软件无线电在民航领域的应用分析
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软件无线电技术介绍及应用无线电技术的发展已经取得了重大进展,特别是在软件无线电技术的应用中。
软件无线电技术是指以软件定义无线电系统为基础的一种通信方式,是无线电领域中的一项革命性技术。
软件无线电技术是将传统无线电技术中的硬件集成电路(IC)的结构改成利用软件设计,使得通用处理器可编程实现软件定义无线电通信系统。
这种技术的最大特点就是可以根据需要进行程序裁剪,实现灵活的无线电设备,以便适应当前不同的系统需求。
软件无线电技术可以实现软硬一体化,是将通信的各种功能单元封装到软件的模块中,使其形成一个统一的、可编程的通信系统。
在软件无线电系统中,软件向设备发出指令,机器则运行一些类似固件的指令,并将结果返回给软件。
因此,软件无线电技术具有较高的灵活性和可编程性。
软件无线电技术可以广泛应用于军事、民用、科学技术等领域。
军用领域软件无线电技术在军事应用中的作用可以说是十分重要的。
这是因为这种技术可以最大限度地提高通信系统的性能和运行速度。
在军事领域中,需求时间是最关键的因素。
无线电频段的设备可以根据需求来大幅度缩短装配时间,同时可以在安全性和机密性等方面从根本上改善,保证了取得胜利的可能性。
民用领域无线电技术在民用领域中也有广泛的应用。
软件无线电技术可以潜在地影响任何一个生活领域,无论是网络电视、智能电话、还是无线宽带接入都离不开软件无线电技术。
例如,现代对于物联网的亟需,软件无线电技术将可以屈就这个需求,支持大量高速数据通信和智能设备之间的连接、数据采集和数据存储。
科学技术领域软件无线电技术在科学技术领域中也发挥着重大的作用。
最近,NASA(美国国家航空和宇宙航行局)的 Voyager 太空探测器已离开太阳系 20 多年,还能够保持其功能,这就是使用了具有软件无线电技术作为其主要收发设备的原因。
软件无线电技术的应用不仅限于这些领域,还包括天气预报、电力传输、卫星通信、物联网等,未来将逐渐应用于更多领域。
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《民航地空通信无线电干扰分析及测试研究》篇一一、引言随着民航事业的飞速发展,地空通信的畅通性和可靠性显得尤为重要。
然而,无线电干扰问题逐渐成为影响民航通信质量的关键因素。
本文旨在分析民航地空通信中无线电干扰的来源、影响及测试研究,以期为提高民航通信的稳定性和安全性提供参考。
二、无线电干扰的来源及分析1. 自然因素自然因素如雷电、太阳黑子活动等,可能产生大量电磁辐射,对地空通信产生干扰。
这类干扰具有不可预测性和突发性,对民航通信构成潜在威胁。
2. 人为因素(1) 无线电设备违规操作:部分无线电设备可能因操作不当或未经授权而发出信号,干扰地空通信。
(2) 非法无线电设备:部分非法无线电设备可能产生大量电磁辐射,对正常通信造成干扰。
(3) 相邻频率的干扰:某些设备的发射频率可能与地空通信使用的频率相近,从而产生干扰。
三、无线电干扰对民航通信的影响无线电干扰可能导致地空通信信号衰减、信噪比降低、误码率增加等问题,严重影响飞行安全和通信质量。
此外,无线电干扰还可能导致航班延误、返航、备降等不良后果。
四、无线电干扰测试研究为了有效应对无线电干扰问题,需要对地空通信进行测试研究。
以下是几种常用的测试方法:1. 频谱监测:通过频谱监测设备对地空通信频段进行实时监测,发现并定位干扰源。
2. 信号质量测试:通过地面测试设备模拟飞机通信过程,测试信号质量和抗干扰能力。
3. 仿真分析:利用仿真软件模拟地空通信环境,分析不同干扰因素对通信的影响程度。
五、应对措施及建议针对民航地空通信中的无线电干扰问题,提出以下应对措施及建议:1. 加强法规监管:制定严格的无线电设备使用和管理规定,加大对非法设备的打击力度。
2. 完善技术手段:研发更先进的频谱监测和信号处理技术,提高抗干扰能力。
