并通过指定端口发送到北斗MQ服务器，北斗MQ服务器将信息转发到北斗卫星通信网络中，数据到达航标终端后，航标终端解码并执行相关指令。[2]

4系统设计方案

4.1系统架构

航标遥测遥控系统具有复杂的系统功能，包含高带宽接入、高性能的软/硬件平台、网络平台和安全可靠机房环境等一系列软硬件措施，涉及网络与系统管理、服务器系统、数据存储体系、应用软件及自动检测与控制等多方面的技术。[3]利用北斗卫星通信技术的航标遥测遥控系统采用SAN架构为核心的互联方式。

4.2通信网关子系统

4.2.1与航标终端数据通信

通过北斗卫星通信网络与航标终端进行交互，接收航标终端上报数据信息，并依据系统定义的数据传输通信协议验证信息有效性（由于可能接收到不完整的信息，必须对信息进行拆包、组包操作，保证传递给应用程序的信息完整可靠），并将监控端下发的各种指令实时传递给航标终端。

4.2.2与应用程序通信

系统在接收针对航标终端的遥测遥控信息时，首先将信息缓存在北斗通信服务器收发缓存队列中，系统提供应用程序的通信接口，通过该接口将航标终端上传的完整信息传递给后台应用程序，并将遥控的相关信息传递到北斗服务器发送队列中，通过北斗网络发送到相应的航标终端。

4.2.3与Web服务程序通信

提供与Web程序人机交互界面接口，可以接收Web程序下发给航标终端的信息和航标终端的反馈信息，并选择相应的通道直观地展示给用户。

4.3系统结构

系统中北斗通信模块主要负责与北斗通信系统进行信息转换，提取北斗通信系统接收的航标终端信息，将Web服务接口发送的遥控指令放入北斗通信系统所对应的通道队列待发送。

5结语

随着北斗二代导航系统进入实际应用阶段，研究和应用基于北斗二代通信技术的航标遥测遥控终端设备将被提到各航标管理单位的计划日程。基于北斗卫星通信的航标遥控遥测单元的设计可以有效丰富航道安全监测信息的传输途径，对于远离海岸航标的智能化管理和信息采集具有重要意义。

作者：吕英龙 王剑 单位：北海航海保障中心天津航标处

参考文献

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1.模拟信号调制

模拟信号调制的方法有几种，分别为FM（频率调制）、AM（幅度调制）和PM（相位调制）。以收音机为例，将几十kHz的声音传递出去的信号被称为基带，而将其加载的载波频率如89.8MHz称为频带。当使用FM时，其载波频率随基带信号频带的不同而改变，日常使用时，可通过变换频带切换不同的声音信号。当使用AM时，载波的频率保持不变，而振幅将随基带信号幅度大小同步变化，可通过调幅来区分不同信号源。其传播距离较FM更远，常用于电视图像信号的传递。PM的调制与FM有关，是利用载波的相位与参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值呈线型比例关系变化的调制方式。

早期的航模遥控器多采用FM调制方法，所用的频段主要有35MHz、40MHz、72MHz，且每个频段的带宽仅为1MHz。由于带宽较小，很容易出现频率“撞车”的情况，因此更大带宽的数字信号调制技术成为了遥控器发展的必然趋势。

2.数字信号调制

数字信号是将连续信号编码成计算机能识别的二进制数字0和1。它的基带信号由模拟改为数字，对应关系分别为AM-ASK（幅移键控）、FM- FSK（频率偏移调制）、PM- PSK（相位偏移调制）。数字信号未经调制时，载波在频谱上是单频点，有调制时频带则是连续频率。该连续频率的宽度被称为带宽，由基带信号的宽度和调制方式决定。

在进入数字调制时代后，2.4GHz频段逐渐成为主流。其为开放波段，全球通用，且频率带宽可达83.5MHz，使遥控器的芯片资源更加丰富。然而，正是由于使用该频段无需授权，因此生活中大量的通信技术或电子设备如 Wi-Fi、蓝牙、无绳电话、ZigBee等都在使用该频段。在如此拥挤和恶劣的通信环境下，要确保遥控器不失控，抗干扰技术至关重要。于是，扩频通信技术成了抗干扰的主要手段。

