航空通信技术篇1
1航空电子机载通信技术研究中的约束
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
中国电子科技集团公司第十五研究所北京市100000
航空通信技术篇2
关键词：卫星；通信技术；民航；发送站
1卫星通信以及应用技术的简单介绍
1.1卫星通信的主要组成部分
卫星通信主要是指人们通过卫星作为中继站，然后通过无线电来实现2个或2个以上的地面站进行交流的通信手段。卫星通信系统是指人们通过人造地球卫星来实现地球站之间通信的通信系统。在民航空管领域中使用的卫星通信方式主要是地球上站与站之间的间接通信，其卫星通信系统由3部分组成，即卫星、地面发送站和地面接收站。卫星在太空中起到了信号转发的作用，其通过地面发射站发送无线电信号到太空中，经由卫星转发再次回到地面，最终实现2个地面站与地面站之间的信息交换。
1.2卫星通信技术在空管系统中的应用
中国民航空管卫星通信技术始于20世纪90年代，1995年开始逐步建立民航空管卫星通信网络。早期主要使用的是美国休斯公司推出的以卫星为基础的teS数字电话/数据通信网络，并租用了鑫诺一号卫星C波段转发器（2011年更换为中星10号卫星），C波段的使用频段为4～6GHz。此外，民航peS也在空管网络传输中占到相当大的比例。因此，这2种类型的卫星通信技术都属于C波段卫星。21世纪初，随着我国空管事业的发展，旧的teS卫星已经难以满足人们的需求，因此，开始考虑新的卫星网络，之后，新的卫星网络——KU波段卫星在空管领域得到了广泛使用，民航KU卫星通信网于2002年立项，2005年进入安装实施阶段，并购买了1个由亚洲卫星公司经营管理的亚洲四号卫星，转发器带宽为54m。KU的使用频段达到了12～14GHz。因此，多个卫星通信技术交叉形成了卫星网络，从而达到了有效处理数字语音和数据通信的目的。
1.2.1C波段卫星通信技术的应用
C波段卫星通信技术主要运用于空管卫星通信技术发展早期。早期以语音为主的peS和teS卫星通信技术，构成了1个完整的数字卫星通信系统。空管C波段主用网控站位于北京，备用网控站位于广州，采用频分多址方式FDma来实现与地面站间的通信，室内中频为70mHz。随着空管事业的发展，C波段卫星仅teS卫星站在中南地区就有34个站点，在全网更是有着200个站点，形成了一个庞大的网络系统，可以实现语音传输、雷达数据传输和电报业务传输。
1.2.2KU波段卫星通信技术的应用
随着经济的发展，国家的民航事业发展迅速，进一步带动了空管事业的发展。但随着空管事业的发展和航班量的增多，对设备的依赖也逐渐加重，加之以往的C波段卫星通信技术资源紧张，其带宽相对小的缺点进一步被放大，卫星通信新技术的应用已迫在眉睫。此时，随着KU波段卫星通信技术的成熟，KU波段卫星通信技术也成为了空管技术人员的一个新选择。与以往的C波段卫星通信技术相比，其转发功率更大、接收天线效率更高、天线口径更小、成本更加低廉，最明显的优点是传输速度有着明显的提升，地面抗干扰能力也更加强大。这就意味着KU波段卫星可以处理更多的业务，得到更广泛的使用。目前，民航空管KU卫星全网采用多家设备集成方式组成，室内主设备采用加拿大polasatVSatplusⅡ的产品，室外单元oDU主要由美国eFData公司提供，室外天线主要由石家庄电子科技集团公司第54所提供（有6.2m、4.5m、3.7m等规格），空管KU波段主用网控站位于北京，备用网控站位于上海浦东，全网网络划分成3个组网进行通信。KU波段卫星通信技术在空管主要应用在视频、多媒体会议、热线电话、雷达引接数据、气象广播数据、低速异步数据等方面。
2卫星互联网和卫星宽带化的发展趋势
随着社会经济水平、科学技术水平的不断提高和发展，卫星通信的频率和范围也有着日新月异的发展。随着空管事业的进一步发展，旧的KU卫星通信技术同样会落伍，比如KU波段卫星同样存在雨衰过大等缺点。为了进一步满足用户对卫星通信技术的需求，Ka和Q等卫星通信技术在不久的将来会得到越来越广泛的使用。与KU卫星技术相比，Ka等通信技术同样有可用带宽更宽、抗干扰能力更强、设备体积小的优点。与此同时，随着互联网技术的发展，卫星与互联网技术相结合也是未来卫星通信的大趋势，这也是因为卫星通信技术有着远程通信、广播通信等特点。
3结束语
通过以上分析和讨论可以发现，在空管领域，卫星通信技术得到了充分、有效应用，且在社会其他领域的生产中起着越来越重要的作用，应更加深入、具体地进行卫星通信技术研究，通过持续改进和优化设计来促使卫星通信技术的不断更新，从而找到更多新的应用领域。
参考文献
［1］高源.卫星通信技术中语音传输技术的应用［J］.新媒体研究，2015（09）.
［2］卢航.论卫星通信中语音传输技术的应用［J］.网络安全技术与应用，2014（05）.
