航空电子通信系统论文

摘要：近年来，随着科学技术的不断创新，极大的促进着航空航天领域发展，航空电子通信系统功能日益完善。飞机运行过程中，航空电子通信系统发挥着至关重要的作用，随着飞机功能、设备的不断完善，对于航空电子通信系统提出了更高的要求，为保障航空电子通信系统的稳定运行，提升航空和地面通信效率与质量，加强航空电子通信系统技术创新工作具有重要的现实意义。下面是小编整理的《航空电子通信系统论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

航空电子通信系统论文 篇1：

航空电子通信系统关键技术探究

摘要：进入21世纪以后，我国的经济社会发展日益加速，我国的国防建设也进入了新的阶段，航空电子通信系统的应用也越来越广泛，本文将立足于实际，结核当前的技术发展情况对航空电子通信系统关键技术进行深入地研究与分析。

关键词：航空领域;电子通信;关键技术;探究

1、前言

在当前的航空系统中，电子通信系统是其中非常重要的一个部分，是当前飞机飞行过程中非常重要的保障系统之一，近些年来，我国的国防实力不断地增强，各类飞机的功能性和复杂性在不断地增加，因此对于电子通信系统的要求也进一步提高。当然，现代化的电子信息技术发展也为航空电子通信系统的性能提升奠定了良好的技术条件，在当前的技术背景下，利用分布式的机载通信网络可以更加有效地实现航空电子通信的准确性和实时性，满足多样化的飞行需求。因此，对航空电子信息系统中的相关关键性技术进行研究对于航空领域的发展十分具有现实意义。

2、通信系统的拓扑结构分析

在目前航空电子通信系统之中，拓扑结构是其最主要的结构内容，但是从应用情况来看，现在有单一级的总线拓扑结构、多个单级总线拓扑结构以及多级总线拓扑结构等，单一级的总线拓扑结构就是子系统与总系统相互连接，这种连接方式是相对比较简单的，但是该系统所能够承载的信息量也相对较少，一般应用在网络通信负载量较低的电子通信系统之中，如果在实际应用过程中对信息量的要求比较大，那么就可以考虑选用多个单级总线拓扑结构，在多个单级总线拓扑结构之中，该结构会对通信系统中所有的子系统按照一定的分类标准进行科学地分类，然后将其与总线分开连接，这样就可以实现对复杂线路的通信传递。多级总线拓扑结构是传输信息量最大的结构，该结构的下级总线能够在最短的时间内接收到上级总线所发布出来的命令，从而使得信息的传输效率更高。但是从结构特点来看，多级总线拓扑结构的拓扑结构非常地复杂，一般是应用在大型航空电子通信系统之中，能够对一些复杂的处理单元进行快速地处理。

3、通信系统的层次架构分析

高效运转的航空电子通信系统的搭建离不开层次结构的设计，从目前的层次设计情况来看，主要是由五个部分组成的，分别有物理层、应用层、传输层、数据链路层以及驱动层。这五个层次相互配合共同工作，从而使得整个通信系统得到更为全面地应用。简化地来说，物理层可以传输物力介质中存在的位流，然后由驱动层来对各个环节进行联系，接着通过传输层对信息进行调度与传输，应用层主要是实现管理功能的，为用户提供应用方面的操作界面，最后，数据链路层将会对各个层次的信息传输内容以及信息传输的序列进行有机地调整，从而使得通信系统的运行更为合理有效。

4、时钟同步设计技术

航空通信电子信息系统的构成比较复杂，在该系统中下面分设有很多的子系统，而每一个子系统都有着自己独立运行的计时时钟，而这些计时时钟在运行的过程中会因为种种因素的影响而导致一定的计时误差，那么为了保证航空通信电子信息系统运行的准确性，就必须使得这些时钟能够同步运行，这样才能够有效地避免系统计时出现较大的误差情况。从目前的应用情况来看，我国目前使用的大多数航空电子通信系统都会把总线以及其它的子系统安装有计数器，然后利用系统之中的航电系统来对计时器进行控制与启动，在这个过程中，通过系统的总体控制就可以将一些计时的参数发送到子系统之中，那么子系统就可以根据总控制中发布的指令来对计时的误差进行调整，进而保证各个计时系统的准确性。在目前的应用中，时钟同步设计技术是一大亮点，该技术为整个系统提供了统一的时间，保证了各项数据处理的同步性和及时性，在提高内部工作效率的同时，又在很大程度上降低了实施的成本。