二、扩频通信技术

扩频通信技术就是通过不同方法将需传递的信息扩散到更广阔的频谱上。常用的扩频技术有直接序列扩频（简称DSSS）和跳频扩频（简称FHSS）两种。

1.DSSS调制

DSSS是一种安全性高、抗干扰性强的无线序列型号传输调制方式。该技术利用高速率的伪噪声码序列与信息码序列（数字信号）波形相乘后得到的复合码序列来控制载波的相位，从而获得直接序列扩频信号，即将原来较高功率、较窄频率的数据信号变成具有较宽频率、较低功率的信号，以增强抗干扰能力。

DSSS通过扩展基带信号速率来扩展频带频谱的最常用的调制方式是PSK，如采用QPSK技术的德州仪器CC2533芯片。此外，还有采用FSK技术的芯片，如赛普拉斯的CYRF6936。

以CC2533芯片为例，其采用调制2.4GHz载波相位的方法扩频，基带信息速率为250kbps，与伪随机码相乘后可扩展到2Mbps，在频带上体现的带宽约为4MHz。可见，使用DSSS扩展频谱后，发射的信息分布变得更广了。DSSS抗干扰性主要体现在以下3个方面：

（1）降干扰。通过扩展频谱可将单频率点高功率干扰信号分解扩散，大大降低干扰功率谱密度，将强干扰转换成弱干扰。

（2）噪声中解码。发射和接收使用同样的伪随机码时，接收端可降低非本机发射的干扰信号扩展在单个频点上的信号强度。此外，当本机信号部分频谱受到严重干扰不能解调时，也可利用相关性进行信号恢复，即在噪声中完成信号接收。

（3）抗多径干扰。接收机收到的信号除了直接来自发射端外，还有通过地面、墙体反射的信号。多种信号叠加时会增加干扰，即空中距离大于地面距离，而空中反射小于地面反射。DSSS不仅不受此项干扰，反而能利用反射信号增强接收强度。

DSSS不仅抗干扰且功率频谱密度低、对其他设备干扰小、同频容纳设备通道多，可允许更多人同时同场地使用航模遥控器。

2.FHSS调制

与DSSS调制方式相比，FHSS则是通过不断改变载波，使其均匀布满整个波段的方法实现频谱扩展。通常跳频信道数不低于15个，且跳频序列是符合类似噪声的随机跳频。FHSS可实现躲避干扰，其抗干扰性主要体现在以下4个方面：

（1）避干扰。传输时的干扰信号往往只占用部分带宽，而只要跳频频率点覆盖的波段有不扰的频道，就可保证部分数据包不丢失。

（2）抗多径干扰。墙面等反射信号到达接收机会有延时，而此时信道已经切换，可避免信道同时叠加，实现抗多径干扰。

（3）容纳更多用户。可通过跳频序列的多样性减少不同遥控器之间的信道碰撞。部分具有自适应跳频技术的遥控器还可通过分析波段上的频率占用率，自动搜索无干扰或未被占用的跳频信道进行跳频。这不仅避免了自然干扰，也不会受短波频谱被大量占用的影响。它会根据需要自动改变跳频序列，有效适应恶劣环境。

（4）扩频增益。如果跳频序列符合随机数特征，则遥控器信号会获得比定频或固定序列跳频更远的传输距离。

在认识FHSS时，还应了解以下几个与之密切相关的内容：

（1）伪噪声特征。符合噪声序列的跳频技术性能最好，然而实际应用中的噪声是不可预知的，无法用来同步发射和接收信号。为此，可制造一个像噪声的序列，其既有噪声特性，又可知可用，它被称为伪噪声。伪噪声具有很大的随机性，很难被截获和破解，保密性强。

（2）防死锁。如果序列是规律的，就可能出现两台设备信号“撞车”。一旦发生同频，就会引发一连串信号碰撞，造成信号死锁而无法通信。

（3）低碰撞。如果序列太接近，即使不发生死锁，也会产生较高的碰撞率和丢包率。丢包率过高会造成遥控器延迟明显。

（4）宽覆盖。跳频频率需要覆盖全波段，如果太过集中，则可能会遇到与其带宽完全重叠的干扰信号。

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中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（b）-0011-03

