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。

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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的消息类型愈来愈多。航空公司为了某些特定的应用和特定的地面计算机开始定制ACARS系统。这导致了每家航空公司都在自己的班机上安装了自己的ACARS应用。有些航空公司为机组安装了多达75个MCDU，而少的则只有十来个。除此之外，每家航空公司的地面站以及机载ACARS管理单元发送和接受的消息内容及格式也各不相同。

5. ACARS数据链现状

(1)VHF数据链：是一种广泛应用的基于甚高频波段的空-地数据链。通过甚高频收发信机使用国际规范加载数据通讯的方式。

(2)卫星数据链：以卫星为基础，利用卫星收发信机进行数据通信的方式，通信距离远，不受地理环境的影响，广泛应用于海洋通讯、极地通讯和边远地区通讯。

(3)HF数据链：正在建设阶段。利用高频收发信机进行数据通信的方式，通信距离远。现在使用的公司很少。

民航数据链服务提供商：ADCC ARINC SITA

ARINC（美国航空无线电组织）:网控中心旧金山，合作伙伴包括CHINA ADCC 、 AERO TAI 等。覆盖主要区域包括：北美、中国、泰国、蒙古、欧洲北部、中部、东部

SITA （国际航空电信协会）:网控中心伦敦、亚特兰大。合作伙伴包括AIR CANADA 、 JAPAN AIVCOM、MALAYSIA 、韩国、巴西（DEPV）等。相对而言，SITA覆盖范围更大。

二、Stockholm Radio

Stockholm Radio（以下简称STO RADIO）是瑞典TELIA MOBILE AB电信公司的分属机构，它成立于1914年，主要为航海提供通信服务，同时也是海上搜寻和救援协调中心，到60年代后期，其业务扩展到航空通信领域。现在它的航空客户共有300余个，其中有50家航空公司是常客户。

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1.覆盖范围：从阿拉木图向西覆盖欧洲、大西洋和北美中部，从北非向北覆盖北极圈。 2.联系飞机：当地面人员要与飞机通话时，需要按给Stockholm Radio发电报或打电话（TEL：0046-8-6017910）告知：航空公司/单位、航班号、SELCAL编码、飞机大致的经纬度坐标、要求的服务种类、回电号码或回报地址，然后等待大约5到30分钟，即可接通，若不能接通，则Stockholm Radio会发报或打电话通知。不可以同时收发，每次发话的第一个字可能收不到，要保持中等、清晰的语速，发话时尽量一次多说一些，减少收发转换次数和频率，不可以使用电话免提功能。

3.联系程序

（1）北京签派发报： QU STOOOYF PEKUDCA 131455

FROM: AIR CHINA DISPATCH OFFICE FLIGHT: CA933 SEL: HQEP

POSITION: N60 E45 REQUEST: PHONE PATCH

TEL: 86 10 64599199 OR 64599997 SITA: PEKUDCA

（2）Stockholm Radio开始搜寻CA933并使用SELCAL呼叫飞机， （3）机组收到SELCAL信号后联系Stockholm Radio， 飞机：Stockholm Radio,this is Air China CA933.

Stockholm Radio：CA933,this is Stockholm Radio.Air China dispatch office want to contact you,stand by for the Phone Patch,over.

飞机：CA933,standing by.

（4）Stockholm Radio的操作员给北京签派打电话并告知CA933要进行Phone Patch联系。

（5）北京签派：OK.Please connect it.Thank you.

（6）Stockholm Radio：CA933,this is Stockholm Radio,Air China dispatch office is on the line.Go ahead with your message,over.

（7）机组与北京签派通话。

通话结束后，北京签派挂断电话即完成了Phone Patch。 三、ARINC（Aeronautical Radio Inc） 1.服务种类

PHONE PATCH、MESSAGE RELAY、MET INFO（只在特殊情况下提供） 2.联系方法

ARINC San Francisco

SITA：SFOXGXA 电话：001-800-6210140或001-925-2948297 ARINC New York

SITA：NYCXGXA 电话：001-631-5897224或001-631-5892483

ARINC Air/Ground Operations（ARINC总部语音通信服务业务部门） SITA:HDQXGXA 电话:001-410-2664430或001-410-2664264 传真：001-410-2664010 E-mail:agops@arinc.com 3.覆盖范围

AOC服务：从台湾向东到美国西海岸，再从美国东海岸到欧洲西部，从赤道向北越过阿

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拉斯加覆盖北极区域，包括加勒比和中南美洲地区。另外，ARINC在西雅图—安克雷齐海岸线区域还提供甚高频语音通信服务作为其高频语音通信服务的补充，频率为129.4 MHz。

4.联系飞机

当地面人员要与飞机通话时，需首先判断飞机是在太平洋区或北极地区（对应ARINC San Francisco，SITA：SFOXGXA 电话：001-800-6210140或001-925-2948297），还是在大西洋区，（对应ARINC New York，SITA：NYCXGXA 电话：001-631-5897224或001-631-5892483）给Arinc发电报或打电话告知：航空公司/单位、航班号、SELCAL编码、飞机大致的经纬度坐标、要求的服务种类、回电号码或回报地址，然后等待大约5到30分钟，即可接通，若不能接通，则Arinc会发报或打电话通知。

不可以同时收发，每次发话的第一个字可能收不到，要保持中等、清晰的语速，发话时尽量一次多说一些，减少收发转换次数和频率，不可以使用电话免提功能。

5.联系程序

（1）北京签派发报： QU SFOXGXA PEKUDCA 131455

FROM: AIR CHINA DISPATCH OFFICE FLIGHT: CA985 SEL: HQEP

POSITION: N45 E175 REQUEST: PHONE PATCH

TEL: 86 10 64599199 OR 64599997 SITA: PEKUDCA PEKUOCA

（2）ARINC开始搜寻CA985并使用SELCAL呼叫飞机。 （3）机组收到SELCAL信号后联系ARINC。

飞机：ARINC San Francisco,this is Air China CA985. ARINC：CA985,this is Arinc San Francisco.Air China dispatch office want to contact you,stand by for the Phone Patch,over.

飞机：CA985,standing by. （4）ARINC San Francisco的操作员给北京签派打电话并告知CA985要进行Phone Patch联系。

（5）北京签派：OK.Please connect it.Thank you.

（6）ARINC：CA985,this is ARINC San Francisco,Air China dispatch office is on the line.Go ahead with your message,over.

（7）机组与北京签派通话。

通话结束后，北京签派挂断电话即完成了Phone Patch。另外，按照在美国区域的语音通信规定，在美国本土不允许进行高频语音通信，所以ARINC在美国本土还为航空公司提供甚高频语音通信服务，但不为FAA提供甚高频语音通信服务。FAA在美国本土全境拥有自己的甚高频语音通信设施。

四、民航局高频联网电台

由总局空管局牵头，民航数据通信有限责任公司（ADCC）协同各个航空公司建设的高频话音通信系统。

1.覆盖范围

目前已建站点：武汉、西安、上海虹桥、成都，广州。覆盖范围是以各站点为中心的周边3000公里的作用半径。

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