5、卫星通信技术

在目前的航空通信领域中，卫星通信技术是当前比较成熟也是应用相对比较广泛的一项技术，在应用中，卫星信号信号的覆盖面十分广泛、信息传输的质量也较高，因此，该技术一直以来都是航空电子通信系统中的核心技术，在以往的发展过程中，卫星通信技术为飞机的飞行以及各项航空电子的正常运行提供很好的技术支持，也在很大程度上推动我国航空领域的进步与发展。从本质上来说，卫星通信技术是属于无线通信的范畴之中的，在工作的过程中是以人造地球卫星为中继站，通过无线电波转发来实现通信过程，但是在目前的应用过程中，卫星通信技术的信息处理技术非常慢，对当前的航空系统运行产生了一定的影像，难以满足现实的需求。在未来的发展过程中，需要进行一定的技术改进来大幅度的提升卫星通信的处理速度，例如可以使用激光传输来代替，在避免其他信号干扰的过程中还可以有效地提升信息传输的质量。

6、结语

在我国目前飞机综合性能不断提高发展的背景下，航空电子系统对于通信的效果与要求也越来越高，那么就需要我们不断地改进现有的技术来全面地提高航空电子通信系统传输的稳定性、有效性和准确性，在目前的研究领域中，我们的很多技术细节还做的很不到位，需要对航空电子通信系统关键技术的内容进行研究，并且完全系统中的各项功能，本文的研究从目前通信系统中的三个领域进行了研究与分析，希望本文的研究能够为系统的发展提供更好的技术支撑。

参考文献

[1]张超，张凤鸣，王瑛，吴虎胜. 基于复杂网络视角的航空通信网络鲁棒性分析[J]. 系统工程与电子技术，2015，37（01）：180-184.

[2]徐雪飞，李建华，杨迎辉，郭蓉. 基于排队论的航空通信频率干扰修复问题研究[J]. 现代防御技术，2016，44（03）：57-65.

[3]赵静，赵尚弘，赵卫虎，王翔，陈柯帆. 大气湍流和指向误差下混合RF/FSO航空通信系统性能分析[J]. 中国激光，2017，44（09）：176-184.

（遼宁通用航空研究院 辽宁 沈阳 110000）

作者：何红运

航空电子通信系统论文 篇2：

航空电子通信系统关键技术问题的研究

摘要：近年来，随着科学技术的不断创新，极大的促进着航空航天领域发展，航空电子通信系统功能日益完善。飞机运行过程中，航空电子通信系统发挥着至关重要的作用，随着飞机功能、设备的不断完善，对于航空电子通信系统提出了更高的要求，为保障航空电子通信系统的稳定运行，提升航空和地面通信效率与质量，加强航空电子通信系统技术创新工作具有重要的现实意义。基于此，本文首先概述了航空电子通信系统;其次分析了航空电子通信系统关键技术。

关键词：航空飞机;电子通信系统;关键技术;研究

电子通信系统作为航空系统的重要组成部分，是数据、语音、图像、视频传输和通信的重要载体，是实现飞机和地面实时化交流的关键。如航空电子通信系统出现故障问题，将会对通信造成极大的影响，甚至会导致飞行事故的发生，因此掌握应用航空电子通信系统关键核心技术至关重要。

一、航空电子通信系统概述

航空电子通信技术，是国家科技水平与综合实力的重要体现，因而近年来信息战日益频繁，为满足信息战、科技战需求，加快航空电子通信技术创新显得格外重要。信息战、科技战，胜负就在一瞬间，高效、安全、稳定、隐蔽的通信系统，决定着战斗成败。航空电子通信系统运行过程中，对于传输效率、抗干扰性能等有责较高的要求。电子通信系统作为现代化通信技术的重要组成部分，当前被广泛应用于航空航天领域，传统通信技术局限性强、传输效率低，抗干扰能力弱，而现代电子通信技术，则凭借自身诸多的优势，为航空航天通信发展提供了巨大的便利，航空电子通信效率显著提升，频谱效率、系统容量增大，极大的满足了航空航天通信需求，密切了飞机、空间、地面三者之间的联系，为航空事业发展打下了良好的基础。