三维城市模型的构建，一直是测绘领域的主要发展趋势和热门研究课题，在城市规划、国土管理、通信、房地产、城市应急减灾、虚拟现实等行业领域具有极为重要的应用价值。目前业内针对城市三维建筑模型还没有一个建模标准，笔者基于近两年的项目与技术实践，认为构筑数字城市中的模型数据应该至少包含以下要素：高精度的地形数据、准确的建筑模型以及真实的城市纹理和真实的要素模型等，这是城市最真实化的展示。基于最真实的城市模型数据，才可以实现三维视角下的城市空间信息管理、查询和分析，使普通用户不仅能有接近现实世界的真实感受，也为专业用户提供城市空间现状更为真实、客观和准确的数据分析。

1 A3航空摄影技术介绍

1.1 硬件简介

2011年以色列VisionMap公司推出了大幅面A3数字航摄仪，将传统框幅式与推扫式优点结合起来，并且配备300 mm超长焦距，可以高效率同步获取正射和倾斜高分辨率影像。A3数字航摄仪由存储器、小型计算机、GPS、电源、控制终端接口及旋转双镜头组成。主要技术参数见表1。

1.2 主要技术特点

（1）300 mm超长焦距在相同航高下可以获取超高分辨率影像数据，保证城市影像分辨率质量和效果。（2）109°超大视场角可以获取超大幅面影像数据，不但采集效率高，还可以同步采集不同角度的影像。（3）70%以上超高重叠度可获取同一地物的多角度观测影像，保证航带间影像加密点数量，提高空三精度。（4）LightSpeed全自动数据处理系统，可以保证数据的生产效率。

2 三维模型制作方法

2.1 技g路线

基于A3航空摄影数据特点，同时吸收了传统建模方法中手工制作的优点，形成了一套较完整的解决方案，可以有效解决传统城市三维建模的不足。

该方案利用A3数字航摄仪提供的超大幅面立体像对（super large format/SLF）同步采集建筑物矢量模型、地形，并利用大角度倾斜影像映射建筑模型侧面纹理。另外，为了弥补航空采集不足，地面底商、楼宇遮挡以及小品等区域，通过地面拍照方式进行采集制作，如图1所示。

该技术路线具有如下特点。

（1）利用A3高空航空摄影的作业方式，可以进行大面积、高效率的采集，特别适合大范围、快速的城市建模需求。（2）超大幅面立体像对（SLF）可以用于采集准确的建筑物轮廓几何信息，并同步提取高分辨率的纹理，节省纹理单独制作环节。（3）A3长焦距影像可以制作城市准真正射影像，保证城市密集区的视觉效果，比三维模型整合的三维场景更真实。（4）此种方式建立的建筑物模型为单体的、对象化的模型，可以对各个模型进行单独的加工、修改、编辑，甚至添加各种属性信息。（5）实景模型数据精确，三维GIS分析结果准确度更高，可以满足规划、国土、城市管理等领域的应用需求。

2.2 三维模型制作

利用超大幅面立体像对（SLF）进行三维模型的制作。在立体采集环境的支持下，类似传统DLG采集模式，采集建筑物几何信息。较传统航摄相机，SLF立体像对由于视场角度大，可以最大限度地采集到建筑物侧面几何信息，如图2所示。

2.3 实景纹理制作

2.3.1 倾斜影像空间定位

经过空三加密输出的SLF立体像对具有精确的影像外方位元素，可以准确恢复每张影像的空间位置，具有精确的三维坐标信息，如图3所示。

2.3.2 纹理制作

在制作出高精度的体框模型后，基于定位后倾斜影像本身的特点，结合数字三维及空间几何投影技术选取每个模型面，获得其角点的物方坐标（X，Y，Z），已知倾斜影像的外方位元素及倾斜影像本身的投影框物方坐标（X，Y，Z），通过判断每张倾斜影像与该模型面是否相交筛选出与模型面对应的所有影像集，然后利用共线方程，计算出所选模型面在每张像片上的投影像点坐标（x，y），通过筛选算法按照影像质量及影像投影面最优原则将相应影像集排序，挑选最优影像稍作编辑，最后将所选像片纹理部分截取并计算出纹理坐标自动映射到模型面上，从而实现实景三维模型的自动化纹理提取映射功能，如图4所示。