航空通信技术篇3
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(BlindSourceSeparation)，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
当下我国空中交通的体系进过长期的完善已越来越发达，在此期间对于地空通信，也提出了新的要求，为了适应这于形势，国际民航组织通过相关规则指出，甚高频技术与盲流分离技术在民航地空通信中运用的必要性。旨在彻底解决通信过程中的数据传输与抑制干扰问题，从而使我国的民航事业有一个强大且安全的保障。由于笔者的知识深度与广度有限，此文对相关问题的探讨仅能停留在这一浅显层面，希望对我国的民航地空通信问题有所帮助。
航空通信技术篇4
对象航空气象技术主要是对气象信息进行收集与分析，从而来保证航空飞行中安全，而空中交通管理主要是指对于领空的区域管理，航空气象技术在航空领域中的各个部门都有所应用，以下做简单的介绍：
（1）航空公司，主要是对航空的计划进行制定，因此，必须要对气候有一个全面的了解，所以航空气象技术在航空公司中应用广泛，航空公司利用气象技术能够及时的了解气候的变化，并且能够根据搜集到相应的气候信息进行飞机航班的调整，防止出现一些不确定的意外情况发生；
（2）机场，气候对于机场的影响很大，若是受到了恶劣气候的影响，那么将会影响飞机的正常起飞，所以必须要能够利用航空气象技术来对气候有一个全面的了解，从而使机场迅速的掌握到信息，及时的采取相关的政策，降低造成的损失；
（3）空中交通管制机构，该部门主要是对空中交通进行相应的管理，从而能够保证空中交通的顺畅以及稳定，控制管制人员能够通过航空气象技术了解到未来一段时间内气候的变化情况，以此来对空中的飞行情况进行相应的管理，保证安全飞行；
（4）空中区域管理部门，主要是为了选定新航线，所以必须要对选定的航线的气候进行相应的分析，并且能够提供相应的天气情况，对对流层的高度、气流的稳定性进行准确的预算，以此来确定航线是否安全，从而来保障航空飞行的安全性。
二、航空气象技术在空中交通管理的应用现状
1航空天气预报对于航空天气预报来说，气象的探测技术更加的先进，会使得结果更加的精确，并且航空气象预报的周期更加的短，具有很强的实时性，航空气象预报主要是对机场的气候进行相应的监测，并且能够及时的提供一些准确的信息，气候对于机场的影响十分的大，地面的风速、空间的云量以及温度都会对航空飞行造成很大的影响。因此必须要对机场的气象进行全面实时的监测。另外也能够对飞机飞行航线的气象情况进行报告，在一些特殊的气候条件下能够有效的对飞行计划进行及时的调整，从而来保证飞行的安全。3.2报道天气的实际情况对于天气实际情况的报道主要是站在一个更为宏观的角度，能够对整个空中的交通信息进行全面的了解，利用先进的雷达技术能够检测出相应的强对流天气，并且能够对一些天气系统的运动方向进行有效的预测，这样对气象信息实时准确的监测能够保证飞机在恶劣天气条件下飞行的安全与稳定性。
3提高相应的天气情报一些特殊的天气预报，例如强热带台风、剧烈的冰雹以及气流的剧烈活动等的预报都属于重要的天气预报，这些特殊的气候将会严重的影响到飞机的正常飞行，因此必须要利用先进的航空气象技术进行监测，并且能够在最短的时间之中，获取最为精确的信息，能够在第一时间将信息传输到空中交通管制部门。管制部门会根据情况制定相应的措施，对飞机的航路航线进行调整，从而来保证乘客的安全，和航班的正常运行。
4对灾害天气进行预警若是出现了一些严重的气象状况，会对飞机的飞行安全造成很大的威胁，那么航空气象技术将会进行提前预警，从而来警示相关的空中交通管理部门，相关的管理人员将会密切的关注气候的变化，若是出现了一些比较严重的灾害天气，那么将会及时进行航班的调整，若是没有出现，那么将会正常进行飞行。另外，若是遇到了严重的灾害，对于起飞的飞机，空中交通管理人员将会及时的管理航线，使其避开恶劣天气，从而保证安全飞行。
5航空气象技术在空中交通管理部门应用前景随着社会的不断发展空中交通管理理念的不断更新，必须要运用更为先进的技术对气象进行观测，从而来更好的协助空中交通管理部门进行工作。目前，航空技术将会向着更加灵活的方向发展，对于一个区域内部的气象条件，要能够利用不同的形式对其进行监测，经过多种方式信息的传递，利用技术处理手段，从而来更好更直观的对气候进行监测，能够利用网络技术将信息传输到相应的空中交通管理部门，从而来形成一个完善的信息共享系统，使得航空各个部门能够在第一时间得知气候信息，从而来采取相应的措施，更好的保证飞行的安全。
三、结语
航空通信技术篇5
关键词现代空中交通管理；空域规划关键技术；分析
中图分类号：V355文献标识码：a文章编号：1671-7597（2014）03-0001-01
空域规划技术涉及领域很广，其主要由空域分析、设计以及评估这三个部分构成。根据有关内容，空域规划关键技术可以分为5个主要部分，分别为：1）空域运行安全评估；2）空域运行特征提取与分析；3）终端区飞行程序自动化设计；4）高空航路网布局设计与优化；5）通信导航监视台站保障能力评估。上述的5个关键技术对我国航空运输业影响重大，直接关系到我国航空运输业未来的发展规模与方向，因此，对其进行详细的分析并且投入到具体应用中已经成为当前航空业高度重视的内容。
1关于空域规划关键技术的分析
1.1空域运行安全评估分析
随着现代空中交通管理当中数据链通信技术使用范围不断扩大，加上自动相关监视技术的应用，还有缩小垂直间隔标准技术的投入使用等，直接促进空中交通管理系统发展规模不断扩大。另外，因为飞行间隔标准不断缩小，给空域系统构成严重的威胁。因此，采取何种方法对新技术背景中的空域运行开展分析和评估，从而给空域系统管理制定决策提供资料，已经成为现代决策现代空中交通管理中空域规划的重要内容之一。Faa为了保证naS系统改善安全性，也研究出了与之相关的系统安全管理计划以及系统安全手册，为空域系统风险鉴别提供了技术以及方法。同时，其还研究出安全管理系统，给空中交通服务部门增添危险防范工具。
1.2空域运行特征提取与分析技术分析
空域规划主要以空域运行特征提取与分析作为基础。该技术从定义上看，主要指工作人员以空域基础数据作为出发点，在数理统计方法提供的帮助下构建完整的空域运行特征量化和预测模型，对空域运行时产生的流量分配以及空域结构设计等一系列问题开展合理的分析。空域运行特征在内容上可以划分为多个特征，但重要的特征有3个部分，分别为空域服务质量、飞行航迹保持能力以及空域结构技术性能。当中的空域服务质量主要指像终端区、飞行情报区以及航路点等每个要素流量，同时还包括噪声系数、潜在冲突系数以及运行成本等内容；而飞行航迹保持能力的内容主要指处于空域飞行状态中飞机的侧向以及垂向偏差概率分布统计；空域结构技术性能主要为空域利用率、网络连接度以及网络可达性等内容。目前效果比较理想的空域性能数据分析与报告系统主要由Faa开发的系统，该系统可以达到对飞行程序设计进行指导、合理控制空域运行、客观分析空域噪声以及正确评估和分析空域流量等效果，当前主要应用在Faa的下属办公室、终端管制中心以及职能部门中。
1.3终端区飞行程序自动化设计技术分析
合理对终端区领域中飞机每个环节空间飞行路线开展设计，从而达到飞行程序各要素模块化绘制和自动生成等效果，可以被称为对飞行程序自动化设计。工作人员经对导航台、机场以及定位点等每项飞行程序要素特征进行分析，并且构建其和点、线、面等图形图素之间映射关系，从而取得飞行程序每要素模块化绘制与参数配置的效果。科学构建障碍物对设计模板影响关系模型，再根据终端区中机场附近具体地质条件。对设计模板进行合理的调整，进一步可以对飞行程序实施有效的设计。国外研究的飞行程序设计与空域管理软件系统，该系统将地理信息技术与计辅设计技术聚集为一体，包含大量飞行程序设计标准，能够达到仪表和目视进离场飞行程序设计效果，现阶段该系统已经应用在多个国家的航空领域中。