二、航空电子通信系统关键技术研究

（一）通信核心网络技术

现阶段，5G移动通信技术得到了极大的创新发展，将其应用于航空通信系统网络分层架构中，能够极大的提升网络技术水平。当前航空通信网络架构正朝着虚拟化的方向发展，结合不同网络层次需求，区分了应用层、驱动层、数据链路层、物理层，不仅有助于信息本地分录，而且还实现了对语音、视频等导航新题的精准化定位、存储。5G超密集组网通过应用微基站模式补充热点容量，其网络架构利用MIMO天线矩阵技术、高频通信技术，使得航空无线通信信道吞吐量显著增加，联合应用MEC技术，将更高效的管控航空设备和塔台的飞行数据资源。现阶段，航空业务繁忙，将5G超密集网络技术应用于航空电子通信系统当中，将塔台和飞行器共同组网，实时化掌控机场飞信器的飞行架次、频度、密度、路线、位置，更好的满足了飞行及通信需求。同时，在现代航空通信中应用新型蜂窝控制技术之D2D通信编码技术，即可即时化连接飞行器和塔台，发挥频谱资源优势，实现短距离高效通信。D2D通信编码策略和传统移动通信网络相比较而言，其具备更高的吞吐量、更低的发射功率、更高的传输效率，因而被广泛应用于SmallCell飞行航行数据调度部署当中，使得SeNB、MeNB数据缓存能力得到了极大的提升，不仅如此，D2D通信编码技术在民用、军用等多类型飞机中均发挥着至关重要的作用。

（二）北斗导航通信技术

北斗导航通信系统，是我国自主研发的导航系统，被广泛应用于我国航空航天领域。北斗导航通信系统应用无线分组业务，支持TCP/IP协议，利用Internet网络即可实现飞机和塔台的数据通信。机载通用无线分组业务模块应用塔台的Gb接口，能够进行SGSN服务，通过将GPRS主干网和网关GPRS进行连接，再通过网络通信协议即可完成飞机和塔台之间的网络数据交换，该网络数据可以包括文字、语音、视频等多种数据，这极大的提升了飞行数据管理效率。借助计算机设备、数据库技术，即可快速处理各类数据，利用GIS技术，即可高效提取飞机的飞行位置、高度、空间、位置等方面的信息，将其传输到计算机系统即可实现分析、利用及存储，并且能够通过表格或者地图的方式输出显示以及储存。目前，GIS技术利用MSComm控件完成数据通信，机场基站在接收到信号之后传输到电阻耦合器，然后放大信号并进行降噪处理，提取其中有价值的信息经过射频带通滤波、PAD衰减、混频后将中频信号输出至基带信道。目前，我国航空飞机所应用的北斗卫星通信系统，主要是利用RF信号获得卫星导航和飞行信息的，为有效降低出现感染的现象，大多采用下变频架构设计，极大的满足了线性要求及噪音处理需求，使得航空电子通信具备更高的质量和清晰度。

（三）S模雷达安全监视技术

航空电子通信系统，应用S模雷达安全监视技术能够实现对飞机的飞行信息、状态、位置的实时化监控，保证飞机时刻处于安全的状态。S模雷达安全监视系统是由一次雷达系统和二次雷达系统所组成的，在这其中，一次雷达系统下是依靠天线实现对信号的发生的，并且能够对雷达扫描区域内目标进行信号反射，当雷达捕捉到反射信号后即可自动锁定、跟踪，进而监视并定位飞机等目标。二次雷达系统，涵盖了多种模式，如：A、B、C、A/C、S模式，是利用飞机的接收机接受询问信号，再按照应答机制展开答复、寻址、信号定位等各项工作。目前，航空雷达系统和ADS-B技术、防撞技术实现了联合应用，极大的提升了飞机飞行安全性。S模式雷达安全监视技术，应用24位地址码编码模式，各个编码具有唯一性，并且信号接收和应答准确率非常高，采用单独的信号调制、解码模式，能够实现双向数据链信息交互，并且可快速识别并读取各个航空器SSR应答代码、注册识别码、航班序列号、航迹信息，雷达分辨率具备了更高的精确性。

（四）空时自适应滤波技术

众所周知，航空飞行运行环境是非常复杂的，极易受到电磁干扰，在此情形下，将空时自适应滤波技术应用于航空电子通信系统中，能够显著提升通信稳定性。空时自適应滤波技术是由多个阵元组成天线矩阵，滤波系统处理器通过网络化结构完成天线单元反馈和调节，使得天线单元单幅度调节具备较高的精准性，极大的降低了干扰所造成的影响。该技术的应用，通过在每一个天线阵元通道前段增加一路时域滤波器，进而完成信号滤波处理工作。空时自适应滤波技术结合天线阵列、时域延时，发挥特性优势，快速消除干扰信号，即使在复杂环境下亦可实现高效化的电子通信。空时自适应滤波技术的滤波系统应用模块化设计，其体积小，具备极强的扩展兼容性，能够更好的满足新时期航空电子通信需求。

