输介质配置与管理、以及子网的可用性决定。
(1) ATN – Aeronautical Telecommunication Network 航空电信网
ATN是一种实现地面、空地、机载设备数据子网相互交换数字化数据的互联网络架构,以保障空中航行安全与正常、高效、经济的空中交通服务。
? ATNB1
支持RTCA DO280-B/EUROCAE ED-110B标准定义的如下CPDLC应用:
数据链起始功能(data link initiation capability)中的上下文管理(CM, Context Management);
CPDLC提供的空中交通服务通信管理(ACM, ATS Communication Management)功能,空中交通服务放行(ACL, ATS clearance)功能和空管话筒检查(AMC, ATC microphone check)功能。
不支持RTCA DO280-B/EUROCAE ED-110B标准定义的下行放行许可(DSC, downstream clearance),数字化自动航站情报服务(D-ATIS, Digital Automatic Terminal Information Service)等数据链服务。
? ATN B2
ATN B2是基于ATN网络的数据链系统,其涵盖了某些ATNB1或FANS 1/A(+)系统无法支持的应用,系统功能由FAAAC20-140C定义。
FAA拟在美国国内空域内基于IP协议簇建设ATNB2系统,实
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现对以下额外服务的支持:
CPDLC应用中的数据链4D航迹起始(4DTRAD, Initial 4D Trajectory Data Link),动态所需性能导航(DRNP, Dynamic Required Navigation Performance),间隔管理(IM, Advanced flight Interval Management)。
ADS-C应用中,基于ADS-C报告中扩展投影剖面(EPP, Extended Projected Profile)信息的信息交换与报告(IER, Information Exchange and Reporting),4DTRAD和DRNP服务。
(2) ACARS – Aircraft Communication Addressing and Reporting System 飞机通信寻址与报告系统
ACARS是一种在飞机与地面站之间通过甚高频、高频或卫星通信手段传输简短报文的数据链系统。
ARINC公司于1978年设计了ACARS协议以期取代甚高频话音通信服务。随后SITA公司建设了更多地面站以增强其服务能力。航空公司于20世纪80年代开始使用ACARS以降低机组负荷、提高数据完好性。
机载ACARS系统包括ACARS管理单元(MU, Management Unit)的航电设备和控制显示单元(CDU, Control Display Unit)。
地面ACARS系统由无线电地面站和传输网络组成。
ACARSATS应用包括:放行许可(DCL, Departure Clearance),洋区放行许可(OCL, Oceanic Clearance),飞行机组终端气象服务(TWIP, Terminal Weather Information for Pilots),数字化自动航站情报服务
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(D-ATIS, Digital Automatic Terminal Information Service)。
ACARS网络可以传输FANS 1/A(+)报文。 (3) ATN与ACARS
VDL Mode 2子网支持ATN应用与ACARS应用,VDL Mode 0/A子网、Satellite子网和HFDL子网仅支持ACARS应用。
CPDLC、ADS-C应用可基于FANS 1/A(+)系统或ATN系统实现。其中基于FANS 1/A(+)系统的服务使用ACARS网络,基于ATN系统的服务使用ATN网络。ACARS网络与ATN网络互不兼容。 (4) 空管单位(ATSU)与飞机系统兼容性描述
图2表示了不同空管单位地面系统与飞机系统之间的兼容性(互操作性,interoperability)关系。图中CSP(Communication Service Provider)为通信服务提供商,CADS为其集中式ADS-C系统。CSP的CADS系统可以为未装备FANS 1/A系统的空管单位提供接收由FANS 1/A(+)或FANS 1/A ADS-C飞机下发的ADS-C报告。
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图2空管单位系统与飞机系统兼容性示意图
不同数据链系统之间兼容性与可实现的运行服务见。因目前ATNB2数据链系统的兼容性未定,与ATNB2数据链系统未在该表中列出。
空管单位地面数据链系统 机载设备 Avionics ACARS ATS ATC通信 ACARS ATS ? DCL/PDC ? OCL 航班信息 ? D-ATIS FANS 1/A ADS-C 不可用 监视 ? ADS-C(CADS) 监视 ? ADS-C ATC通信 FANS 1/A 不可用 监视 ADS-C(CADS) ? CPDLC 监视 ? ADS-C 不可用 不可用 不可用 ATC 通信 ? CPDLC应用于ACM,ACL和AMC数据链服务 不可用 不可用 不可用 不可用 ATSU Ground Data Link System CADS / AOC FANS 1/A ATN B1 FANS 1/A – ATN B1 37
空管单位地面数据链系统 机载设备 Avionics ACARS ATS ATSU Ground Data Link System CADS / AOC FANS 1/A ATN B1 FANS 1/A – ATN B1 ATC 通信 ? CPDLC应用不可用 于ACM,ACL和AMC数据链服务 ATC 通信 ? CPDLC应用ATN B1 不可用 不可用 不可用 于ACM,ACL和AMC数据链服务 ATC通信 FANS 1/A – ATN B1 不可用 监视 ? CPDLC ? ADS-C ? ADS-C(CADS) 监视 ATC 通信 ? CPDLC应用于ACM,ACL和AMC数据链服务 ATC 通信 ? CPDLC应用于ACM,ACL和AMC数据链服务 ATC 通信 ? CPDLC应用于ACM,ACL和AMC数据链服务 ATC通信 FANS 1/A+ 不可用 监视 ? CPDLC ? ADS-C ? ADS-C(CADS) 监视
3.典型数据链应用
(1) ADS-C – Automatic Dependent Surveillance-Contract 合同式自动相关监视
ADS-C自动将监视信息(位置等飞行数据)下发至管制单位的系统。
当完成初始登录/通知(initial logon/notification)后,将在飞机与地面站之间建立一个连接(link)。在不需要飞行机组介入的情况下,洋区管制单位/运行控制单位可与飞机设立“合同”(contract),接收飞机的身份、位置、高度、马赫数、垂直变化率、航迹、磁航向、地速、导航点、气象数据等信息。
根据机型不同,每架飞机最多同时可与地面单位建立五个独立连
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