1.4高空航路网设计与优化技术分析
对高空航路网进行设计与优化的目的在于构建依托点为国家和地区综合枢纽机场的高空主干航路网，同时达到对进出终端区过渡航路以及支线航路网进行设计的效果。以现行航路网运行特征分析为背景的前提下，制定航路网设计目标。航路网中每个网络节点根据具体层次对其连接提出各种要求。以节点重要程度为基础，构建完整的航路网层次划分模型，合理对国家航路网络进行划分，将其更改由区域支线航路网、区域干线航路网以及枢纽主干航路网这三个层次组成。每个层次内的航路网和终端区飞行程序两者当中的过渡航路便转变为高空航路网设计与优化的内容。每层次过渡航路与航路网设计从时间上可以划分为初始化设计、网络拓扑优化设计以及三区避让设计这三个阶段。该技术的设计目标以确保航路网运行安全为基础，在增加航路网运行效率的同时影响航路网运行成本，使其呈现减少的趋势。通过网络规划技术等提供的帮助下建模与处理每层次各个阶段航路网络设计多目标优化存在的问题。
1.5通信导航监视保障能力评估分析
该能力评估主要以空域运行对通信、导航以及监视这三个方面性能的需要为出发点详细评估空域设计方案的可行性，为航路以及飞行程序的正常运行提供保障。通信导航监视保障能力评估需要按照实际通信导航对台站进行监视，也就是其需要具备电波传递特性，同时还详细考虑各种影响因素，客观构建每种台站信号传播距离模型与观测误差模型，进而对地基范围中的导航台站信号作用空间、侧向容差以及沿航迹容差进行分析。由Faa研究的RnaV-pro功能非常强大，可以对终端区飞行程序障碍物开展评估，同时还能够对监视通信台站覆盖进行分析。
2我国空域规划关键技术研究和应用分析
现阶段我国民航可用空域资源非常少，连全国空域总资源20%也打不到，但是飞行流量却伴随社会的发展不断提高，存在缺陷的空域结构直接对航空运输业发展造成影响，尤其是奥运会等重大国际活动顺利举行后，我国航空运输业发展规模不断扩大，给空域运行造成严峻的形势，因此对空域资源做出优化配置迫在眉睫。当前，国家不断提高空管科研力度，并且构建大量的空域规划技术研究与应用研究课题，以自主研发为出发点，通过航空发展需要推动空管技术发展，统筹我国优势力量，促使我国空域规划技术取得一定的成果，并且给我国空域规划技术规划和设计提供大量理论依据以及技术，使其被广泛应用在民航空域建设领域中。
3结束语
由上可知，现代空中交通管理中的空域规划关键技术对我国航空运输业的影响较深，直接关系到其发展方向，对此专家们需要发扬积极探索和不怕艰苦的精神，不断研发出新技术并将其投入到应用中，为我国航空运输业发展作出贡献。
参考文献
[1]熊洛，李毅.基于multi-agent的空中交通流量仿真研究[J].航空计算技术，2013，23（05）：56-57.
航空通信技术篇6
[关键词]航空器材；信息化；管理信息系统
doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2016.22.096
[中图分类号]V242；F560[文献标识码]a[文章编号]1673-0194（2016）22-0-02
0引言
建立科学的航空器材管理信息系统对航空运输业的发展有很大的帮助，通过系统化的管理，为工作人员在进行航空器材查询的时候节省了很多的时间，提高了他们的工作效率与工作质量，在信息的传递速度上面也有所加强，真正实现了内部资源的有效共享。另外，对航空器材管理信息化的研究还能够加强航空企业对成本的控制，合理地进行航空器材的资金投入，为航空企业带来了更多的经济效益。
1航空器材管理的相关概述
1.1航空器材管理的主要内容
航空器材管理是一个管理系统工程，一般情况下，航空器材管理会分成狭义和广义两个角度进行分析。从狭义的角度来看，航空器材管理包括物流管理和价值流管理；从广义的角度来看，航空器材管理除了物流管理和价值流管理以外，还有工程技术管理。
航空器材管理的物流管理是指从采购、验收、库存、维修领用、拆换件送修等全过程的管理，每一个环节都在航空器材管理的约束下进行。航空器材管理的价值流管理是指对航空器材存在价值的管理，每一个航空器材在不同时期的存在价值都是不一样的，所以，每一个环节都不能沿用之前确定的航空器材价值，需要重新进行成本核算，对各个时期的航空器材使用价值进行系统的预算、核算、分析与控制，确保各个时期航空器材使用价值的准确性，更好的对航空器材管理进行把握。
不管是物流管理还是价值流管理，都是航空器材管理中的重要组成部分，在实际使用过程中应该结合二者的优势，在不影响飞机维修质量的前提下，进行航空器材的成本控制，既能够保证飞机的正常运行，还能够提升航空公司的经济利益。
1.2航空器材管理的基本特征
随着科学技术的不断完善，航空器材管理信息系统的建设也应该向信息化、集成化、科技化的角度发展。技术人员要具备灵活的使用工程技术的能力，科学的进行成本预算管理，从而得出精准度更高的数据信息。
1.3航空器材管理信息系统与机务维修管理系统相结合
航空器材管理是为飞机的维修提供服务的，当飞机出现故障的时候，维修人员能够尽可能快的通过航空器材管理信息系统找到适合的部件进行维修，为整个维修过程节省了大量的时间，避免了航班延误给航空公司带来损失的现象。所以，航空器材管理信息系统与机务维修管理系统是有很大关系的，航空公司不能将航空器材管理信息系统看成是一个存货模块，而是应该与机务维修管理系统紧密相连。
1.4航空器材管理信息系统产生的数据比较庞大
航空器材管理信息系统最基本的要求就是对航空器材进行跟踪与深化，只有最基本的要求实现了，才有可能实现成本控制、提升可靠性的目标。但是，随着科学技术的不断完善，飞机的组成结构越来越复杂，每一个系统都涉及到成千上万个零件，这种现象给航空器材的跟踪与深化带来了很大的难度，每一个航空器材的管理都会产生大量的数据，大大增加了工作人员的工作量，稍有不慎就会造成数据混乱的现象，不利于航空器材管理信息系统的发展。
2航空器材管理信息化研究的关键技术
2.1条码识别技术
l码是由一组按照一定编码规则排列的条、空符号，每一个条码中都包含着不同的信息，通过条码识别技术就能够准确的掌握五六单元的基本信息，像是工作人员、相关物品、设施设备、资产情况等信息在条码中都有所体现，只要使用条码识别设备对条码轻轻一扫，条码识别技术就会发挥作用，对条码中的内容进行自动识别，从而实现了航空器材的物流管理与价值流管理，对于航空器材的跟踪与深入也有很大的帮助。
2.2射频识别技术
射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，传统的条码识别技术会通过光对条码进行扫描，从而达到识别的目的，但是射频识别技术则不同，不需要进行任何的人工操作，射频识别设备中的阅读器会自动感应航空器材的基本信息，真正实现了航空器材管理的自动化与信息化。图1为便携式射频识别设备。
2.3数据挖掘技术
在使用航空器材管理信息系统的时候经常会产生大量的数据，这些数据中有一部分是对管理有帮助的，有一部分是没有很大帮助的，而数据挖掘技术的作用就是“取其精华去其糟粕”，在大量的数据中找到有潜力、有使用价值的数据，通过科学的手段进行数据的归纳与总结，使数据更加系统化、结构化，使用起来也更加方面。
3加强航空器材管理信息化的对策
3.1航空器材管理信息系统的建立
航空器材管理信息系统主要分为三种类型，分别是工程管理型、存货管理型、工程价值管理型。
工程管理型主要针对飞机上的机务维修业务，将系统构建的重点放在信息采集与维修行为上，将航空器材的采购、收发料、送修作为系统的主要业务，以飞机的维修为主线开展工作内容，一般在成本控制方面的考虑比较少，对于航空器材价值方面的记录、分析、管理并不是非常到位，所以很多时候并不是能够充分发挥出航空器材管理信息系统的实际作用。