3. 提高人员素质:加强无线电管理人员的技术培训,提高其应对突发事件的能力。
4. 优化频率规划:合理规划地空通信频率,避免相邻频率的干扰。
六、结论本文对民航地空通信中的无线电干扰问题进行了深入分析,并提出了相应的测试研究方法和应对措施。
软件无线电软件无线电技术是指利用计算机软件技术实现无线电设备的控制、信号处理和通讯操作。
它的出现对无线电通讯技术的发展起到了重大的推动作用,使得无线电通讯技术向着数字化、智能化、高效化的方向不断发展。
软件无线电技术的起源可以追溯到20世纪80年代,当时计算机技术的发展以及数字信号处理技术的进步为软件无线电技术的兴起提供了技术基础。
1983年,美国开发了第一套软件无线电系统——软件电台(Software Radio),该系统通过DSP芯片实现了数字信号的采集、处理和发送。
这套系统的出现标志着软件无线电技术进入了实用化阶段。
软件无线电技术的主要特点是可编程性、可重构性和灵活性。
这些特点使得软件无线电可以符合不同的使用场景和应用需求。
比如,可以根据不同的频段、不同的调制方式以及不同的传输速率进行定制,实现智能化控制和自适应调整。
软件无线电技术的应用领域非常广泛,其中最主要的包括:航空航天、国防军事、广播电视、移动通信等。
在航空航天领域,软件无线电技术可以用于卫星通信、飞行控制、导航等方面,提高了通信的可靠性和精度;在国防军事领域,软件无线电技术可以用于军事通信、雷达和电子战等方面,提高了作战效率和战场指挥的精度;在广播电视领域,软件无线电技术可以用于数字电视、数字音频广播等方面,提高了广播电视的质量和体验;在移动通信领域,软件无线电技术可以用于3G、4G、5G等无线通信标准,提高了通信速率和网络容量。
软件无线电技术的发展趋势主要是数字化、网络化和智能化。
数字化是指数字信号处理技术的不断发展,使得传输速率和信道利用率不断提高;网络化是指软件无线电技术不断向网络化方向发展,构建起基于IP网络的无线电通信系统;智能化是指软件无线电技术逐步引入人工智能和机器学习技术,实现了更智能的调制方式、自适应调整和故障预测等功能。
当然,在软件无线电技术发展的过程中也会遇到很多挑战,如信号干扰、频谱管理问题、网络安全和隐私问题等。
无线传输技术在航空领域中的实际应用案例在现代社会,无线传输技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而对于航空领域来说,无线传输技术更是发挥着重要的作用,为飞行安全和舒适性提供了可靠的保障。
本文将以实际应用案例的形式,探讨无线传输技术在航空领域中的具体应用。
一、航空通信航空通信是航空领域中最为基本的应用之一。
传统上,航空通信主要通过无线电波实现,而近年来,随着无线传输技术的进一步发展,航空领域迅速采纳了新的通信方式。
例如,机上的通信系统可以通过使用互联网协议(IP)来实现无线通信,这使得机组人员可以更加高效地与地面人员进行通信,并进行实时数据交换。
在飞行过程中,机组人员可以通过这种方式获取天气信息、通报机上状况等,以提高飞行安全性。
二、机载娱乐系统无线传输技术还在航空领域中的机载娱乐系统中得到了广泛应用。
乘客可以通过无线网络连接到机载系统,观看电影、听音乐或者玩游戏,大大提高了长途飞行的舒适度。
此外,通过无线传输技术,乘客还可以获取实时航班信息、目的地导航等相关信息,为旅途提供更多的便利。
三、航空安全监控航空安全是航空领域最为重要的考量之一。
无线传输技术在航空安全监控中发挥着关键的作用。
例如,无线传感器可以安装在飞机的各个部位,通过无线信号传输实时监测飞机的结构完整性、引擎状况等。
这些传感器可以将收集到的数据传输给地面监测中心,以保障航空器在飞行过程中的安全。
此外,无线传输技术还可以应用于飞机的飞行记录器中,记录飞行过程中的数据,以便事后进行分析和调查。
四、飞行导航系统飞行导航系统是航空领域中另一个重要的应用领域。
通过无线传输技术,飞行员可以实时获取地面导航信息,包括航线、气象情况等。