3 应用案例

2014年4月，在北京市选取了约50 km2建成区进行A3影像数据采集，为了更好地采集侧面纹理，测区采用双向交叉飞行方式，如图5所示，测区技术参数见表2。

该项目制作完成1∶1 000数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM），并针对核心区进行了实景城市模型制作，如图6所示。

4 三维建模技术探讨

4.1 精细的模型不一定真实

在传统三维模型制作中，为了三维可视化效果的需要，模型数据在制作与认识上偏离了三维应用的根本需求。模型制作的精细、精美并不等于数据的真实、可靠。传统精细模型的制作多数依靠人工拍照方式进行结构细化，受制于地面拍照范围限制，多数模型结构只能靠经验估算。在缺少准确数据支撑的前提下，一味地追求模型精细度，最终导致的是人为制造的精细，增加了大量冗余数据，降低了数据使用效率。同时因为真实度不高，在实际数据应用中无法体现三维的价值。以数码航摄、激光雷达等为代表的新技术中，可以保证建筑模型的相对与绝对精度，另外利用倾斜影像作为纹理源，保证了每个模型面都具备唯一的真实纹理，杜绝虚假纹理，增加了模型的真实度。

4.2 模型可对象化操作

随着倾斜摄影技术快速发展，基于大重叠度倾斜影像可以快速重建城市三维，提高了用户浏览地图时的城市三维体验。但是，在近距离浏览该数据时，可以发现在建筑细节方面还有较大缺陷，不能进行精细化三维应用。另外，该数据不同于传统的三维数据，在成果格式和应用平台均有特殊要求，只能以特定的格式和平台进行浏览展示。模型的可对象化操作与目前地理信息平台数据三维分析需求相对应。只有可对象化操作的模型才方便进行编辑、更新和关联相关属性信息，进行城市精细化管理应用。如在建筑方案规划对比中，可以进行单体模型替换，多方案综合对比。在城市拆迁分析中，关联建筑年代、住户人口等相关信息，准确分析拆迁成本等重要数据。

4.3 城市级三维数据的考验

传统三维建模受作业效率限制，基本以小场景景观建模橹鳎数据量对三维平台考验不大。在倾斜摄影技术出现后，城市量级的快速建模需求得以解决。随之而来是城市三维整体数据量的激增，对三维应用平台带来了巨大的考验。因此，一方面在分析应用需求的同时，制定适宜的模型制作标准，控制模型数据量；另一方面三维应用平台还需要不断完善承载能力，提高大数据的加载流畅度和纹理显示效果。只有在三维数据和平台相互促进不断提高时，才能真正展现出城市真实的三维场景，将三维数据服务于城市管理和决策。

5 结语

A3作为一种新型航空摄影系统，在数据采集中具备高效率、高分辨率、高精度的特点，同时还能采集真正射和倾斜影像数据，在城市三维建模中具有独特的技术优势。基于A3航摄数据制作三维模型，在传统建模路线上进行了局部创新，创建了一套新的建模方法和技术流程，充分利用A3数据优势，提高模型质量和生产效率。城市三维模型只有在满足现势性、真实性和准确性的基础上，结合现有三维GIS平台进行单体化操作、城市级大数据分析，才能发挥三维数据价值，为城市智慧决策提供分析依据。

参考文献

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一、CALS内涵

CALS（continuous acquisition and life-cycle support）的意思是持续采办与全寿命周期保障，其内涵是对装备实施全寿命管理和全寿命信息支持，使得装备的采办―研制―设计―生产―验收―交付―培训―维护全寿命过程中，各环节综合利用先进信息技术，对系统、工程或产品的技术信息数据进行数字化、标准化，网络集成化。通过改进工作业务流程和模式，借助网络或其他信息介质实现数据共享，或按统一格式进行数据交换，实现数据一次生成，多次传递使用，提高信息的共享性和利用性。CALS是一种新的组织管理模式，是先进信息技术和现代管理模式的综合运用和集成。