存货管理型的航空器材管理信息系统将财务系统中的存货管理系统进行了升级，根据航空器材管理过程中的主要内容进行系统的设计。然而，我国航空企业对于航空器材管理信息系统始终存在着一种错误的认知，将一般的存货管理系统应用在航空器材的管理中，经常会出现航空器材的管理与飞机维修业务脱节的现象，在进行飞机维修的时候，航空器材管理信息系统无法在第一时间为维修人员提供相应的零部件，从而影响了飞机的维修效率，甚至还会出现航班延误的现象。
3.2加强航空器材的可视化管理
航空器材的可视化管理属于一种新型的管理模式，结合了先进的科学技术为航空器材管理提供了基本保障，实现了航空器材管理信息系统与通信技术的有机结合，充分体现了我国科学技术的发展水平。航空器材的可视化管理主要包括两个方面：一方面要加强“网”的建设，另一方面要加强“信息”的建设。“网”的建设是指在航空器材管理信息系统中建立一个信息网，这样就能够实现航空器材管理信息系统外部环境与内部环境的高效结合，通过“网”实现了互联互通的目的。“信息”建设是指确保航空器材管理信息系统在运行过程中的信息透明化，也是可视化的管理的另一种表现形式。
加强航空器材的可视化管理不仅能够提升管理人员和维修人员对现场状况的反应能力，还能够完善工作人员的工作效率与工作质量，通过资源的合理配置，最大限度的发挥了航空器材管理信息系统的使用效果。航空器材的可视化管理过程中需要应用到很多先进的科学技术，像是可视化技术、计算机科学技术、网络通信技术等，所以对于工作人员的综合素质的要求也非常高，除了要能够熟练的使用这些技术以外，还要具备丰富的现场经验，及时、准确的掌握航空器材的管理状况、管理方式，提升了航空器材信息化管理的可靠性。
4结语
随着科学技术的不断完善，对于航空器材的管理也更加的严格，传统的管理手段已经无法适应现代化社会的发展，还需要向更加信息化、智能化的方向努力，e极的在航空器材管理信息系统结合先进的科学技术，不断的提升管理人员和维修人员的综合素质，不仅要在专业水平上进行提升，还要具备丰富的实践经验，为航空器材管理信息化的可靠性提供保障。
主要参考文献
[1]周晓光，王晓华.射频识别（RFiD）技术原理与应用实例[m].北京：人民邮电出版社，2006.
[2]王丰，姜大立，杨西龙.现代军事物流[m].北京：中国物资出版社，2005.
[3]王爱玲.RFiD技术及应用[m].北京：中国物资出版社，2007.
航空通信技术篇7
摘要：本文先是简要介绍了航空电子机载设备的作用和分类，再主要介绍了对于航空机载电子设备可靠性的研究方法，并且选用强化试验方法为示例进行阐述，简述了航空数据总线技术在可靠性研究领域的应用。
关键词：航空；机载电子设备；可靠性；发展
1航空电子机载设备概述
随着科学技术飞速发展，航空电子领域的研究开发也取得了突飞猛进的成就，现投入使用的先进的航空电子机载设备都是包含有通信系统、传感系统、显示系统、网络化控制系统的整个网络体系。其中按功能细分又可分为飞行、推力、火力、通信导航以及航空电子仪表等系统，有些科技超前的发达国家更是研发出高性能的人机交互体统，这样一来就可以通过操控计算机网络来控制和调用整个航空电子设备，并且能够实现系统全方位的资源共享。简单地以民航客机为例，常用的机载电子设备分为机外通信系统和机内通信系统，当让有一些大型飞机还装配有卫星通信、飞机通信寻址以及报告系统，这些都属于航空电子机载设备。其中，机外通信主要负责飞机与地面以及飞机与飞机之间的通信和联络，大体包括有高频通信、甚高频通信、选择呼叫以及应急电台。机内通信则主要包括机内联络、旅客广播。正因为有了这些电子通信系统，才使得飞机航行的安全性得到保障，更能够增添乘客在旅途中的娱乐性，并使乘客对于服务的需求得到最大满足。对于民用飞机机载电子设备是如此重要，那对于军用航行器的重要性就不言而喻了。
2可靠性检测及其研究的重要性
既然航空电子机载设备对航行器飞行过程的整个通信系统有如此不可或缺的作用，那我们对于其可靠性的研究也显得尤为关键了。众所周知，飞机在航行过程中，内部的机载电子设备所处的自然环境条件和机械环境条件不仅复杂多变，很多时候都及其恶劣，提高和改善当前航电系统的安全性、可靠性和不可否认性是值得深入研究的关键性课题。对航电系统的可靠性研究可从以下敏感应力分析入手：极限温度、温度急剧变化、振动。这是三个难度系数高、研究过程复杂的传统部分。在可靠性测试过程中，对设备施加的试验应力不得小于其真实工作状态下承受的极限应力，但也不能够大过破坏破坏极限应力，只有这样才能让研究人员发现其潜在危险和缺陷。另一方面，随着科学技术的飞速发展，人们的生活越来也离不开电子产品，离不开无线电信号，也就是电磁信号。悬挂在天空上方的卫星越来越多，它们无时无刻不在向地球各个地方发送信号，作为回应也会接收来自地球各地的电磁波，我们现在所应用的航空电子通信设备也是借助无线电信号在运转工作的。但是电磁谱越来越密集的同时，为了提高航电系统的可靠性，电磁屏蔽显得尤为重要。因为航电系统组成复杂，且高度集成化，除了克服自身各个设备的相互影响，更重要的是屏蔽外界复杂的电磁环境，这样才有利机安全可靠地飞行。
3国内外对相关技术的研究现状及其发展前景
3.1研究现状
3.1.1可靠性强化试验
早在近三十年前，就有航空电子专家发现传统的可靠性测试方法和理念存在有周期长且费用高的缺点，为了改善这一方法，科学家们以故障物理学为理论依据，逐渐地提炼出可靠性强化试验这一先进技术。这一技术的特点在于不像之前那样，一味地去模拟航行器在航行期间将会面临的各种真实的自然环境和机械环境，这样复杂多变的模拟需要的成本非常昂贵，持续的时间周期肯定也不会短，更主要的是这种一次性的模拟并不能全面地穷举出每种情况，安全可靠性也不能得到保障。而可靠性强化试验则是通过分析航电系统的组成、工作特点和工作环境来计算各个部分主要受到的敏感应力，以此为依据在测试模拟过程中向航电系统的相应部位施加合适的试验应力，也就是人为地施加远高于产品设计初期规定的极限应力条件，如果通过了这样的可靠性强化试验，就说明产品的可靠性就得到了大大的提高，人们可以放心地将其投入使用了。
3.1.2航空数据总线技术
近些年来，航空数据总线技术在全世界范围内的航空电子领域都称得上是备受关注的核心技术之一。顺应全球智能化的趋势，航电系统也逐渐走向智能化、综合化和模块化。绝大部分发达国家以及像中国这样科技发展迅速的发展中国家都已经为航空数据总线技术投入大量研发资金，大力培养相关技术人员和专业人才，去探索航空通信领域的未来发展方向。日前，外国公司对于该项技术的研究和发展较国内更加深入，研究方法更加科学，取得的成果也很可喜。国内的形式则不那么乐观，很多公司只能生产出性能单一的总线产品，而且研发成本很高，以至于性价比很低，对比国外那些更加卓越，几经完善的结构模块化产品，差距还是不容小觑的。除此之外，国外企业对很多技术都实施垄断，国内相关企业的研发部门难及时借鉴学习，技术水平和研究规模相较落后，这样一来就我国就很难开发出独立产品。
3.2发展前景
建立了以航空电子总线为技术核心的基础，航空电子系统的可靠性将会得到很大的提高。再通过强化试验对新开发设计的航空机电系统进行可靠性测试检验，将这些技术成熟掌握，合理运用，就可以大大地缩短这类产品的研发周期，让其能够迅速投入使用，既能提高机电系统的可靠性，有降低了其研发成本，对于整个航空工业的发展都有十分积极的作用。
4结语
为了跟上当前航空工业发展的前进步伐，机载电子系统的研究与开发也要投入更多的人力、物力和财力。随着航空电子机载设备的复杂化和高度集成化，人们对于航行器的飞行安全性有更高的要求，这就必须要通过各种测试和飞行实验对其整个网络通信系统的可靠性进行全方位的深入研究。只有全部分析透彻了，才能放心地使用飞机上的这些机电设备，并对其进行整体的管理和部分的调用，从而实现飞机上各个数据信息的共享，根据不同的实际情况下进行全面分析，做出正确判断，使机载电子设备的各个部分都处于高效工作状态，也处于精准的控制和管理之中。
参考文献：
[1]许劲飞.航空机载电子设备可靠性强化试验方法研究[J].中国科技信息，2012.