与传统的基于雷达或者地面台站的导航相比,无线传输技术的应用提供了更加准确和迅速的导航服务,大大提高了飞行的精确性和安全性。
同时,无线传输技术还可以用于飞行器之间的通信和信息交换,以进一步提高飞行的协调性和安全性。
综上所述,无线传输技术在航空领域中发挥着至关重要的作用。
航空市场的新兴趋势从机载WiFi到虚拟现实体验航空市场的竞争日益激烈,随着技术的不断发展,新兴趋势正逐渐改变着乘客们的航空体验。
从机载WiFi到虚拟现实,航空公司正在采取各种创新的方式,提升乘客的旅行体验。
本文将探讨航空市场的新兴趋势,并分析这些趋势对航空公司和乘客的影响。
一、机载WiFi:畅通无阻的连接随着全球互联网的普及与发展,乘客们对于在飞行中能够畅通无阻地上网已经成为了一个基本需求。
因此,机载WiFi的推出成为了航空公司提升乘客体验的一项重要举措。
机载WiFi不仅可以让乘客通过社交媒体与家人朋友保持联系,还可以提供高质量的娱乐内容,如在线电影、音乐和游戏等。
这不仅满足了乘客们的娱乐需求,也增加了乘客对航空公司的满意度。
然而,目前机载WiFi的覆盖范围和连接速度还有待提高,航空公司需要借助技术的不断进步来解决这些问题。
二、虚拟现实:沉浸式的体验虚拟现实技术的快速发展,为航空市场带来了新的机遇。
航空公司可以借助虚拟现实技术,为乘客提供更加沉浸式的旅行体验。
通过虚拟现实眼镜,乘客可以在飞行中享受到全新的观影体验。
他们可以观看360度全景电影,仿佛亲临电影现场一般。
同时,虚拟现实技术还可以为乘客呈现各种旅游景点的仿真场景,让他们提前感受到旅行的乐趣。
此外,虚拟现实技术还可以为商务旅客提供更加便捷的会议体验。
通过虚拟会议室,商务人士可以与全球各地的合作伙伴进行实时的沟通和合作,提高工作效率。
三、数据分析与个性化服务随着大数据分析技术的不断发展,航空公司可以更加深入地了解乘客的需求,从而提供个性化的服务。
通过分析乘客的历史订票记录、机上消费偏好以及反馈意见,航空公司可以精准地预测乘客的需求,并为他们提供个性化的优惠和服务。
例如,航空公司可以根据乘客的喜好和偏好,为他们推荐符合其口味的餐食;亦或者为经常搭乘同一航线的乘客提供免费的机场接送服务。
这样的个性化服务不仅可以提升乘客的满意度,也可以增加他们的忠诚度和再次选择该航空公司的概率。
无线电技术在航空航天领域的新进展随着航空航天技术的不断创新,无线电技术在这一领域中也逐渐发展成为一项重要的技术。
目前无线电技术已经广泛应用于航空航天领域,特别是在航空通信、飞行导航、空中交通管制等方面,无线电技术的应用效果比传统的通信导航方式有了极大的提升。
近年来,广大无线电技术方向的科学家和工程师,大力推动着无线电技术在航空航天领域的应用与研究。
无线电技术在航空航天领域不仅使得飞机的飞行安全性得到了提升,而且提高了航班的容载量,提高了空中交通的效率,降低了飞行的成本。
一、航空通信技术无线电技术在航空通信领域的应用与技术成熟度相对较高。
随着现代科技的快速发展,使得航空通信技术越来越得到了提升与完善。
在航班过程中,飞机与相关地面设备之间的通信是航班安全和运行效率的基础。
利用现代无线电技术,可以实现飞机与地面设备的安全可靠通信,提高航班效率。
目前,通信技术方便移动终端的形式呈现,并且得到了广泛应用。
同时,无线电通信的技术也越来越成熟,不断的创新发展,将越来越广泛地应用于航空航天领域。
二、飞行导航技术飞行导航技术是指通过无线电技术,对飞机进行导航。
随着现代科技的快速发展,飞行导航技术也越来越得到了提升与完善。
利用微电子技术和无线数据传输技术,辅助飞行员维持航线,减少了划定的空域间的空隙。
目前飞行导航在无线电技术应用方面,主要依赖于全球定位系统(GPS)技术。
GPS技术利用卫星导航,无需地面设备的介入,使得飞行导航技术更加的灵活,精确度也更高,能够有效地提高航班安全性。
三、空中交通管制技术无线电技术在空中交通控制器的工作中发挥了非常重要的作用,除了提供飞行状态的实时监控外,还能协助飞行员进行引导和调度。
