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摘要：当前阶段，在航空飞机上采用现代化航空电子通信系统，这种通信系统和传统的通信系统相比，有了明显的发展进步。为了提高航空电子通信质量，必须加强对航空电子通信系统关键技术问题的研究，设计科学、合理的通信系统。本文对航空电子通信系统关键技术问题进行分析。
关键词：航空；电子通信系统；关键技术
1、引言
随着电子通信技术的不断发展，现代航空电子通信系统的业务类型也发生了显著的变化。传统的语音通话已经不能满足人们对于飞机通信系统的要求。现代化航空电子通信系统主要利用网络通信多媒体技术，能够实现语音通话、快速传递图像和多媒体信息数据，其中利用机载分布式实时通信网络来进行信息传递，使通信更加方便、稳定、快捷。
2、关于电子通信系统
在现代通信技术中，电子通信系统是其一个大的分支，其是现代社会的重要信息支柱，也是组成现代高新技术的一个重要部分，同时还关系到国民经济的发展进程。电子通信技术作为一项具有极强应用性的尖端技术，它已成为衡量一个国家科学技术的发展水平的重要标准。其极强的应用性决定了其应用领域的广泛性，例如广播电视、移动通信、雷达、导航、声纳等，其中在航空领域和移动通信领域中的应用尤为突出。电子通信技术的发展推动了移动通信技术的快速发展，传统的通信方式的局限性越发突出：降低频谱效率、浪费空中资源，也增加了网络建设的成本。因此要获得更大的系统容量、更高的频谱效率，就必须要在移动通信中应用新技术。航空领域中所使用的电子通信系统极为复杂，传输总线中所有电子设备都与电子通信系统都有着密切的联系，所以其顶层设计好坏会直接决定航空性能的好坏。
3、航空电子通信系统关键技术
3.1航空电子通信系统层次架构
在架设航空电子通信系统的过程中，主要按照层次结构来进行架设的，其中借鉴和引用了ISO开放式互联系统的层次结构，但是和这种层次结构也存在一定的差异，航空电子通信系统只架设完成了5层结构，这5层结构分别为数据链路层、驱动层、传输层、物理层和应用层。通过对航空电子通信系统划分为这样几个层次结构，能够更好地配置电子通信能系统的各种硬件系统、软件程序，从而使航空电子通信系统更加全面地应用出来。
例如：在航空电子通信系统中采用MIL-STD1553B总线控制技术，首先利用物理层来传输物理介质中存在的位流，然后利用驱动层来连接各个软件程序和应用程序，作为运行程序的重要接口，再次传输层主要給传输各种通信信息提供传输通道的作用，并且对不同的信息进行调度，从而确保信息顺利传输完成，应用层作为航空电子通信系统的管理程序，其管理着系统的正常运行，并提供各种应用操作。最后，数据链路层主要用来调整数据信息传输序列，使数据信息传输更加合理。
3.2通信网络的拓扑结构
通信网络各子系统相互联结的物理结构，称为通信网络的拓扑结构。目前常见的通信网络拓扑结构包括单一级总线拓扑结构、多个单级总线拓扑结构和多级总线拓扑结构。这三种通信网络拓扑结构不仅具备坚实的理论基础，而且也已经得到了实践验证。航空电子通信系统的所有子系统都直接与同一1553B总线电缆相连，就构成了单一级总线拓扑结构。该拓扑结构形式简单，在航电通信系统的业务量较低，或子系统较少时，可以采用。而航电通信系统业务量大，且子系统较多时，单一级总线拓扑结构就不能满足要求。将航电通信系统的子系统合理分类，并分别连至多个1553B总线上，即构成了多个单级总线拓扑结构。假设上述多个总线并不是同一级别，则是多级总线拓扑结构。在多级总线拓扑结构中，下级总线需要接收并执行上级总线发出的控制指令。这种通信网络拓扑结构更为复杂，适于处理功能单元繁多、通信业务量更大的航电通信网络。
3.3故障处理
在航空电子通信系统通信过程中要求系统能够及时对所发生故障进行排除。对于总线控制器而言，其在子系统故障处理方式方面同非总线控制器不同，非总线控制器在故障发生后处理方式也不尽相同，此时，状态字的终端标志位置位，若并非硬件故障和永久故障，则子系统标志会置位。若故障更加严重中央处理器无法运行，此时，通信系统会发出相应的指令，禁止响应总线控制器所发出的各项命令。由于三种故障情况的处理方式不同，因此，必须根据实际需要进行分析以防运行存在错误影响通信过程。对于总线控制器而言，其处理故障也需要分情况进行。总线控制器需要对发生故障的子系统进行判断并对故障电缆作出相应的记录，由于通信故障包括临时性故障和永久故障，因此，总线控制器需要根据系统需求，在双余度电缆上先开着调试，若简单调试后故障消失，则属于临时故障，若故障长时间内无法消除则可能是子系统或电缆硬件存在问题。