[2]周德新，蒋红菊.etherCat技术在机载测试系统通信中的应用[J].测控技术，2014.
[3]孙沛，陈奎.机载分布式机电系统的容错和重构[J].测控技术，2014.
[4]马银才，张兴媛.航空机载电子设备[m]，2012.
航空通信技术篇8
当前，航空电子系统已经成为航空技术领域发展最为迅速的技术之一，也是在新型改进型飞机中应用最为活跃的环节之一。本文重点分析了航空电子技术的主要发展方向，并就其未来发展趋势进行了探讨。
【关键词】航空电子技术网络化发展趋势
航空电子技术复杂程度及精细化程度不断增加，为航空飞行提供了功能强大、安全可靠的服务，但同时也导致飞机故障分析与处理工作的难度加大。航空电子技术是航空安全运输的重要保障，其可靠与否直接关系着航空企业的健康、稳定发展，为此，必须将航空电子技术同运营管理紧密结合，加大研发力度，推动航空产业的发展与改革。
1航空电子技术的发展方向分析
航空电子技术的发展方向主要包括开放式系统结构、CotS技术、传感器技术、同开放式系统相适应的硬件及软件工程环境等。
1.1开放系统结构
当前，在商用及军用技术中已经成功实现了系统传统“封闭式的结构”转变为经济性、灵活性的“开放结构”，这一转变对于航空电子系统而言无疑是一项巨大的挑战。开放系统结构主要是由开放系统接口标准进行定义的一种结构框架，具有可交互操作、可移植、可变规模等特点，系统结构的最大优势在于其经济性，在计划、开发、维修、更新过程中可以有效降低成本，增加了可重新使用的机会。为了实现开放系统结构，必须制订并贯彻各类标准接口，确保各类产品研制都能遵循一致的规范与标准。为此，要求航电系统应制订开放式的、统一接口标准与规范。对于开放系统结构而言，其不仅涉及到硬件，还涉及到了软件。要求航电系统软件，如操作系统、数据库、网络、应用程序等必须遵循相同的标准及规范，并将软件标准化、可重用性、可移植性、质量等相关要求列入表征参数中。
1.2软、硬件设计
为了实现系统结构的通用性、综合性，必须首先实现模块化，这是航空电子系统的另一重要发展特征。模块化有效简化了开放式系统的结构，是实现系统结构综合化及系统重构的基础。模块化的基础是标准模块Sem，可以使航空电子系统由传统的三级维修转变为二级维修，从而有效缩减了后勤保障费用的支出。如今，集成电路以及电子技术已能够使所有功能浓缩于一个标准化的电子模块中。为了实现航空电子系统的高度模块化，需要利用模块化结构，采用通用式外场可更换模块LRm，同时，应注意尽量减少LRm的使用量。系统功能实现需要借助于操作系统的控制，设计过程中，应根据系统结构特性选择相应的软件结构，当系统步入实时、高速计算阶段后，加快分布实时操作系统软件的研发，实现系统的可控性与可管理性，同时，加强执行、应用标准接口的研究，以满足软件可测性及应用性方面的要求。
1.3CotS技术
CotS技术，即所谓的“Commercialoff-the-Shelf”，中文译为商用流行技术，指的是将流行货架产品直接或适当改造之后用于军用装备的一项技术。此技术诞生于上个世纪80年代初，在军事航空领域得到了迅速的应用，它不仅可以应用于硬件，还可以应用于软件。该技术优点如下：利用通用性、开放性技术标准，因此拥有良好的兼容性；采用先进的现代化技术，因此满足了技术的发展潮流；拥有良好技术支持，具有可扩展性，便于升级及产品的更新换代；可直接于货架上进行采购，确保了供货来源；采购费用较低；生产及研发周期较短；便于维修与后勤保障，且费用较低；不必投入专项经费用于研发等。在航电技术中应用CotS技术，可以有效减少专用组件、元器件及模块数量。利用该技术的同时，还需要加强CotS加固技术的研发与推广，以确保新型航电系统技术的稳定性与可靠性。
1.4现代化传感器技术
通常而言，传感器费用约占航电系统的70%，因此，传感器一直追求多功能、低截获率、高精度等目标，如今，射频传感器已经成为综合航电技术的主要发展方向。新型雷达体制有效提高了雷达的探测能力，为雷达探测提供了源动力，当前，有源相控阵雷达已经成熟，并开始投入装备。相控阵体制是当前雷达领域的一项新技术，较单脉冲、合成孔径、脉冲压缩等技术都更为先进。它拥有快速的扫描速度，功能多，被拦截的概率极低，雷达截面积小等优势，因而在高分辨率识别与探测领域得到了广泛应用。可以利用软件进行波形重构，对可编程信号处理器进行相应的处理，为了提高传感器的性能，可以利用数据融合技术，确保目标信息的准确性与质量。
2航空电子技术未来发展趋势分析
未来航空电子技术的发展将朝着“综合化”、“信息化”、“网络化”趋势发展，重点在于加强信息化，解决网络化，对这两方面的设备与技术加强开发。
2.1综合化
当前，航空电子技术的发展核心在于有效提高性能、缩减成本、提高可操作性，因此，“综合化”发展趋势在于将航电系统光电、通讯、雷达、导航等设备与传感器进行综合设计，形成一个集多手段、多功能、多频谱于一身的综合航空电子信息系统；
2.2信息化
航电系统“信息化”趋势是指从提高航空信息传输、搜集、处理及应用功能出发，加强现代化电子信息技术最新科研成果的应用，实现航空电子系统的高度集成化；
2.3网络化
航空电子系统“网络化”趋势是一种新型的概念，是指利用航电系统相关设备等，实现航空信息网络的有效连接，以更大的效率，在更广阔的范围内实现硬件与信息资源的共享，从而提高指挥控制力、平台生存能力，在以网络为中心的平台上发挥更有力的体系对抗能力。网络化是航空电子系统更高层次的综合化与信息化，是继“四代机”之后，航空电子技术发展的又一重要趋势。
3结束语
总而言之，航空电子技术在航空飞机上的应用不仅可以显著提高飞机使用过程的可靠性、稳定性与安全性，还有效满足了人们对机舒适性及经济性等方面日益提高的要求，因此，航空电子技术的普及和应用已经成为未来我国航空产业发展过程中必然趋势。
参考文献
[1]霍曼，邓中卫.国外军用飞机航空电子系统发展趋势[J].航空电子技术，2012（04）：115-120.