目前,现代无线电技术已经改变了原有的空中交通管制方式,经过现代技术的推动,我们已经可以对飞机进行远程监控,管理飞机得到了更加的方便。
四、结语随着现代科技的快速发展,无线电技术在航空航天领域中显得越来越重要。
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状民用航空无线电通信导航监视系统(以下简称CNS)是民用航空领域的重要组成部分,它包括了无线电通信、导航和监视三大要素,是保障航空安全和提升飞行效率的重要技术手段。
随着航空业的不断发展和技术的进步,CNS系统也在不断升级和发展。
本文将从各个方面介绍CNS系统的发展现状,探讨其未来发展趋势。
一、无线电通信无线电通信是飞机与地面控制中心、其他飞机以及地面设施之间进行信息交流的重要手段。
目前,民航领域最常用的无线电通信系统是VHF通信系统和HF通信系统。
VHF通信系统主要用于近距离通信,而HF通信系统则用于远距离通信。
目前,无线电通信系统的发展主要体现在以下几个方面:1. 数字化:随着数字技术的不断发展,无线电通信系统也在向数字化方向迈进。
传统的模拟通信系统已经逐渐被数字通信系统所取代。
数字通信系统具有抗干扰能力强、通信质量高、信息传输效率高等优点,能够更好地满足航空运输的需求。
2. 宽带化:随着航班数据需求的增加,航空业对宽带通信的需求也在不断增加。
目前,一些航空公司已经在飞机上安装了卫星通信系统,实现了飞机上的宽带互联网接入,极大提升了乘客的舒适度和飞行效率。
3. 自适应:无线电通信系统还在不断向自适应技术方向发展,即根据通信环境的变化自动调整通信参数,以保证通信的稳定性和可靠性。
这将极大地提升通信系统的适应性和灵活性。
二、导航导航系统是飞行员确定飞机位置、航向和高度的关键设备。
民用航空导航系统主要包括了惯性导航系统、全球定位系统(GPS)、雷达导航系统等。
1. 卫星导航系统:GPS作为全球卫星导航系统的代表,已经成为航空领域最主要的导航手段之一。
它可以为飞机提供高精度的位置、速度和时间信息,大大提升了飞机的飞行精度和安全性。
未来,全球导航卫星系统还将继续扩展,并不断提升导航服务的可靠性和覆盖范围。
2. 北斗卫星导航系统:近年来,中国的北斗卫星导航系统也在不断完善和发展,已经成为全球导航卫星系统的重要一员。
民航无线电导航系统以及未来发展趋势1. 引言1.1 民航无线电导航系统的概述民航无线电导航系统是指通过无线电信号进行航空导航的系统。
这种系统在航空领域中起着至关重要的作用,可以帮助飞行员确定飞机在空中的位置、方向和高度,从而确保飞行的安全和准确性。
民航无线电导航系统的发展经历了多个阶段。
在传统民航无线电导航系统中,常用的设备包括VOR(全向无线电导航台)、ILS(仪表着陆系统)和ADF(自动方向找向器)等。
这些设备通过发送和接收无线电信号来帮助飞行员进行导航,但存在一定的局限性和准确性不高的问题。
随着科技的发展,现代民航无线电导航系统得到了极大的改进和提升。
现代系统采用了先进的GPS(全球定位系统)技术,能够提供更为精确和可靠的导航信息,同时还可以实现更高效和安全的飞行控制。
民航无线电导航系统在民航领域中具有重要的意义。
它不仅可以帮助飞行员安全地操控飞机,还可以提高飞行效率和准确性。
在飞行中,导航系统可以帮助飞行员避免天气和空中交通的影响,确保航班按时到达目的地。
未来,随着科技的不断进步,民航无线电导航系统也将会迎来更多的发展和创新。
未来发展的趋势可能会包括更智能化和自动化的导航系统,以及更多与其他飞行系统的集成和联动,这将进一步提高飞行的安全性和效率,推动民航行业的发展。
2. 正文2.1 传统民航无线电导航系统传统民航无线电导航系统是民航航空领域的重要组成部分,主要包括VOR(全向无线定向台)、NDB(非方向性无线电台)和ILS(仪表着陆系统)等系统。
这些系统在航空导航中起着至关重要的作用。
VOR系统是最早使用的民航无线电导航系统之一,通过向各个方向发射信号,实现飞机在空中的定向和导航。
