通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统

通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统

简书候

福建鼎旸信息科技股份有限公司；福建省福州市；350003

1.国内外概况及发展趋势

目前，通用航空在欧美国家已经发展很成熟，法国、德国、意大利、英国、瑞士、捷克、奥地利、波兰、俄罗斯、乌克兰、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、新西兰、以色列等国通用航空制造业也比较发达。美国是当今世界通用航空业最为发达的国家，其发展代表着世界通用航空产业发展趋势。

通用航空飞行的顺利实施，离不开通信、导航、气象、航行情报和其他飞行保障部门的密切协同、统筹兼顾和合理安排。在一些较大而繁忙的机场，还需要经过训练有素的空中交通管制员和他们的设备。以美国为首的上述国家掌握着世界上最先进的通用航空技术，建立先进的通用航空机场通信、导航系统。建设通用航空飞行服务站，提供气象、飞行支持和其他方面的帮助。

与通航发达国家相比，我国的通航产业不仅在飞行器数量、人员，尤其是通航服务方面存在较大的差距，现有的空管手段难以对低空飞行活动实行跟踪监控，气象服务、航材保管、维护等支撑通用航空运营的配套服务滞后，机场、地面基站等通航基础设施严重不足，对于大部分低空空域的通用航空飞行，航空器装备简单，更多的是通过地空话台提供气象和通用咨询的服务。

2.市场情况

近年来，我国通用航空快速发展，飞行总量年均增长达10%以上，行业规模日益扩大，应用领域不断拓展，飞行种类日益增多，飞行需求渐趋旺盛。随着经济持续快速发展和城乡居民生活水平的不断提高，预计今后10年间我国通用航空年均增长将达到15%以上。

2011年以前我国政策一直限制小型固定翼飞机的使用，对低空航线实施严格的管制，致使我国民用或私人化的航空活动一直无法发展。2010年11月，在国务院、中央军委颁布的《关于深化我国低空空域管理改革的意见》中，首次明确了深化低空空域管理改革的总体目标、阶段步骤和主要任务，这成为了迄今为止最为强劲的发展通用航空的政策信号，这意味着，中国通用航空产业的发展开始进入了一个全新的阶段，这也必然带动通用机场建设的蓬勃发展。在中央层面，根据相关资料显示，民航局已经在编制《全国通用机场布局规划》，《规划》预计到2030年，我国民用机场总量约2300个左右，其中通用机场总量约2058个，运输机场257个。

3.产品用途

通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，由北斗卫星用户机、北斗卫星指挥型用户机、甚高频地空无线通信电台、融合通信显控终端及通信管理系统组成，如下图，通用航空飞机机载端安装北斗卫星用户机、甚高频地空无线通信电台和融合通信显控终端，地面管理中心设置通信管理系统。

通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统集甚高频无线通信、气象、卫星通信于一体，用于通用航空飞机日常进出港和航路引导时地面与空中无线通信、指挥调度和气象信息实时传输。

甚高频地空无线通信电台工作在甚高频频段的118.000MHz～136.975MHz范围内，由发信机、收信机、频率合成器、控制、接口和电源等部分组成，以调幅（AM）的方式传输或接收话音。射频部分分为高放回路、低噪声放大和镜像滤波等部分，主要完成选频功能；中频部分分为第一混频、中频放大滤波、第二混频、第二中频滤波、中放检波电路、场强信息数字化形成电路和AGC信号数字化等部分，完成混频和检波；音频部分分为音频放大、静噪电路、噪声带通滤波、噪声抑制电路、音频AGC电路、音频带通滤波器、音频通路开关、扬声器推动电路和600Ω线路放大电路等部分，主要完成音频输出、噪声处理及静噪功能。AGC延迟AGC电路、PTT控制电路、故障监测电路、音频切换电路和遥控电路是收信机的控制部分，完成收信机内部状态监测和与其它单元信息交互。收信机采用了超外差二次变频结构，一中频35.25MHz，二中频1.3MHz。选频回路采用了电调谐电路。

北斗卫星用户机由主控板、射频模块与天线共同组成。其中，主控板用于数据传输及处理；射频模块实现数据信号与射频信号的相互转化；天线用于接收及发送北斗卫星的信号。

融合通信显控终端用于对甚高频地空无线通信电台的工作状态监测与控制，并将设备工作状态、工作参数等通过北斗卫星用户机发送至地面通信管理系统；对甚高频地空无线通信电台工作环境进行频谱分析监测，当电台受到信号干扰时可通过北斗卫星用户机向地面电台发出切换频率指令从而实现自动避扰；通过北斗卫星用户机接收并向飞行员展示通用航空飞机起降地的气象信息；通过北斗卫星用户机与地面管理中心进行短报文应急通信。融合通信显控终端由IP编解码模块、频合部分、接收机、频谱分析电路、控制监测电路和供电电路组成，其中IP编解码模块使用了ARM和音频DSP双处理器构架，控制监测电路搭载了E210COREV3核心板。

通信管理系统安装于地面管理中心，对卫星设备、融合通信显控终端、甚高频地空无线通信电台等设备进行工作状态、参数监测及控制；从气象服务器获取各通用航空机场气象信息；通过指挥型北斗卫星用户机向通用航空飞机发送起降地气象信息；当甚高频地空无线通信电台工作频率受到干扰时，向地面及机载甚高频地空无线通信电台发出切换频率指令以达到自动避免干扰的效果。

4.发展趋势

随着低空领域政策的逐步开放，通用机场规划体系的建立和逐步完善、通用机场建设报批程序的逐步明晰，在政策密集扶持下，将掀起通航基础设施如通用机场、地面飞行服务站、空管系统等的建设热潮。未来十年我国通航市场需求或超万亿，年均增速近30%，这就需要大量的甚高频无线通信系统、气象、无线对讲系统、卫星通信系统等机场及空管配套产品。

5.产品创新点

通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统集甚高频无线通信、气象、卫星通信于一体，用于通用航空飞机日常进出港和航路引导时地面对空中无线通信、指挥调度和气象服务。融合通信显控终端用于对甚高频地空无线通信电台工作环境进行频谱分析监测从而通过切换工作频率实现自动避扰；向飞行员展示通航机场起降地的实时气象信息；通过北斗卫星用户机与地面管理中心进行短报文应急通信。