航空电子通信系统中的关键技术研究

梁延俊

摘 要：在社会科学技术发展过程中，现代飞机综合性能得到了有效的提升。而航空电子通信技术是现代飞机综合性能的重要衡量指标，其整体通信水平也对现代科学技术造成了一定的影响。本文以现阶段航空电子通信系统中的关键技术为入手点，从硬件、软件、数据帧结构等几个方面对航空电子通信系统中拓扑结构进行了简单的分析。

关键词：航空；电子通信系统；关键技术

航空电子通信系统主要为现代通信技术的一个重要模块，其不仅是现代高线技术的代表，而且是现代城市建设的信息支架，为我国电子通信行业整体科技水平的提升提供了有效的依据。而航空电子通信技术可靠性高、性价比高、技术完善等诸多优良性能，也决定了其在航空通信系统中的重要作用。因此为了保证航空电子通信技术在航空电子通信系统中可以发挥充分的效用，对其在航空通信系统中的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

一、航空电子通信系统概述

在航空电子通信系统发展过程中，主要经历了独立设备、联合式、综合化等三个阶段。首先在独立设备阶段，主要航空电子通信系统内部设备为独立传感器、终端显示操作设备、处理器等设备配置。在实际应用中点对点导线连接的形式也为主要电子通信方式；其次联合式航空电子通信系统，其主要在标准数据处理器应用的基础上，通过飞行控制、導航、通信等多模块功能的调控，结合多分路总线连接的形式，可为系统终端集中控制显示功能的实现提供依据；最后综合化模块，其在综合化模块主要通过现场可更换模块，进行各信号处理、信息处理模式。通过模块化信息结构构建，可为系统重构及集成度增加提供依据。

二、航空电子通信系统关键技术

（一）航空电子通信系统层次架设技术

航空电子通信网络拓扑结构主要为统一物理层面内，航空电子不同模块相互连接的结构。在现阶段航空电子通信网络拓扑结构运行中，主要包括单级总线拓扑结构、多单一级总线拓扑结构、多级总线拓扑结构等几种类型。其中单级总线拓扑结构主要为内部子模块统一总线电缆连接形式，其主要应用于网络通信负载较低的电子通信系统；而多单一级总线拓扑结构主要根据内部通信频繁程度或功能特定的区别，将各子系统内部进行两个或两个以上总线电缆的划分，其主要应用于子模块数量较多且整体电子通信系统通信负荷较重的情况；多级总线拓扑结构主要为功能不同的两级总线，通过下级总线对上级总线负责的形式，为局部防控电子系统功能单元数量较多且联网通信形式不同的模块提供有效的帮助。多级拓扑结构通信模式在实际应用中上级与下级总线硬件网关的合理设置是整体拓扑结构处理的关键点，在实际应用中应尽量选择响应时间、可靠性、设备数量及吞吐量良好的网络架构，如ACT飞机控制系统等。[1]

（二）航空电子通信系统时钟同步设计技术

在航空电子通信系统内部，不同的模块内部具有独立运行的计时时钟，其在持续运行阶段会受到多种因素的影响，从而导致模块间计时时钟具有一定的计时误差。这种情况下，就需要利用航空电子通信系统时钟同步设计技术，从信息传输、信息执行两个模块保证整体航空电子通信系统模块间计时信息的统一性。由于航空电子通信系统的独特性，在电子通信系统时钟同步设计技术应用的过程中，除了短时间间隔时钟数据的规范统一，还需要保证飞机在运行过程中整体时钟对时系统的稳定一致。而时钟同步设计机制的应用，则可以综合考虑时钟分辨率、时钟计时器两个方面因素，通过对时钟计时器长度及其上电后自动计数频率进行分析调控，可逐步获得总线控制器时钟计时器广播周期值。而通过对系统总线控制器与子模块周期广播时钟计时器的统一处理，可得出各个子模块在同样周期中自身时钟技术值与总体时钟计数值误差，从而便于整体误差时钟修整。需要注意的是，在航空电子通信系统运行过程中，随着时钟计时器精确度要求的提升其周期值呈现递减状态。

（三）航空电子全双工交换式以太网技术

航空电子全双工交换式以太网技术主要虚拟链路通信模式，其可以最大程度的保证通信带宽。同时控制系统网络通信丢包概率及最大抖动情况。在实际应用中航空电子全双工交换式以太网技术主要是在IEEE 802.3、TCP/IP技术应用的基础上，结合特殊强制实时传输测量，在保证整体网络数据传输安全性的同时，为相应航空电子通信系统确定性需求的满足提供了依据。[2]航空电子全双工交换式以太网技术在实际应用中，主要具有传输定时约定、绝对寻址测量、实时性保证策略、二进制代码同时高效传输的特点，其在实际应用中主要在航空电子通信系统网络拓扑结构、硬件、软件等方面进行了适当的应用。首先在航空电子通信网络拓扑模型中，航空电子全双工交换式以太网技术主要结合内部航空物理层及功能执行层，通过多交换机连接的模式，形成了系统规范的数据交互网络。

（四）航空电子通信系统故障清除技术

在航空电子通信系统运行过程中，对系统故障发现清除效能具有较高的要求。在总线控制系统运行的基础上，相较于子模块故障清除形式而言，整体航空电子通信系统非总线故障调控环节，根据模块故障类型的去吧，其多路总线接口故障也有较大的差异。[3]这种情况下，状态字位置标识也会发生临时性或永久性变化，为了避免相应故障因素的持续恶化，可通过电子通信系统终端进行相应指令的调控。根据不同故障发生情况，设定相应的故障感应程序，结合双余度电缆调试措施，及时在总线控制器内部进行故障信息记录，保证相应故障信息的及时处理。

三、总结

综上所述，在科技不断进步的背景下，航空行业中飞机飞行阶段机动性、稳定性、安全性也有了较大的提升。而随着飞机研究及应用环节科学技术的不断突破创新，航空电子通信系统也在不断的优化完善。而在基础航空电子网络结构架设技术应用的前期下，结合航空电子全双工数据交互技术及航空电子通信系统故障清除技术的应用，可有效提高整体航空电子通信网络数据传输稳定性。

参考文献：

[1]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.

[2]吴德斌.航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J].工程技术：文摘版，2016（1）：00246.

[3]叶晓凤.航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J].工程技术：文摘版，2016（5）：00012.