二、航空装备数字化综合维修保障信息系统

1. 航空装备维修保障对CALS的需求

目前航空装备系统复杂程度高，单独的维修保障人员或部门很难掌握装备的全部信息，因此在保障过程中进行信息的交换和查询是必不可少的，同时又要求在尽可能短的时间内完成。CALS提供的数据集成信息环境可大大提高装备保障在时间、空间和数据量上的精度。按照CALS标准对航空装备的所有技术信息实施数字化，构建适用于装备维护需要的综合信息保障系统，可为进行保障维护的技术人员提供全面的集成化信息，同时改进维修技术人员及其组织机构的管理行为能力，实现装备全寿命周期信息管理。

2. 数字化维修保障信息系统的总体结构

维修保障信息系统的总体结构如图1所示，系统集成来自飞机、维修保障人员及历史数据系统中的信息，并支持对飞机自检测设备的访问。一线维修技术人员或外场保障人员使用便携式维修辅助计算机，通过交互式操作系统，从中心服务器方便地查询获取所需的维修保障信息，通过中心工作站访问发动机制造厂商、零部件供应商及飞机制造商的产品数据库。同时，维修各级组织中分布的若干台维修信息工作站，提供信息的管理及其使用功能，实现应用性的统计分析、管理监控。

系统的主要功能包括：通过数字化技术资料及其交互式的查询、检索和更新，提供维修保障信息和机动维修保障能力；实现飞机系统状态实时监控，计算可靠性/维修性，进行装备失效分析和预测，并为备件采办与供应提供决策支持；动态监控飞机和保障设备综合维修保障水平，进行综合分析和评估，为管理部门决策提供支持。

图1 综合维修保障信息系统结构简图

3. 数字化维修保障信息系统的核心

在装备维修过程中，容易遇到维修的硬件和软件支持的结合问题。在信息技术牵引下，交互式电子技术手册（IETM）、便携式维修辅助设备（PMA）和动态诊断（DD）提供了较好的解决方案。

IETM是一种先进的数字化技术手册，其数据具有自定义性和扩展性，它可以描述各种类型的数据，并实现了各种不同来源数据的交换和传递，从而实现了数据的统一接口问题。它能够与神经网络、专家系统、测试程序集等有机地结合，通过嵌入测试设备，方便用户通过多种渠道对所需的信息进行查询和检索，同时用户也可以直接获取技术资料。它还可以为用户提供信息更新，用户可以加注注释，更新充实数据资料信息。

PMA是供维修人员带到外场去的经过加固的计算机，通过维修数据接口平台与机上数据系统连接，实现数据交换，构成以PMA为主要工具的外场维修支持环境。基于IETM可在PMA上显示一套详细的维修规程，实现修理过程指导、故障诊断隔离、器材与材料管理、维修文档、状态监控、预诊断以及操作数据的上传和下载，为多用户快速地提供可视化资料。

动态诊断的目的是在系统中确定一个最可能产生故障的可替换单元，在可替换单元的基础上进行系统故障的识别和判断，以降低实际维修时间。维修技术人员通过PMA在工作地点根据维修作业和装备现状，实时地输入维修数据，并直接访问装备的BIT系统，同时，基于征兆/故障模型、概率统计方法及信息融合算法，应用历史数据、可靠性、维修性参数等信息建立动态诊断的基本逻辑推理过程，确定最佳的故障诊断及相应排故作业步骤，评估下一步维修活动的信息。

4. 数字化维修保障信息系统处理中心

数字化维修保障信息系统处理中心由系统服务器和核心自动化处理系统软件构建，以数据模块组织技术信息，以公共源数据库管理信息对象，实现CALS理念中“一次生成、多次使用”思想。