[2]梁德文.外军“四代机”之后航空电子系统发展的探讨航电系统发展趋势[J].通信导航与指挥自动化，2011（06）：165-171.
航空通信技术篇9
【关键词】智慧交通；智慧航运；上海港；空间地理信息系统
0引言
在2014年全国交通运输工作会议上，交通运输部部长杨传堂提出：全面深化改革，集中力量加快推进“综合交通”“智慧交通”“绿色交通”“平安交通”的发展。综合交通是核心，智慧交通是关键，绿色交通是引领，平安交通是基础，“四个交通”相互关联、相辅相成，共同构成了推进交通运输现代化发展的有机体系。加快发展智慧交通是推进交通运输管理创新的重要抓手，是提升交通运输服务水平的有效途径，也是推动交通运输转型发展的重要支撑。水运是现代交通运输的重要组成部分，是大型物资的最主要运输方式。上海港作为国内最大、最繁忙、最重要的港口，在我国社会和经济建设中发挥着巨大的作用。“智慧航运”是“智慧交通”在水运领域的具体体现。如何在上海港落实好“智慧交通”建设战略，实现“智慧航运”，是一个具有挑战性的现实命题。
1上海港空间地理信息系统建设的现实意义
1.1“智慧交通”建设的内在要求
“智慧交通”的本质要求是“以信息化、智能化为牵引，推动现代信息技术与交通运输管理和服务全面融合，实现交通运输设施装备、运输组织的智能化和运营效率、服务质量的提升”“注重以信息化、智能化引领和提升交通运输管理效能，促进现代信息技术在行业监管、运行管理和服务领域的深度应用”。在水运管理领域，如何有效地提高航道的通航效率，最大限度地利用港口设施，为港通组织、港口生产调度、航运综合管理服务，是“智慧航运”的题中之义。一方面，信息技术的进步和经济社会的发展，为“智慧航运”建设提供了现实可能性；另一方面，“智慧航运”的基础在于航运各类相关信息的高度聚合和有效应用，必然要求建立港口空间地理信息系统，为“智慧航运”建设的实现提供技术和数据基础，在可视化数字地图显示平台上实现航运要素的查询、定位，相关信息的显示等功能，从而为船舶安全航行、港口规划和建设、港口物流以及相关国防军事活动等提供决策支持，打造我国航运“升级版”。
1.2“智慧城市”建设的重要内容
2011年，上海提出建设“智慧城市”。这是上海深化实践“城市，让生活更美好”的重要举措。目前，《上海市推进智慧城市建设2011D2013年行动计划》已经顺利完成并取得了阶段性成果。2014年9月，上海《上海智慧城市建设2014D2016年行动计划》，明确提出将“智慧交通”和“智慧航运”建设列入专项建设内容。“智慧航运”作为“智慧城市”建设的一部分，在新一轮智慧城市建设中应更主动地适应互联网和先进信息技术发展的新特点、新趋势，更加突出智慧应用。建设上海港空间地理信息系统，推进和发展“智慧港口”“智慧航道”，全方位打造智能型现代化港口，既是实现“智慧航运”最为基础的一项内容，同时也可以有效服务于“智慧城市”的建设。
1.3上海国际航运中心软实力的重要体现
上海国际航运中心建设不仅需要提升硬件基础设施，更需要加强“软实力”的建设。真正意义上的航运中心，是依赖于服务和知识的第二代及第三代航运中心。
随着信息化技术的飞速发展和海量数据的出现，传统的港口生产组织管理模式、安全保障管理手段等已经无法满足现实发展的要求。现代社会是海量信息的社会，对不断发展中的航运而言，亦是如此。港口空间地理信息系统是打造“智慧港口”和“智慧航道”的基础，与发展现代航运服务业息息相关，一旦建成，将会在“智慧航运”建设中发挥重大作用，使多方受益。港口空间地理信息系统在充分掌握港口、航道等相关要素信息的基础上，采用地理信息系统、遥感、数据库等技术，结合计算机网络通信技术、“云技术”和“物联网”技术等，高效、便利地进行信息数据的整合利用，以图文并茂的方式将港口水域的整体概况、自然条件、地理形势（地理位置、范围、面积、区域形势等特征）、环境组成、功能设施等特征详细呈现给用户，从而为船舶航行、港口规划与建设、海洋经济开发、水上安全监管和相关军事活动等提供决策辅助，实现真正意义上的“智慧航运”。作为有效的辅助决策工具，港口空间地理信息系统能够做到：使航运交通的组织更加有效；能够提高船舶进出港的效率，降低安全风险；提供港口、航道信息服务，助力导航服务；通过信息交互融合和大数据应用，为企业、行业和政府管理部门提供在线管理、统计分析、数据挖掘、基准评估、指数编制等服务，辅助企业优化业务管理、提高运营效率、降低经营成本，助推航运经济转型升级。
2实现上海港空间地理信息系统建设的可能性
2.1局部成功经验可借鉴
从20世纪80年代开始，我国的空间地理信息系统建设方兴未艾，在很多行业都发挥了巨大的作用。陆域“智慧交通”平台的建设均是建立在空间地理信息系统基础之上，可为上海港空间地理信息系统建设提供宝贵的经验。
近年来，一些地区和部门从实际出发，在“智慧港口”“智慧航道”“智慧航运”等建设方面进行了一些局部的实践探索。在“智慧港口”建设方面，运用物联网技术将广布于全球港口的装载设备、船舶、集装箱、车辆、仪表都连接到网中，使源头数据的采集质量得到极大提高，实现物与物之间的信息共享和动态协作，提高港口作业的效率、准确性和可视化程度，形成安全畅通、环保高效的现代化港口。在“智慧航道”建设方面，交通运输部天津水运工程科学研究院研制的“黄骅港智慧航道系统”，不仅从整体上基本实现了对港口作业船舶（包括疏浚船舶、运输船舶、港作船舶等）、航保设备（灯标、导标等）、气象水文等水上信息的实时监控，而且实现了对各类信息的科学分析和针对疏浚组织、生产计划、航道建设的辅助决策，还实现了将航道、港池作业的人工管控工作变为自动管控的目标。长江航道局以长江电子航道图系统建设为突破口，以数字航道建设为依托，大力推进智能航道建设，并取得了一定的成果。
2.2信息科学技术的支撑
近年来，上海“智慧城市”的建设已打下了坚实的信息技术基础，积累了宝贵的实践经验。信息基础设施、信息感知和智能应用、新一代信息技术产业的发展，均使得“智慧港口”和“智慧航道”建设成为有源之水。