（五）航空时钟多周期同步技术

航空电子通信系统中航空时钟多周期同步技术的应用，使得航空电子信息传输具备更高的时效性，通过采用周期频率测量技术，对低频信号展开周期性的测量然后转化为频率。航空时钟多周期同步技术在布线时应用周期性总线布置方法，周期同步测量系统，是由多项设备所组成的，如：量程切换电路、嵌入计时器、DSP控制器等等，在测量过程中先对闸时间进行相应的设定并同步控制航电，然后比较总线计时器数值、被测计时器数值两者之间的误差，将误差控制在合理范围厄内，降低误差所造成的影响。航空电子通信系统通电之后，计数器可自启动，多周期同步测量单元自动修正系统时间，然后通过控制计数器对标准时钟信号计数，最终明确闸门时间，并完成航空电子通信系统时钟同步。航空电子通信系统运行期间受到环境、软硬件等因素的影响，有一定几率出现故障问题，这会对飞机正常运行造成极大的影响，此时应用航空时钟多周期同步技术配合故障处理技术，如检测到系统电路有故障问题，则系统会将其下网处理，然后实施长期性的故障查询和记录，并构建故障档案信息库，为后期故障诊断处理提供重要的依据。

（六）航空电子全双工交换式以太网技术

该技术为虚拟链路通信模式，能够更好的保障通信宽带，有效降低通信丢包率及抖动等现象，使得电子通信具备更高的安全性和稳定性。该技术联合IEEE802.3和TCP/IP技术，最终实现实时化传输测量，极大的满足了当前航空电子数据传输需求。目前，航空电子全双工交换式以太网技术在具体应用过程当中，具备了定时传输、绝对寻址测量、二进制代码同时高效传输等多方面的功能和优势，因而被广泛应用于航空电子通信系統网络拓扑结构、硬件、软件等诸多方面。具体来说，首先在航空电子通信网络拓扑模型当中，航空电子全双工交换式以太网技术实结合航空电子通信系统结构的物理层、功能执行层，通过连接多个交换机，最终构建相应的数据交互网络系统，系统容量得到了极大的拓展，信息传输质量显著提升，为航空电子通信工作提供了巨大的便利和帮助。

结语

综上所述，航空航天系统中，电子通信系统起到了不可替代的作用。航天事业快速发展的背景下，对于航天电子通信系统功能、稳定性提出了更高的要求。为满足航天事业发展需求，要加强航天电子通信技术研发与应用，掌握电子通信系统核心技术，完善电子通信系统功能，保障航天电子通信系统的安全、高效、稳定运行，助推航空航天事业飞跃发展。

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]严勇.电子通信系统关键技术及创新发展分析[J].信息与电脑（理论版），2015（21）：143-144.

[3]赵峰，从成帅.电子通信系统关键技术问题的浅析[J].大观周刊，2017（03）：126.

[4]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，2018（04）：36-39.

作者：张世东

航空电子通信系统论文 篇3：

航空电子通信系统关键技术研究

摘 要：本文针对航电通信系统进行分析，分别介绍了系统中的关键技术，包括层次结构架设技术、电子系统时钟同步技术、网络拓扑结构架设技术以及通信故障处理技术，并通过实例分析的方式，对关键技术的应用与实现方法加以阐述。

关键词：航空电子；通信系统；关键技术

引言：在电子通信技术不断发展背景下，通信系统业务类型也逐渐发生改变，以往语音通话已不再满足人们的新需求，航空电子技术逐渐朝着智能化、综合化的方向发展，将图像、语音通话、多媒体、高速数据传输等融入其中，使航空通信系统的整体性能得到显著提升，飞机性能也因此实现质的飞跃。

1.航空电子通信系统关键技术

通常情况下，航空通信系统中的关键技术包括层次结构架设技术、电子系统时钟同步技术、网络拓扑结构架设技术以及通信故障处理技术等，具体如下。

1.1层次结构架设技术

该技术应用与ISO开放式互联系统结构较为相似，ISO系统中共有七层结构，而本系统中共有五层结构，分别为应用层、传输层、驱动层、物理层与数据链路层。上述层次结构划分模式可在系统运行过程中，促进硬件设备与软件程序的有机协调与功能的充分发挥。例如，MIL-STD-1553B总线控制技术，在应用层的应用可看成系统管理程序，具有系统解释功能；在传输层的应用可完成对通信数据与信息的处理和通道调度等工作；在驱动层的应用可作为软件程序与应用程序接口；在物理层的经营可完成系统相关物理截至的位流传输；在链路层的应用可对总线中的数据与信息序列进行适当调整，为系统高效运行提供更大便利。