3.4航电时钟同步设计
在航空电子通信系统的所有子系统中，都分别设置了时钟计时系统，这就导致航空电子通信系统随时产生误差问题，所以必须对这些时钟计时系统进行同步设计，才能避免计时误差问题。从实际情况上来看，在航电的相关总线和所有的子系统中都安装了实时计时器，通过利用航空电子通信系统，能够及时启动、控制实时计时器，确保实时计时器能够自动开始技术，然后把计时参数发送给子系统，子系统能够参照计时参数来调整误差，从而达到时钟同步设计的目的，这样不仅提高了操作效率，而且降低了实施成本。
3.5通信控制方案
1553B总线技术支持静态和动态总线控制方案。静态总线控制方案采用集中控制的模式，依靠固定的总线控制器，实现对1553B总线上数据信息的管理。这种通信控制方案操控简单，硬件和软件设备都很容易配置，对于系统故障的检测也方便准确，但是单点故障容易造成整个航电通信系统的瘫痪。动态总线控制方案在1553B总线上分布多个总线控制器，同一时间只有一个总线控制器被授权对总线上的数据信息进行管理。总线控制权可采用时分制或循环交接的方式在各总线控制器之间进行交接。动态总线控制方案可靠性较高，且易于重构，但其通信控制则相对复杂了许多，故障检测也更加困难。另外，相应的硬件和软件设施也更难配置。
4、结束语
航空电子通信系统复杂多样，只有提高航空电子通信系统的设计质量，才能确保航空飛机的飞行安全。因此，必须加强对航空电子通信系统关键技术问题的研究，以此来完善航电通信系统功能。
参考文献：
[1]电子通信技术创新的重要性及优化措施[J].李婷.电子技术与软件工程.2018（06）.
[2]航空电子现状及发展趋势分析[J].杨易达，孙晓哲.数字通信世界.2018（03）.
[3]基于DSP的航空电子通信系统[J].张引强，孟禹彤.科技创新与应用.2015（09）.
（作者单位：上海飞机客户服务有限公司）
关键词：航空；电子通信系统；关键技术
1、引言
随着电子通信技术的不断发展，现代航空电子通信系统的业务类型也发生了显著的变化。传统的语音通话已经不能满足人们对于飞机通信系统的要求。现代化航空电子通信系统主要利用网络通信多媒体技术，能够实现语音通话、快速传递图像和多媒体信息数据，其中利用机载分布式实时通信网络来进行信息传递，使通信更加方便、稳定、快捷。
2、关于电子通信系统
在现代通信技术中，电子通信系统是其一个大的分支，其是现代社会的重要信息支柱，也是组成现代高新技术的一个重要部分，同时还关系到国民经济的发展进程。电子通信技术作为一项具有极强应用性的尖端技术，它已成为衡量一个国家科学技术的发展水平的重要标准。其极强的应用性决定了其应用领域的广泛性，例如广播电视、移动通信、雷达、导航、声纳等，其中在航空领域和移动通信领域中的应用尤为突出。电子通信技术的发展推动了移动通信技术的快速发展，传统的通信方式的局限性越发突出：降低频谱效率、浪费空中资源，也增加了网络建设的成本。因此要获得更大的系统容量、更高的频谱效率，就必须要在移动通信中应用新技术。航空领域中所使用的电子通信系统极为复杂，传输总线中所有电子设备都与电子通信系统都有着密切的联系，所以其顶层设计好坏会直接决定航空性能的好坏。
3、航空电子通信系统关键技术
3.1航空电子通信系统层次架构
在架设航空电子通信系统的过程中，主要按照层次结构来进行架设的，其中借鉴和引用了ISO开放式互联系统的层次结构，但是和这种层次结构也存在一定的差异，航空电子通信系统只架设完成了5层结构，这5层结构分别为数据链路层、驱动层、传输层、物理层和应用层。通过对航空电子通信系统划分为这样几个层次结构，能够更好地配置电子通信能系统的各种硬件系统、软件程序，从而使航空电子通信系统更加全面地应用出来。