在“智慧港口”建设中，根据现代港口运作模式，将基于物联网技术、网络通信技术、信息处理技术和空间地理信息系统技术的“智慧港口”分为采集层、传输层、数据处理层、业务层和呈现层。采集层的主要作用是快速感知和识别物体以及采集和捕获信息；传输层以无线网络接入物联网管理中心和物联网信息中心，并在数据处理层对海量信息进行智能处理；业务层是将各专业技术、空间地理信息系统技术与智能港口的需求相结合，实现港口智能化应用的解决方案，包括港口客户服务、港口生产管理、港口运营管理等系统，是“智慧港口”的核心层次；呈现层是实现“智慧港口”与人交流的层次。建设港口空间地理信息系统，可以直接为“智慧港口”提供基础地理数据服务。
在“智慧航道”建设中，通过现代化信息技术手段，在电子海图基础上，综合应用空间地理信息系统、遥感、遥测、宽带网络、通信、虚拟仿真、多媒体等多种技术对航道管辖区域、管理对象及管理活动实现虚拟化、网络化、数字化，从而在水路交通管理中，深入开发和广泛利用水路交通信息资源，为管理方式的变革及管理现代化、决策科学化、服务社会化提供信息化支撑。
2.3海量信息数据奠定基础
自2010年起，交通运输部东海航海保障中心上海海图中心全面负责我国沿海港口航道图（以纸海图、电子海图、改正通告等为主）的编绘制作。经过多年的建设和发展，该中心已经积累了大量的港口航道空间地理数据，并且这些数据覆盖我国整个沿海的港口和重要航道，数据内容丰富，尤其是上海港区域数据更新非常及时，数据质量高。充分利用这些海量数据，可为上海港空间地理信息系统建设提供重要的基础数据。
电子海图（港口航道图）是基于S-57国际标准生产的电子航道图，具有国际通用性强、定位精度高、航道信息内容丰富等特点。只要将电子海图加载在专门开发的“空间地理信息系统”显示软件中，该系统就能够自动全面获取立体的航道航行信息，结合船舶自动识别系统技术，就能自动将船舶定位信息实时反映在电子海图上，与终端设备或雷达所获取的周边船舶信息叠加，实时反映航道中船舶的航行信息，全面掌握船舶周边情况；同时，在航道上航行的船舶还可以根据自身航行需求，制订计划航线，实时计算航线距离、航行时间及抵达时间，并连续记录本船航行轨迹及实现航迹回放等功能，可以为船舶设计出最佳航线并保证其安全航行。
在操作上，电子海图还能够实现放大、缩小、显示模式及配色模式选择等符合国际相关标准的显示，使船舶能够通过海图上的地物地貌信息查询，获取航标、临过河建筑物、水深等立体航道综合信息，以供船舶航行参考；此外，空间地理信息系统还能够根据终端用户需求实现航行报警功能，其中包括航行危险、航线偏移、限速、逆航道航行等诸多报警功能。这就意味着，船舶在基于电子海图基础上的“智慧航道”上航行，可以方便、直观地设计最佳航线并保证安全。
3上海港空间地理信息系统建设的
对策建议
3.1把握我国加强海洋经济建设的历史性机遇
党的十提出的全面实施海洋强国战略，交通运输部提出的“智能交通”建设任务，上海市的“智慧城市”建设专项任务和目标，以及建设上海国际航运中心的国家战略，均对打造一个智能型的上海港提出了要求。上海港成为一个以知识和服务为标志、以高度信息化为支撑的现代化智能港口，最基本的要求在于是否能构建一个完备的上海港空间地理信息系统。因此，上海港应充分把握我国大力加强海洋经济建设的历史性机遇，抓住上海“智慧城市”建设的有利时机，全面推动上海港口空间地理信息系统的研究和建设工作。
3.2争取交通运输部和上海市有关部门的支持
建设上海港空间地理信息系统涉及交通运输部和上海市层面。有关部门应高度重视，紧密协调配合，积极争取政策和项目支持，将上海港空间地理信息系统建设作为试点；争取开展由交通运输部和上海市层面组成的高规格项目，结合航运行业和社会发展的实际需求开展顶层设计，高起点规划。
以实际项目工作为重点，研究数据资源的综合利用、数据平台的开发和整合。同时，加大港口空间地理信息系统的创新投入，形成合理导向，重视相关专业人才的引进和培养，鼓励企业、事业单位在科技研发方面投入更多的研发资金，从而促进国内地理信息系统等相关产业的创新发展，改变依赖进口及国外系统的现状，使之成为“突出创新驱动、推动智慧交通发展”的重要内容，为上海成为具有全球影响力的科技创新中心作出贡献。在条件成熟时，及时总结上海港空间地理信息系统建设的经验成果，以点带面，点面结合，统筹推进我国沿海港口的空间地理信息系统建设，最大限度地提升港口管理智能化程度，促进航运效能进一步提升，更好地服务经济发展。
3.3夯实空间地理基础数据建设基础
强化空间地理基础数据建设。数据是系统建设和使用的基础，没有强大的、高质量的数据，就如同“无源之水，无本之木”，系统就只是一个空壳，无法发挥作用。建设上海港空间地理信息系统，最为关键的是空间数据的可靠性、完备性和实时性。只有可靠、完备的数据才能支撑空间地理信息系统的推广使用；只有实时性的数据才能使系统作出高效、准确的决策，保障客户的安全。尽管上海港空间地理基础数据水域部分已经比较完备，数据的及时性强，数据更新有保障，但是，该数据库建设仍存在几个亟需解决的问题：
（1）数据的完整性问题。建设上海港空间地理信息系统除了空间地理数据，还需要其他各个涉海行业的非空间地理信息数据，这些数据来源于各个部门，存在着数据来源多样性。因此，数据共享既可以解决数据完整性问题，也可以解决数据重复采集的问题。
（2）数据的兼容性问题。来源不同的数据存在格式不统一的问题。建议未来将这些数据按照S-100的标准进行组织，解决数据兼容性的问题。
（3）多样性大数据的管理和信息挖掘。需要建立一个完善的空间地理信息数据库对这些数据进行有效管理，并利用数据挖掘技术，有效地从数据库中发现隐含的、有意义的、有价值的信息。
3.4完善信息基础平台
航空通信技术篇10
[关键词]航空气象；空中交通；管理；应用
中图分类号：V355.1文献标识码：a文章编号：1009-914X（2015）05-0106-01
1航空气象技术概述
1.1航空气象学的发展及研究内容
随着各国飞行流量的迅速增长，流量问题成为导致航班延误、返航、备降的重要原因，而复杂天气又是影响流量的重要因素。飞行活动和气象条件之间正在从气象条件决定能否飞行，变为在复杂气象条件下如何飞行。航空气象学的应用也从单一的保障飞行安全扩展到了与空中交通管理有关的其他研究领域。现代航空气象学主要研究气象要素和天气现象对航空技术装备、飞行安全和流量管理的影响。
