教练机机载通讯系统构型研究

张翠青，喻虹娜，陈晓冬，李 迪，李 维

（中航工业洪都，江西南昌330024）

0 引言

机载通讯系统主要负责飞机与飞机之间、飞机与地面塔台之间的通讯联络，从而确保飞行指挥中心能实时掌控飞机的状态，规划好飞行航路，及时有效应对突发事件。对于双座教练机的机载通讯系统，除实现以上联络外，还包括机上飞行员之间的通话。因此，机载通讯系统是保证飞机计划任务顺利完成甚至保障飞行安全的重要机载设备。

机载通讯系统主要包括机载无线电台和机内通话器，其主体是机载无线电台，是飞机与地面、飞机与舰艇、飞机与飞机之间通信联络的主要工具。机内通话器用于机内飞行人员相互通话，并可通过它接通机载电台，实施对外通信联络。有的还可通过设在飞机外部的插孔，在飞机起飞前与地面人员通话。目前，常规的机载通讯系统构型一般由电台收发机、电台控制盒、机内通话器及相应的收发天线组成。但这种构型下的机载通讯系统一般工作在甚高频段的单波段，无法满足一些用户军民两用机场的使用要求。因为为了实现通讯保密，在大多军民合用机场的用户地，其飞机上都配备了两部独立电台来解决保密通讯的问题。加装两部独立电台就意味着在目前的通讯系统构型复制一套，即是两部电台主机、四个电台控制盒和两根天线，但这样简单的复制带来的问题就是组成部件多，可靠性低，系统综合化程度不高，如对于设备舱和座舱空间有限的小型飞机来说，要实现如此多部件的安装是非常困难的。

因此，为了满足用户的实际使用需要，必须对教练机通讯系统构型进行针对性地研究，根据用户的不同需求和不同的承受力选择适宜的通讯系统配置。

1 飞机通讯系统的常规构型

机载通讯系统主要包括机载电台和机内通话器。

机载甚高频电台一般由电台收发机、电台控制盒以及相应频段的收发天线组成，典型的组成框如图1所示。

若飞机上通讯系统由多部电台组成，则组成框如图2所示。

图1 典型机载甚高频电台通讯系统组成框

图2 多部电台通讯系统组成框

对于串双座教练机，机载电台的基本构型一般为：一部电台收发主机、两件电台控制盒（前后舱各一件）和一根收发天线。构型框如图3所示。

图3 教练机典型通讯系统组成框

通常所用的通讯系统构型中电台收发机与控制盒是一一对应的，即一个控制盒控制一台收发机，对于串座教练机，由于具有前后两个座舱，因此前后舱内都必须配备控制盒对收发机进行控制，但在同一时刻收发机仍然是由一个控制盒来控制，即要么是前舱控制盒，要么是后舱控制盒。如果此时要实现双电台的配置，按照常规构型，教练机只有配备四个控制盒和两台收发机来实现，对于原本空间有限的小型飞机来说，是无法实现的。

2 基于教练机的双电台通讯系统构型研究

2.1 VHF/UHF备份双电台系统

VHF/UHF备份双电台系统是由两部全频段电台收发机、1根VHF/UHF双频段天线、1个电台转换盒和前后舱两个电台控制盒组成(图4）。

在此构型下的双电台系统仅仅将电台收发机进行了双余度配置，即一部工作，一部备份，解决了其中一部出现故障时，可启用备份收发机来保障通讯正常进行。两台收发机之间的切换通过电台转换开关实现。

图4 VHF/UHF备份双电台系统构型

此构型下，为机载通讯系统配备了两台相同的收发信机，在收发机选择开关的作用下，飞行员可以任意在两部收发机之间进行选择切换，提高了通讯系统的可靠性。

考虑到教练机串座的特点，避免前后舱飞行员选择电台时的冲突，设置了主从开关，使电台转换的控制权受电台主从开关的控制，即当主从开关置于主位时，前舱电台转换开关将失效，控制电台转换由后舱飞行员完成；当主从开关离开主位时，后舱电台转换开关将失效，控制电台转换由前舱飞行员完成。

2.2 VHF双电台系统

VHF双电台系统是由两台VHF电台收发机、两个电台控制盒、一个电台转换和、一根VHF/UHF组合天线和一根VHF天线组成（图5）。

在此构型下的双电台系统通过电台转换盒，实现了前后舱飞行员分别通过电台控制盒控制任意一套电台选用不同频率分别与地面或空中进行联络，即实现了飞行员选择A电台，能听到地面台声音并能与地面台通话，飞行员选择B电台，可以与空中飞机之间通话，同时听到地面台的声音，若此时飞行员需要与地面台通话时，再次选择A电台。当一部电台收发机出现故障，另一部电台收发机可作为单电台通讯系统完成联络任务。

2.3 VHF+UHF双频段双电台系统

VHF+UHF双频段双电台系统由两部VHF/UHF电台收发机、1根VHF/UHF双频段天线、1根VHF天线、两个电台控制盒组成（图6）。

图5 VHF双电台系统构型图

在此构型下的双电台系统可以实现前、后舱飞行员利用电台控制盒，通过不同电台，用不同的频率同时与地面或空中进行联络。

图6 VHF+UHF双频段双电台系统构型图

3 结论

综上所述，三种不同的机载通讯系统构型满足了不同用户的不同层次的使用需求。

很显然，第一和第二种构型下的通讯系统实现比较简单，功能也不如第三种构型下的通讯系统完善，主要针对一些对装备使用要求不高且费用开支受限的用户。第三种构型下的机载通讯系统在设计中运用了数字化调制解调技术、单片机技术和模块化设计技术，系统控制逻辑设计更趋合理性，满足系统综合化设计的发展趋势，面向的应该是对设备功能使用要求比较高的高端用户群。

[1]张威虎，杨延宁，张富春.软件无线电技术的现状与发展趋势.现代电子技术,2006,13(228).

[2]沈越泓，高媛媛，魏以民.通讯原理.2004.