例如：在航空电子通信系统中采用MIL-STD1553B总线控制技术，首先利用物理层来传输物理介质中存在的位流，然后利用驱动层来连接各个软件程序和应用程序，作为运行程序的重要接口，再次传输层主要給传输各种通信信息提供传输通道的作用，并且对不同的信息进行调度，从而确保信息顺利传输完成，应用层作为航空电子通信系统的管理程序，其管理着系统的正常运行，并提供各种应用操作。最后，数据链路层主要用来调整数据信息传输序列，使数据信息传输更加合理。
3.2通信网络的拓扑结构
通信网络各子系统相互联结的物理结构，称为通信网络的拓扑结构。目前常见的通信网络拓扑结构包括单一级总线拓扑结构、多个单级总线拓扑结构和多级总线拓扑结构。这三种通信网络拓扑结构不仅具备坚实的理论基础，而且也已经得到了实践验证。航空电子通信系统的所有子系统都直接与同一1553B总线电缆相连，就构成了单一级总线拓扑结构。该拓扑结构形式简单，在航电通信系统的业务量较低，或子系统较少时，可以采用。而航电通信系统业务量大，且子系统较多时，单一级总线拓扑结构就不能满足要求。将航电通信系统的子系统合理分类，并分别连至多个1553B总线上，即构成了多个单级总线拓扑结构。假设上述多个总线并不是同一级别，则是多级总线拓扑结构。在多级总线拓扑结构中，下级总线需要接收并执行上级总线发出的控制指令。这种通信网络拓扑结构更为复杂，适于处理功能单元繁多、通信业务量更大的航电通信网络。
3.3故障处理
在航空电子通信系统通信过程中要求系统能够及时对所发生故障进行排除。对于总线控制器而言，其在子系统故障处理方式方面同非总线控制器不同，非总线控制器在故障发生后处理方式也不尽相同，此时，状态字的终端标志位置位，若并非硬件故障和永久故障，则子系统标志会置位。若故障更加严重中央处理器无法运行，此时，通信系统会发出相应的指令，禁止响应总线控制器所发出的各项命令。由于三种故障情况的处理方式不同，因此，必须根据实际需要进行分析以防运行存在错误影响通信过程。对于总线控制器而言，其处理故障也需要分情况进行。总线控制器需要对发生故障的子系统进行判断并对故障电缆作出相应的记录，由于通信故障包括临时性故障和永久故障，因此，总线控制器需要根据系统需求，在双余度电缆上先开着调试，若简单调试后故障消失，则属于临时故障，若故障长时间内无法消除则可能是子系统或电缆硬件存在问题。
3.4航电时钟同步设计
在航空电子通信系统的所有子系统中，都分别设置了时钟计时系统，这就导致航空电子通信系统随时产生误差问题，所以必须对这些时钟计时系统进行同步设计，才能避免计时误差问题。从实际情况上来看，在航电的相关总线和所有的子系统中都安装了实时计时器，通过利用航空电子通信系统，能够及时启动、控制实时计时器，确保实时计时器能够自动开始技术，然后把计时参数发送给子系统，子系统能够参照计时参数来调整误差，从而达到时钟同步设计的目的，这样不仅提高了操作效率，而且降低了实施成本。
3.5通信控制方案
1553B总线技术支持静态和动态总线控制方案。静态总线控制方案采用集中控制的模式，依靠固定的总线控制器，实现对1553B总线上数据信息的管理。这种通信控制方案操控简单，硬件和软件设备都很容易配置，对于系统故障的检测也方便准确，但是单点故障容易造成整个航电通信系统的瘫痪。动态总线控制方案在1553B总线上分布多个总线控制器，同一时间只有一个总线控制器被授权对总线上的数据信息进行管理。总线控制权可采用时分制或循环交接的方式在各总线控制器之间进行交接。动态总线控制方案可靠性较高，且易于重构，但其通信控制则相对复杂了许多，故障检测也更加困难。另外，相应的硬件和软件设施也更难配置。
4、结束语
航空电子通信系统复杂多样，只有提高航空电子通信系统的设计质量，才能确保航空飛机的飞行安全。因此，必须加强对航空电子通信系统关键技术问题的研究，以此来完善航电通信系统功能。
参考文献：
[1]电子通信技术创新的重要性及优化措施[J].李婷.电子技术与软件工程.2018（06）.
[2]航空电子现状及发展趋势分析[J].杨易达，孙晓哲.数字通信世界.2018（03）.
[3]基于DSP的航空电子通信系统[J].张引强，孟禹彤.科技创新与应用.2015（09）.
（作者单位：上海飞机客户服务有限公司）