1.2航空气象服务
航空气象技术的基本任务是收集、加工、处理、分析气象情报和资料，及时、准确地提供航空运输所需的气象情报，为飞行安全和效率服务。空中交通管理包括空域管理、空中交通管制空中交通流量管理等，航空气象技术可应用于航空公司、机场、空中交通管制部门、空中交通流量管理部门及其他与空中交通管理有关的航空气象部门，为空中交通管理各部门提供各类气象服务。
2航空气象技术在空中交通管理的应用
2.1航空气象技术的应用现状
现有的航空气象技术是将实施空中交通管制和空中交通流量管理所需的航空气象情报和资料进行采集、分析和处理，以图形、表格、文字等形式送给管制中心系统和流量管理系统，包括各类航空天气预报、各类天气实况、重要天气情报、各类天气警报，并提供weB查询、浏览服务，供管制人员和流量管理人员掌握起降机场、航线及飞行区域的天气情况，另外还可以向飞机提供对空气象广播服务，为飞行安全和效率服务。
2.1.1提供各类航空天气预报
1）机场天气预报
对未来9h和24h之内，本机场各种气象要素或天气现象如地面风向风速、有效能见度、云状云量云高、天气现象、气压、温度、露点、结冰、颠簸等情况做出具体预报。
2）航路天气预报
对飞机从起飞至落地整个航路飞行高度上的风向风速、温度、云状、云顶高、结冰、颠簸等具体情况及其演变趋势做出预报。
3）着陆预报
为即将落地的飞机提供本场未来m内的天气变化趋势，它是附在每小时一次的天气实况报之后一起对外通报，也可直接向空中飞机广播。
2.1.2提供各类天气实况
1）天气实况报
每小时（或每半小时艉供一次本机场的地面观测报告，包括风向风速、能见度、云量云状云高、温度、露点和气压值。从飞行开始前2.5h到飞行活动结束。国际机场要求24h不中断。
2）天气雷达探测资料
在雷雨季节，一般是每隔2h一次的定时观测，如有“对流天气”，则连续开机跟踪观测。天气雷达能探测机场周围半径几百公里范围内的强对流天气和云雨分布。经过雷达回波自动处理后，可用图像的方式直观显示云雨回波的强度、移向、移速、降水强度、降水分布及云顶高分布等。
3）卫星云图
与天气雷达回波图像相比，卫星云图可以直观地反映云的种类、特征、分布及其变化，中小尺度云系和强对流天气的发生发展。对远航飞行和海上、山地飞行特别有用，每小时可接收一次。
4）特殊天气报告
各类天气实况信息不仅可让管制人员和流量管理人员了解常规的机场天气情况，还可以提前掌握雷暴天气等强对流天气信息。雷暴天气对飞行安全的影响极大，会使受影响的空域容量迅速下降，引起流量拥塞，而天气雷达探测资料能够准确地提供雷暴天气的强度、移向、移速、降水强度、降水分布及云顶高分布等信息，便于管制人员和流量管理人员提前采取措施，安排受影响的航班进行地面等待或改变航线，避开雷暴区域。
2.1.3提供重要天气情报
按国际民航《航空气象服务手册》规定，当出现（已观测到）或预计将要出现活跃的雷暴区、热带风暴、强烈飑线、严重冰雹、严重颠簸、严重积冰、显著地形波和大片沙尘暴时都会重要天气情报。重要天气情报中的天气现象都会严重威胁到飞行安全，空中交通流量管理部门和空中交通管制部门在收到该报后，会及时安排即将起飞的航班进行地面等待、地面停飞等，对已经起飞的航班则安排进行空中改航、备降等措施。
2.1.4提供各类天气警报
当出现低于“机场天气标准”的天气要素或危及飞行安全的天气现象时，就会天气警报，当其“好转”到标准以上时，还会警报解除报。机场警报是对地面（包括停场）航空器、机场设施与服务有害的气象情报的简要情报，包括发生或预计发生的下述一种或几种天气现象：热带气旋、雷暴、雹、雪、冰、降水、白霜或雾淞、沙暴、尘暴、扬沙或扬尘、强地面风和阵风、飑、霜。风切变警报是观测到的和预期出现的风切变简明情报。天气警报中的天气现象都会危及到飞行安全，例如低空风切变具有时间短、尺度小、强度大、发生突然的特点，可能对在跑道高度和跑道上空500m之间，在进近航线和起飞航线上的航空器造成威胁，管制人员根据风切变警报提供的信息，就能够在飞行进近时指挥其尽量避开风切变区域，避免事故的发生。
2.2新一代航空气象技术在空中交通管理的应用
新一代航空气象技术作为新一代空中交通管理系统的一个重要组成部分，要实现“全面、系统地提高天气观测和预报水平，大大减少天气对飞行的影响”的目标。随着新的空中交通管理的建设理念的提出，航空气象技术要适应这一新理念，需要研究如何改变目前气象信息不能很好地与自动决策工具整合，而需要用户解释和人工整合的现状，气象信息将从主观定性转变为客观定量并与面向决策的自动化系统和人工决策程序相结合，帮助空中交通管理各部门在各种天气形势下做出更好的决策。本文总结了一些相关技术，包括统一气象信息共享技术、辅助决策支持技术等。
2.2.1统一气象信息共享技术
对空中交通管理各部门提供共同的天气情景，实现各部门对所需气象信息的灵活、有效访问。该技术将不同预报模式提供的某一地理区域的天气信息处理、融合成唯一的预报，形成易于理解的四维天气预报产品，并且保证所有需要的用户无论处在何地，所获取的同类气象信息是一致的天气信息。该技术适应天气信息的更新频率和天气的急剧变化，并能迅速整合与分发，形成航空气象资料共享平台，这样才能保证空中交通管理各部门的所有决策基于同样的气象信息。
2.2.2辅助决策支持技术
航空气象的辅助决策技术可为空中交通管理各部门提供决策支持，这里介绍其中的航线五维可视化气象信息技术、航路气象条件燃油消耗的评估技术和数字化全国气象雷达图像拼图技术。
2.2.3提供各类天气警报
1）航线五维可视化气象信息技术
该技术提供易于理解和直观的可视化航线信息，帮助空中交通管理各部门安全有效地进行指挥飞行和制定流量决策j。该技术通过对五维数据集（时间、气象变量和三维空间）的分析来描述航行过程的多个气象变量的空间分布和时间变化，对航线区域上的风场、温度场、重要天气区域等进行水平和垂直高度上的剖面显示，并可进行不同飞行高度的水平剖面以及航线的剖面、轨迹显示，从实时和预报两个方面多维显示气象信息。