根据系统要实现的功能及目标，核心软件系统采用网络化、模块化、集成化结构设计，分为三个部分，如图2所示。第一部分是应用模块，第二部分数据管理部分，主要包括在WEB相关协议基础上运行的中间件，能对各个应用模块产生的数据进行处理，第三个部分是公共源数据库（CSDB），用来保障底层数据源的唯一性，具备信息资源多次使用的功能。

图2 数字化维修保障信息系统处理中心

三、数字化维修保障系统的意义

航空装备维修保障数字化便于各级维修保障单位共享资源，减少了维修保障过程中技术资料的准备时间，大量的测试数据既是设备状态判断、故障诊断的重要信息，也是设备可靠性分析的历史信息。依靠实时数据，可以判断设备状态，做到“视情维修”；依靠历史数据，通过趋势分析得到设备的总体可靠性，进行“预防性维修”。通过航空装备数字化维修保障系统，提高故障诊断的可靠性，改进维修保障水平，提高综合维修保障质量，最终实现装备全寿命维修保障。■

参考文献

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2光纤通信技术的发展趋势

2.1全光网络全光网络是光纤技术发展到一定阶段所产生的通信技术，这一阶段的通信技术是最高阶段也是最完美的阶段。它一般是使用在高速通信网络相关的一系列通信方式上，就目前来看，我国在光纤通信网络的速度已经可以称作为达到了全光网络的地步，但是，我们在使用全光网络的一系列技术和相关的电器没有变化，也就是说虽然就目前来看基本满足了人们的基本生活需要，但是这样对以后的更高层次的通信网络会产生相当大的限制作用，所以，首先，我们要从光纤通信技术的电器使用上开始更新换代，其次，就是在已有的通信技术上深入的研究和探讨更加先进的通信技术，最后就是改变旧有的思路，走改革创新的道路。2.2向超高速系统的发展目前，超高速光纤在一些发达国家应用较多，如北美、日本等。目前，可以大规模实现的信号传输速度可以达到10Gbps。超高速光纤技术发展的关键不仅仅是提高速度的问题，还必须配合其它技术的应用。在已经铺设的光纤系统中提速，必须进行试验，通过实际对已经铺设的网络测试，确定合格后才能安装开通。另外，超高速发展的一个重要方向是光的复用，但限于技术发展，很多实现方式还处于试验阶段，目前能够大规模使用的只有波分复用（WDM）技术。波分复用系统可以快速提升光纤容量，速度提高几倍至上百倍，同时降了低了成本，为引入宽带新业务提供便利。2.3光纤通信将具有更大容量、更高速在通信方面，我们一直追求的是最快速，最大容量的传输。伴随着我国的经济快速发展，和人们的生活水平逐渐的提高，就现有的信息量传输速度和容量是完全不可能满足得了人们的生活需要。在其他方面也对光纤的通信技术的传输速度和容量提出了非常高的要求，那么也就是说，在现有的光纤传输速度和容量方面，能够增加工作的4倍或者以上，这样才能基本上满足现开始阶段人们的生活和其他方面的需要，所以，做好光纤通信技术是我国国民之根本，也是重中之重的发展项目之一。以为它将严重影响到我们国家未来的发展样式。

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【关键词】

移动通信技术；旅游增值信息服务；新媒体；融合

生活水平的提高激发了旅游欲望，促进了我国旅游业的快速发展。仅2015年，我国国内旅游人数就已经超过近40亿人次。伴随着互联网和移动通信业务的发展，旅游与三网之间的结合能够进一步促进旅游业发展，挖掘旅游增值信息服务。因此，基于移动智能终端、位置服务、3G、4G网络在旅游服务体系建立中具有积极作用。基于此的旅游增值信息服务环节涉及景点的开发与管理、旅行产品的开发与设计、航空服务优化以及餐饮、酒店行业的发展等。文章就移动通信技术在旅游产业增值信息服务中的价值问题和具体的融合过程进行分析。