1.2电子系统时钟同步技术

在本系统中各个构成模块均具有自己的时钟计时系统，因此该系统在运行时可能会出现时延，因此构建系统时钟同步设计显得十分必要。在实际运行过程中，系统各个组成部分为相关总线与子系统均配置了相应的实时计时器，在系统中可实现气动控制与技术，然后利用航空通信系统中的总线计时器对各个子模块中的计时器进行调整，缩短其与总线计时器间的误差，以此发挥时钟同步技术的作用。该技术具有操作简单便利、投入成本较低等优势，可充分适用于航天通信系统之中，对信息传递实时性具有较高要求。

1.3网络拓扑结构架设技术

该技术主要是指通信网络中多个子系统相互关联的物理结构，现阶段，在各类通信系统中应用较为频繁的拓扑结构层为单一总线拓扑、多个单级拓扑以及多级总线拓扑。但是，在本文研究的系统中主要采用多个单级总线拓扑结构与多级总线拓扑对网络结构层进行设置。通常情况下，将电子通信系统进行分类后，将其分别连接到多个1553B总线中，如若存在多个总线，并属于多个级别，则在连接的过程中也自然形成了多级总线拓扑结构。

1.4通信故障处理技术

在本系统中较为常见的故障包括偶然性故障与永久性故障两种，前者产生原因主要是受到干扰因素影响，后者则使硬件设施失效导致的故障。在系统运行过程中，通过总线控制器中双余度电缆有限次重试可对故障问题进行判断，在检测后，如若故障因此消失则说明是偶然性故障，如若故障始终未得以缓解则说明属于长期性故障，总线控制器会对故障进行标记，并将故障子模块进行断网，针对不同故障类型，利用终端标志位置位、禁用MBI以及子系统标准位置位进行诊断和处理[1]。

2.飞控系统1553B总线通信网络技术实现

上述阐述的航空通信系统关键技术属于通用性设计，将其应用到具体系统或者系统内部1553B网络后，需要进行必要的优化。本文以某ACT飞控系统1553B总线通信网络为例，对上述设计准则进行应用。该系统主要包括四个组成部分，分别为飞控计算机、玛声器、机上维护以及飞行参数记录装置。其中，飞控计算机中使用4余度控制策略，由于具有4个通道，任一通道均需要独立的通信接口，因此该系统中需要设置7个通信网络节点。

首先，该系统使用了1553B总线中的分布式通信系统，航电系统结构共有五层，该结构层次可提高飞控系统网络设计的科学性、可靠性与易调整性。在拓扑结构层面，飞控系统中共计有7个节点，一般情况下选取其中一个当作总线控制器，剩下的当作远程终端。系统网络连接节点数量较少，且通信量不足，因此可采用单一级1553B总线拓扑结构，这样做不但能够与通信要求相符合，还具有较强的可操作性。

其次，在时间同步方面，要确保系统中的余度通道时间同步，发挥系统内部时钟系统的作用来完成，与1553B总线信息传递效果相结合，根据时间周期为12.5ms进行设置，使消息更具周期性特点；在通信控制方案选择中，应与飞控系统实际情况相结合，该环节是电子设备选择中最为关键的内容，与整体系统的可靠性具有较大关联。为提高飞控计算机的运行效率，可使用互为备份的4余度通信控制方案，与常规双余度备份方案相比来看可靠性更强[2]。

最后，在故障處理方面，飞控计算机采用冗余设计理念，使4余度MBI能够互为备份，一旦某个MBI发生故障，不至于对整体系统造成瘫痪；当计算机中BC发生故障时，系统中其他RT可对故障进行实时监测与处理；当BC发现飞行参数记录装置或者玛声器出现通信故障时，在第一时间进行消息重试，如若故障被解决则属于偶发性故障，如若未解决则对故障节点进行判定和处理。

结论：综上所述，航电通信系统具有较强的复杂性，设计到传输总线上的诸多设备，且结构设计质量将对整体飞行性能产生直接影响。对此，应充分发挥关键技术的作用和优势，并根据实际应用需求对技术进行优化创新，使航电通信系统功能得以健全，飞机飞行安全更加有保障。

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， 2015， 31（4）：36-39.

[2]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， 2016（11z）：36-39.

作者：邹汉阳