NDB系统则是根据无线电信号的指向来确定飞机位置,尽管较为简单,但在一些特定情况下仍然发挥着重要作用。
ILS系统则是一种精密着陆系统,能够为飞机提供水平和垂直的导航指引,使飞机可以安全着陆。
传统民航无线电导航系统的优点在于稳定可靠,已经被广泛应用于民航领域。
无线电技术在民用航空领域中的应用与发展■中国民用航空局空管行业管理办公室副主任李其国随着科学技术的发展,无线电新技术、新业务、新设备广泛地应用于民用航空的各个领域,在保障民航飞行安全、加速空中流量、改善航空服务、促进航空发展中发挥着越来越重要的基础保障和技术支撑作用。
可以方便地获得民航运输服务。
届时,中国将发展成为世界民航强国。
2 民航无线电技术设备应用状况航空运输是一种快速但同时对安全性要求最高的交通运输方式,也是一个复杂的系统工程。
每一架班机从起飞到降落,都需要飞行机组与管制人员的协调配合,需要无线电通信导航监视和气象设备的安全保障,需要地面航空服务、机场、航油等各部门的协同保障服务。
当前,无线电技术广泛应用于民航飞行的全过程,特别是航空无线电通信、无线电导航、无线电监视、航空气象、航空无线电电子系统等,对飞行安全和正常运行发挥着至关重要的作用。
航空无线电通信。
包括航空固定通信(平面业务)和航空移动通信(地空通信)。
目前民航建立了C波段(4GHz~6GH z)和K u波段(12GHz~14GH z)两个卫星通信网,组成了一个广域覆盖的民航固定专用通信网络,用于交换空管、航空公司和机场等之间的各类数据。
民航在机场以及航路上建立了数百个甚高频、高频段的地空话音和数据通信收发台站,用于空中交通管理、航空公司航务管理,是管制员与飞行员、航空公司运行指挥中心与飞行机组之间话音和数据通信的主要手段,是民航无线电关键业务之一。
民航还在部分大中型机场建设有集群通信,用于机场地面运行的指挥调度以及满足各类航空用户的通信需求。
航空无线电导航。
以各种地面和机载无线电导航设备,向飞机提供准确可靠的方位、距离和位置信息。
目前民航在机场和航路上共建设了近千套各类无线电导航设备,主要包括仪表着陆系统(I L S)、全向信标台(V O R)、测距台(D M E)、1 我国航空运输业发展情况民用航空是国家综合交通运输体系的重要组成部分,是增长速度最快、发展潜力最大的交通运输方式。
民航通信技术的发展与应用摘要:在科学技术飞速发展的时代背景下,我国的民航通信技术也取得了大幅度的发展与进步。
民航通信技术作为民用航空业安全可靠发展的载体,在民航的实际运营过程中发挥着不可替代的作用。
本文对民航通信技术的发展进行了全面的分析与论述并总结了现阶段民航通信技术中存在的挑战。
关键词:民航通信技术;民用航空业;发展;挑战;引言民航通信技术在民航事业的发展中占据着重要的地位, 是保证民航事业安全和稳定发展的关键。
计算机技术的快速发展给民航业带来了新的生机与活力,为民航空中管理提供了新的技术支持,同时也为我国民航通信技术的持续发展带来了保障。
目前,我国民航通信技术主要包括有线通信技术和无线通信技术两部分。
其中,有线通信技术分为电话通信和电报通信,无线通信技术主要由地空数据通信组成。
1 有线通信技术有线通信技术是民航通信中的重要形式,有线通信技术比较完善并且使用时间较长, 在民航事业发展的初期有线通信技术就已经广泛应用。
现阶段,民航有线通信基于数字复用技术实现用户数据的同步转移, 进而有效提高数据传输的效率。
我国民航有线通信主要分为电话与电报通信两种方式。
电话通信可以实现通信过程自动化,减少人工操作,最大化降低由人为因素导致的错误。
有线通信中采用的电报方式也逐渐向着自动化方向转变,在电子信息技术的帮助下,相较于以往依赖人工完成的电报操作模式,现已转变为基于计算机来完成,实现了电报通信的准确性与即时性。
此外, 有线通信还体现在导航卫星技术中。
随着计算机技术迅速发展, 我国通信卫星的数量也在逐年增加, 借助于同步卫星的引导, 我国的民航通信行业能够在可靠性上有进一步的提高。
即使飞机在恶劣的天气下进行飞行, 民航通信依旧能够保障飞机与地面指挥中心的即时联络,确保了民航通信的通畅。
