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飞机通信寻址与报告系统的工作原理

归档日期:10-01       文本归类:地空通信      文章编辑:爱尚语录

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  由人员或机载设备创建报文并通过ACARS将其送达地面的人员或系统,反之亦如此。ACARS报文可以以手工或自动方式发送。 ACARS有三种报文类型

  ATC报文是由ARINC 623规范定义的。主要用于机组请求放行,由地面人员进行放行。AOC及AAC报文用于飞机和基站之间通信。这些报文或者由用户定义,或者由ARINC 618/633规范定义。不同的报文类型可能包含诸如油耗、引擎性能数据和飞机位置等自由文本信息。 飞行员有时会通知自己的飞行运行管理部门,当地空管部门推迟了本航空器的离场时间。在这种情形下,飞行员首先在通信管理单元(CMU)或多功能控制显示器(MCDU)上输入延迟原因和他期望的离场时间。输入之后,飞行员按下MCDU上的发送键。一旦CMU检测到该按键事件,它就生成一个包含延迟信息的数字报文。该报文可能包括如下内容:航空器注册号,始发地和目的地代码,未延迟时的估计到达时间(ETA),及当前期望抵达时间。然后CMU将此报文发送到现有的一种无线电设备上,如VHF,通信卫星或HF。如该报文通过VHF网络发送,则包含该报文的VHF信号将被发送到VHF远程地面站(rgs)。

  应当注意的是,ACARS报文的主体部分通常只有100到200个字符的长度。这种长度的报文可以在一次传输中完成。一个ACARS报文的主体最多只能包含220个字符。长于220个字符的下传ACARS报文只能分块多次传送。即便如此,任何报文也不能多于16块。地面站也只是在收到所有报文块后才开始处理和路由这个报文。ACARS协议还支持失败重传机制,或在改变服务提供商时重新发送报文。

  一旦地面站接收到完整的报文就将通过地面线(landlines)其转发到数据链服务提供商(DSP)的主机系统。服务商根据主机上的路由表再将该报文转发到航空公司或其他目的地。路由表由服务商维护,它可以根据尾号辨认出每一架飞机,并且可以辨识出它所能处理的报文类型。(航空公司必须向服务商提供自己的ACARS报文标记及每种报文的路由信息。)CMU发送的每个ACARS报文都包含一个报文头,该报文头含有所需的路由信息。服务商将是根据这些信息将报文转发到不同的航空公司的。

  航空公司收到报文后,会进行进一步处理:重新格式化报文;存储到数据库中以待日后分析;转发到其他部门,如航班操作部门、维修部门、财务部门等等。在上面的例子中,这个包含延迟起飞信息的报文也许会转发到航班操作部门和目的地,通知它们飞机将延迟到达。

  从飞行员按下发送键到航空公司的计算机处理完该报文,其间所花时间是不同的。不过一般说来,大概在6-15秒的量级内。我们称从CMU发往地面的报文为下传报文。 传送到飞机上的报文为上传链路报文,与下传报文几乎互为镜像。例如,为响应一条请求气象信息的ACARS下传报文,航空公司的计算机系统首先生成一条包含该飞机注册号及实际气象信息的上传报文,之后将其送往数据链服务供应商(DSP)的主机系统。

  供应商通过自己的地面网络将该报文传送到距飞机最近的甚高频(VHF)远程地面站。地面站将此报文通过VHF广播出去,机载VHF接收到此信号后通过内置的调制解调器将其转为数字报文发送至通信管理单元(CMU)。CMU验证飞机注册号,如果相符就继续处理该报文。

  CMU对该上传报文的处理和依赖于特定的航空公司需求。通常该报文或者被转发到其他航电系统,如飞行管理系统(FMS)或飞行数据访问系统(FDAMS),或者由CMU自行处理。对于气象报告,CMU即为报文目的地。机组成员随后可以通过MCDU查看或者打印出此气象报告。 飞行员有时会通知自己的飞行运行管理部门,当地空管部门推迟了本航空器的离场时间。在这种情形下,飞行员首先在通信管理单元(CMU)或多功能控制显示器(MCDU)上输入延迟原因和他期望的离场时间。输入之后,飞行员按下MCDU上的发送键。一旦CMU检测到该按键事件,它就生成一个包含延迟信息的数字报文。该报文可能包括如下内容:航空器注册号,始发地和目的地代码,未延迟时的估计到达时间(ETA),及当前期望抵达时间。然后CMU将此报文发送到现有的一种无线电设备上,如VHF,通信卫星或HF。如该报文通过VHF网络发送,则包含该报文的VHF信号将被发送到VHF远程地面站(RGS)。

  应当注意的是,ACARS报文的主体部分通常只有100到200个字符的长度。这种长度的报文可以在一次传输中完成。一个ACARS报文的主体最多只能包含220个字符。长于220个字符的下传ACARS报文只能分块多次传送。即便如此,任何报文也不能多于16块。地面站也只是在收到所有报文块后才开始处理和路由这个报文。ACARS协议还支持失败重传机制,或在改变服务提供商时重新发送报文。

  一旦地面站接收到完整的报文就将通过地面线(landlines)其转发到数据链服务提供商(DSP)的主机系统。服务商根据主机上的路由表再将该报文转发到航空公司或其他目的地。路由表由服务商维护,它可以根据尾号辨认出每一架飞机,并且可以辨识出它所能处理的报文类型。(航空公司必须向服务商提供自己的ACARS报文标记及每种报文的路由信息。)CMU发送的每个ACARS报文都包含一个报文头,该报文头含有所需的路由信息。服务商将是根据这些信息将报文转发到不同的航空公司的。

  航空公司收到报文后,会进行进一步处理:重新格式化报文;存储到数据库中以待日后分析;转发到其他部门,如航班操作部门、维修部门、财务部门等等。在上面的例子中,这个包含延迟起飞信息的报文也许会转发到航班操作部门和目的地,通知它们飞机将延迟到达。

  从飞行员按下发送键到航空公司的计算机处理完该报文,其间所花时间是不同的。不过一般说来,大概在6-15秒的量级内。我们称从CMU发往地面的报文为下传报文。 传送到飞机上的报文为上传链路报文,与下传报文几乎互为镜像。例如,为响应一条请求气象信息的ACARS下传报文,航空公司的计算机系统首先生成一条包含该飞机注册号及实际气象信息的上传报文,之后将其送往数据链服务供应商(DSP)的主机系统。

  供应商通过自己的地面网络将该报文传送到距飞机最近的甚高频(VHF)远程地面站。地面站将此报文通过VHF广播出去,机载VHF接收到此信号后通过内置的调制解调器将其转为数字报文发送至通信管理单元(CMU)。CMU验证飞机注册号,如果相符就继续处理该报文。

  CMU对该上传报文的处理和依赖于特定的航空公司需求。通常该报文或者被转发到其他航电系统,如飞行管理系统(FMS)或飞行数据访问系统(FDAMS),或者由CMU自行处理。对于气象报告,CMU即为报文目的地。机组成员随后可以通过MCDU查看或者打印出此气象报告。 其他机载系统向地面站发送报文的方式和上述例子是相似的。其中一个实例就是FDAMS(Flight Data Acquisition and Management System)。FDAMS系统通过一系列算法来监控发动机的状态(如振动和油温)是否正常。FDAMS系统可以检测出一个发动机异常事件,并自动生成一个ACARS报文发送到CMU(细节可参见ARINC 619协议),再由CMU发送到地面。在此情形下,数据链服务商将直接将此报文路由到航空公司的维修部门,实时通知地面维修人员。

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