一、移动通信技术与旅游产业融合的价值

1、促进旅游产业盈利能力的提高。移动通信技术作为一种新的媒体形式，具有更高的信息传输效率，更好的客户体验。将其应用于旅游产业中，可提供更多的增值信息服务，使客户了解旅游景区，合理消费。APP的出现更是这一时期独特的推送形式。另外，通过移动通信技术可实现酒店、景点、餐饮的无缝连接，为用户提供全方位的服务和多元化的体验，具有高效性、即时性和便捷性等优势。因此，促进了旅游业的发展，使其盈利能力得以提高。采用移动终端加二维码技术，就可以实现优惠券订购、酒店预订等功能，减少了中间程序，促进了客户的旅游欲望，一定程度上也促进了其购买欲望，刺激旅游业、餐饮业和服务业的共同发展。目前，基于移动通信设备的增值信息服务能够得到广大客户的认可，并且表现出良好的效果。

2、有效促进旅游产业价值链整合。随着移动3G、4G业务的发展，移动通信的功能扩展，将移动通信与旅游业之间的结合也变得更加方便。可以说，智能手机的出现成为通信业的一场变革，基于移动通信技术的新媒体营销方式更加灵活，产品设计周期缩短。因此能够满足更多人的需求。是通过一组定位技术获得移动终端的位置信息，利用智能手机终端，游客就可以很方便的独自完成酒店预订、景点查找、租车等增值服务。目前，LBS已开发了几百种应用，保证游客的旅游舒适度和旅游安全。总之，旅游产业具有业务形态丰富、产业链长的特点，利用移动通信平台，可以实现旅游产业链从上至下所有环节的打包服务，不仅可以满足游客需求，还能够促进产业链上所有企业的发展。

二、移动通信技术与旅游产业的融合方向

首先，基于移动通信的合作产业链将增加。移动通信技术在旅游发展中的作用十分明显，而其对其他产业的作用也不言而喻，21世纪将是各大企业之间合作共赢的时代。因此，多产业链的增值信息服务融合模式将成为一种趋势，以旅游需求为例，移动终端将可以为游客提供涵“旅游项目+机票+包车+住宿餐饮”的全程服务。最后，在折扣上，也具有很大的优势，由于多家商户联合，在移动终端设备上统一宣传，节约了以往的宣传成本，能够使其提供更优质的服务，因此在折扣力度明显优于之前。从景区门票，到餐饮酒店订购，组合增值服务的成本都在降低，满足客户需求的同时，促进了产业链整体竞争力的提高。

三、移动通信技术与旅游产业的融合策略

1、正视二者融合的利益分配。目前，旅游产业与移动通信融合的主要表现为信息推动，包括短信、彩信推送和APP推送两种。增值信息业务的发送和受益方来自于电信运营商、用户、合作商家以及平台管理团队。理论上讲，旅游增值信息服务可以涉及景点、航空部门、旅行社以及餐饮酒店等服务部门，但是目前的运营主体将重点放在景点、航空和餐饮上，其出发点是以最大利益化为主。要促进二者之间合理的融合，应建立正确且完善的服务流程，实现旅游企业、运营商、合作商户以及客户之间的共赢，要求移动通信企业和旅游企业共同思考与合作，完成这一过程。

2、不同产业链的业务实现。不同运营商提供的服务模式不同，但是其宗旨都是满足客户需求，促进共赢。利用移动通信技术，以航空公司跨国旅游服务为例，对增值信息服务融合做如下阐述。平台的开发和宣传由航空公司完成，并与当地运营商签订合作协议，协商优惠策略；征求旅游客户和旅游潜在客户意见，建立旅游优化群，提供以自愿为基础的有偿增值服务；实现旅游景点与酒店、餐饮服务的一体化连接，为愿意加入优惠群的客户享受优质待遇，促进业务的实现；针对平台采取合理的优惠策略，增加客户体验，对平台进行定期维护，确保其推送合理，促进其可持续发展。

总结：

目前各大旅游行业巨头已经与餐饮、移动运营商等相关产业联合，致力于建造基于移动通信技术的旅游增值信息服务平台，为用户提供全方位无死角的增值服务，提高游客满意度，促进游客的购买欲望。移动信息增值服务实现了跨区域，跨平台的服务体系，这恰恰与旅游业地理空间广阔的特征相吻合。文章就移动通信技术的优势对其在旅游增值信息服务中的实现进行了分析。

作者：陈志华 单位：广东海格怡创科技有限公司