相对于传统采用中继站的通信模式, 可以有效的减少由电缆等通信设备受到损坏而造成的民航通信中断的发生。
有线通信基于点到点的数字数据传输模式进行信息传送,将各个点之间进行连通即可扩大通信范围,形成通信网络,这也是有线通信最大的优势。
无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.13 July,2019第13期2019年7月软件无线电在民航领域的应用分析胡胤杰(中电科柯林斯航空电子有限公司,四川成都610000)摘要:自20世纪80年代以来,传统无线电技术开始向软件无线电方向发展,并在近些年开始将其利用到民航领域的诸多方面。
文章将以软件无线电为重点,从应用和展望等方面对其在民航领域的应用进行详细阐述,希望能够为从事相关工作的人员提供一些工作思路,仅供参考。
关键词:软件无线电;民航领域;噪声监测;航空干扰快速识别;雷达系统随着我国科技水平和经济水平的不断发展,我国航空领域发展也得到了长足的进步,国家“十三五”规划明确指出,截至2020年年底,国内民用机场总数将达至U240余个,在这高速发展的背后,软件无线电技术的应用功不可没,在噪声监测、干扰快速识别、雷达等方面都作出了突出贡献。
1软件无线电及其关键技术软件无线电是一个在开放的公共硬件平台上利用不同可编程的软件方法实现所需的无线电系统。
目前,软件无线电所涉及的关键技术大致包括:(1)开放式总线结构。
由于软件无线电的开放性特点,使得此项技术中的开放式总线结构成了主要技术之一,这是由于开放式能够保证标准化总线的先进性,使软件无线电技术实现适应性广、升级换代便利等需求所决定。
(2)宽带/多频段天线。
软件本身是无法直接运行的,必须依靠硬件为依托,否则难以实现其全部功能,而软件无线电的主要硬件依靠就是宽带/多频段天线。
在此部分中,主要实现了组合式多频段天线及智能化天线技术、模块化通用化收发双工技术等。
(3)模数转换部分。
速率与精度是模数转换的主要内容,在一般情况下,标准要求的速率是信号宽带的2.5倍以上,而精度在80dB的动态范围下不能低于12位,多个模拟/数字(Analog to Digital,A/D)并联是釆样时经常使用的方法。
(4)数字下变频部分。
此部分应该在A/D变换后进行,包括数字下变频、滤波和二次采样等,是系统中数字处理运算量最大的部分。
(5)高速信号处理部分。
这是软件无线电的核心,主要负责基带处理、调制调节以及比特流处理等工作。
(6)信令处理部分。
在此部分中,需要把现有的各种信令划分成不同标准、数个层次,研发出通用的信令框架叭2软件无线电在民航领域的应用2.1民用机场航空器噪声监测硬件平台2.1.1民用机场航空器噪声源民用机场的航空器噪声源主要是指航空器在起降、滑行和试车的过程中所产生的噪音与辐射等,主要可以分为两类:机体噪声、推进噪声。
就机体噪声来说,是由飞机在起降、滑行的过程中空气经过机体表面产生巨大的气流压力扰动而造成的,并且机体表面的涡流也同时产生变化,在远场便会出现多频信号噪声。
就推进系统噪声来说,是发动机在工作时由螺旋桨、风扇、涡轮等机体结构运转所产生。
对于这些噪声,目前己经可以应用软件无线电实时监测,进行分析与处理,为民用航空的健康发展作岀贡献皿。
2.1.2民用机场航空器监测系统结构民用机场航空器监测系统以噪声监控软件为核心,以噪声监测终端、中央控制室、系统工作站等几大部分为主要硬件。
其中,中央控制室作为多个硬件设施的连接枢纽,能够保证整个系统的完整运行,是重中之重。
它的本质是一个多通道的噪声信号分析平台,具有对噪声信号进行检测、分析和数据处理的功能。
2.1.3噪声检测硬件平台架构噪声检测硬件平台主要由几部分设计组成,分别是信号板设计、交换板设计、中央控制室处理机以及一些其他较为细小的设计。
就信号板设计来说,其前端有一个射频前端部件,用来完成将射频信号处理成中频信号的工作,再对中频信号进行采样,并利用数字信号处理算法进行处理,通过接口传给交换转接板。
就交换板设计来说,其上具有RapidlO交换芯片和PowerPC处理器。
前者主要是将多个数据连接到同一块交换转接板上,使数据传输能够实现多对一的传输形式;后者则主要是为了实现对软件指令在各部分之间实现互相通信,并将分析处理后的噪声信号数据进行传输。
2.1.4平台性能分析由于国内机场的噪声监测点多为阵列式,数量为几十个,所以其监测终端多具有泛网格化的特点,系统对噪声的收集、分析、处理工作也多采用关联分析算法或阵列信号处理算法,而利用基于软件无线电的民用机场航空器噪声监测硬件平台则能够有效满足其算法对传输速率的要求。
另外,由于软件无线电的宽带中频特性等特点,其对系统信号的处理分析能力相比于传统民航噪声检测系统也更为优良。
2.2航空干扰快速识别系统2.2.1航空干扰源目前,在民航飞机的搭载设备中,与无线电相关的两大设备系统主要是导航设备与通信设备。
其中,导航设备所釆用的接收天线主要以方向性为主导,接收对象的信号频率基本固定,为低频信号且带宽窄,所以其抗干扰能力较强。
机载通信设备由于所接收的频段为全频段,并且其中的微带天线为保障通信系统的应用性而牺牲了部分天线性能,所以其整体设备的抗干扰能力较差,一旦有干扰信号落入通信频段,这些信号就会对航空通信产生强干扰。
其中,主要包括电网系统、信号线电磁以及电磁干扰设备等因素的干扰。
作者简介:胡胤杰(1985—),男,四川宜宾人,工程师,硕士;研究方向:软件工程(数据库方向)。
-9-No. 13July, 2019第13期2019年7月无线互联科技•无线天地2.2.2航空干扰快速识别系统架构系统整体架构主要是分为3部分:信号釆集模块、信号 分析模块、统计和显示模块。
(1)就信号采集模块来说,主 要分为硬件和软件两部分,由硬件部分组成前端接收机,收 集信号并将射频信号转变为基带信号;而软件部分是通过 对频段内的扫描工作计算出频点的平均功率,并将计算结构 传递给信号分析模块。
(2)就信号分析模块来说,在接收到 来自信号采集模块软件部分传递过来的数据后,对频点能 量经过一系列计算得出噪声本底功率,并将其称之为噪声门 限,以噪声门限的数值为判定基础,将频点能量与其进行比 较,若高出该门限数值,则认定存在信号。
(3)就统计和显示 模块来说,主要是将上述两个部分所得出的数据以及其收 集和判断过程显示到窗口中。
2.2.3系统性能分析航空干扰快速识别系统在经过多次测试后发现,该系 统能够有效识别出调频广播信号、AM 信号和FM 信号,使用 此系统能够监控其干扰信号发射功率是否超出规范要求,一 旦超出,便能够发出警告消息,以此种方法帮助民用航空少 受或者不受外界信号的不必要干扰。
以深圳某民用航空公司 为例,该公司秉承着“安全第一、预防为主、综合治理”的安 全工作方针,在民用客机上搭载了此种航空干扰快速识别系 统,利用该系统对干扰源的信息采集分析处理能力,降低干 扰源对民用航空飞机的影响,努力提升风险管理水平,有效 保证了飞行安全,确保安全链的整体可靠性,为旅客提供最 安心的飞行服务,使之相继获得了“深圳企业百强”"飞行安 全一星奖”等荣誉称号。
2.3雷达系统2.3.1雷达与软件无线电雷达利用无线电波对周围环境进行探测,得出周围环境 地形以及物体的形状和距离,具有探测和测距的功能,利用 雷达系统能够有效帮助民航飞机探测航线上的不明飞行物 体,及早进行航线清理或者规避,是民航飞机安全性的重要 保证。
在雷达技术中,信号处理是其核心技术,是雷达性能 的重要保障,在传统的雷达系统中,其性能主要被硬件所限 制而发展缓慢,但是利用软件无线电技术使雷达系统对于硬 件设施的要求以及依赖程度大大降低,有效提高了系统对于 信号的处理效率以及精度叫 2.3.2软件无线电雷达系统架构由于目前将软件无线电应用到雷达系统中还处于探索 阶段,所以还没有出现固定的架构体系。
不同设计者设计出 的软件无线电雷达系统由于其设计目的、应用需求不同均会 导致不同系统的架构产生巨大差异,并且受到数字信号处理 (Digital Signal Processing, DSP )和A/D 转换等期间制约, 系统的实用性还不算太高,亟待相关技术人员加大对其研究 力度,使之能够发挥出更大作用。
就目前来讲,虽然各系统 之间存在较大差异,但由于为了实现对模块结构的修改更为 便利和更好地升级系统功能,还是有部分和模块设计是大 体相同的,例如对射频前端的设计。
该设计是一种通用化设 计,频率范围较广,使噪声放大和混频得以实现。
2.3.3软件无线电雷达系统优势利用软件无线电能够使雷达系统更具有灵活性,并且由 于软件无线电的软件模块化开发技术使得模块开发更加便 利,只需要对主程序进行修改而无需改变硬件结构,减少了 对硬件更换的损耗,极大提高了开发效率的同时,还降低了 开发成本,使系统的性能得到稳步提高。
3软件无线电在民航领域的展望虽然目前无线电在我国的民航领域己经有了诸多应用, 但是其可发展空间仍然是无比巨大的,主要的发展趋势有 以下几个方面:(1)体系结构分层化和软件模块化。
(2)软 件无线电结构数学分析化。
(3)认知化和智能化。
通过对 以上3个方面的发展,将会使软件无线电在民航领域的应用 范围扩大,如正在探索阶段的雷达系统使用的正是软件模 块化开发技术,还有正在研发的机载信号宽频带接收机, 此种接收机相较于传统硬件电路接收机,除改变了传统的 接收机以硬件为主的固定接收模式、使大部分操作均通过 软件来完成外,还具备以下几点优势:(1)具有可编程性, 在接收工作中,能够通过设计核心组件以适应不同基站具 有的不同接收标准要求,使接收更加方便。
(2)接收机升 级更加便捷,在升级中只需要对程序模块进行修改,能够 有效提高升级效率并减少升级成本。
通过以上几种方向和 具体应用方法能够将民航领域的科学技术水平不断提升, 更好地为广大民众服务。
4结语总而言之,自软件无线电在我国发展以来,在20余年间 已经能够将其应用到通信等各个领域,发展潜力巨大,且民 航领域对其依赖性较强。
因此,在民航领域中,相关技术人 员要将软件无线电技术重视起来,提高研究效率与成果质 量,使其能够更好地为民航领域作出贡献。
[参考文献][1] 王洪波.软件无线电技术的应用及发展[J ].电脑编程技巧与维护,2016(19): 10, 13.[2] 刘晓平.基于软件无线电技术的雷达系统应用研究[J ].信息与电脑,2018 (21): 84-85.⑶苗东.软件无线电技术在电子战装备领域的应用[J ].科技传播,2018(19) : 86-8&Application analysis of software radio in civil aviation fieldHu Yinjie(Rockwell Collins CETC Avionics Co., Ltd. (RCCAC), Chengdu 610000, China)Abstract : Since 1980s, traditional radio technology has begun to develop in the direction of software radio, and in recent years, it has been used in many aspects of civil aviation. This paper will focus on software radio, from the application and prospect of its application in the field of civil aviation in detail, hoping to provide some working ideas for the personnel engaged in related work, only for reference. Key words : software radio; civil aviation; noise monitoring; rapid identification of air interference; radar system-10 -。