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　　北航畢業(yè)設(shè)計論文模板篇一

　　航空母艦發(fā)展“十誡”

　　本文綜合俄羅斯《海軍戰(zhàn)術(shù)匯編》、英國《簡氏情報評論》及美國《海軍戰(zhàn)爭學(xué)院學(xué)報》等權(quán)威刊物的論述與結(jié)論，總結(jié)出各國在發(fā)展航母中所要注意的“十誡”，僅供廣大軍迷參考。

　　一誡：航母是國家總戰(zhàn)略的附屬品

　　俄羅斯《海軍戰(zhàn)術(shù)匯編》在上世紀(jì)90年代的一期刊物上明確指出，航母發(fā)展戰(zhàn)略必須服從和服務(wù)于國家的總戰(zhàn)略與國防戰(zhàn)略，舍此無其他正途。美國執(zhí)行全球戰(zhàn)略，需要一支能在全球展開的海陸空天武裝力量，以航母為核心的海軍特混編隊又是其全球戰(zhàn)略的基石，所以必須發(fā)展具備準(zhǔn)戰(zhàn)略能力的航母戰(zhàn)斗群，從杜魯門到奧巴馬，歷任美國總統(tǒng)無一例外地重視航母發(fā)展，航母事實上成為支持美國戰(zhàn)略和外交政策的急先鋒。從某種意義上說，是航母改變了美國干涉朝鮮戰(zhàn)爭的局面，1950年6月25日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，美國在頭兩個月里主要靠航母艦載機遏制住朝鮮人民軍的進攻，為兵力集結(jié)和投送贏得時間，當(dāng)時被俘的朝鮮士兵承認：“最可怕的是藍色飛機(即航母艦載機的涂裝)。”同樣，也是航母使美國從越南戰(zhàn)爭的泥潭里脫身，1975年當(dāng)南越政權(quán)總崩潰時，正是美國集結(jié)在南中國海的5艘航母把數(shù)以十萬計的美國僑民、南越軍政首腦及其家屬撤往菲律賓和關(guān)島，為超級大國留下最后一絲顏面。

　　已消失20年的蘇聯(lián)當(dāng)初之所以走上發(fā)展航母之路，也是為了支持它與美國爭霸的總戰(zhàn)略。執(zhí)行全球戰(zhàn)略的超級大國如此，執(zhí)行區(qū)域戰(zhàn)略的中等國家也不例外，這些國家都是為了自身的利益發(fā)展中輕型航母，能自己造的即使花重金引進技術(shù)也在所不惜，無力造的甘愿買二流貨，也要維持其地區(qū)性大海軍的地位。以法國為例，它所執(zhí)行的政策是控制其蘇伊士運河以東的領(lǐng)地，因此不僅發(fā)展常規(guī)動力航母，還要搞出核動力航母，如今即便為航母浩大的維持費用所困，法國政府和軍方照樣不肯放棄。

　　說到底，一個國家必須有一套完整的戰(zhàn)略，航母發(fā)展戰(zhàn)略是在海軍戰(zhàn)略的總框架內(nèi)規(guī)劃的，因此建立科學(xué)的海軍發(fā)展戰(zhàn)略體系是首要的前提，即威脅評估、資源分配、海上戰(zhàn)場準(zhǔn)備、兵力結(jié)構(gòu)設(shè)計、科學(xué)技術(shù)對海軍發(fā)展影響的預(yù)測、有限目標(biāo)的選擇、后勤支援的籌劃、官兵培訓(xùn)以及戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)運籌等，均需在一套嚴密的系統(tǒng)科學(xué)理論指導(dǎo)下進行。也只有這樣，航母的發(fā)展才有可靠的基礎(chǔ)，不至于因人事更迭而受影響。

　　二誡：航母是藍水海軍“均衡性發(fā)展”關(guān)鍵

　　軍事強國都是按照軍事系統(tǒng)工程理論去制定航母發(fā)展政策的，以遠洋為主要作戰(zhàn)舞臺的藍水海軍所追求的“裝備發(fā)展均衡性”恰恰是軍事系統(tǒng)工程理論的具體反映，而航母在藍水海軍“均衡”發(fā)展中處于中心地位，因為它是優(yōu)化海軍兵力結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵艦種。

　　據(jù)粗略估算，一支航母編隊(含9～10艘驅(qū)護艦)所能控制的海域約80萬平方海里，若用普通驅(qū)護編隊控制同樣大小的海域，約需驅(qū)護艦艇300艘，其結(jié)果相差30倍。但若考慮它們的作戰(zhàn)能力，那就無法用倍數(shù)來衡量，原因是單純的驅(qū)護編隊無論如何也無法在高威脅環(huán)境下作戰(zhàn)。在1982年馬島海戰(zhàn)中，沒有有效航母艦載航空兵掩護的英國特混艦隊盡管有大批防空能力不錯的驅(qū)護艦艇，但還是被在家門口作戰(zhàn)的阿根廷空軍揍得鼻青臉腫，差點輸?shù)魬?zhàn)爭，慘痛的教訓(xùn)足以說明沒有艦載航空兵的掩護，難以有效制空和早期預(yù)警的驅(qū)護編隊不能稱其為合格的現(xiàn)代化艦隊，承受不了哪怕是中等強度的空中突擊。也正是在馬島海戰(zhàn)后，英國保守黨政府否定了前任工黨政府的決定，把航母重新列入皇家海軍的序列。

　　三誡：航母具有不可替代性

　　美英等海軍強國的主流學(xué)術(shù)刊物均承認，在可預(yù)見的將來，航母具有不可替代性。任何事物的發(fā)展都是有條件的，當(dāng)然航母的發(fā)展也不例外，那么為什么還說航母在相當(dāng)長時間內(nèi)具有不可替代性呢?這要從航母發(fā)展中來考察，二戰(zhàn)以來，航母技術(shù)發(fā)展十分驚人，排水量成倍增加，高新技術(shù)裝備不斷上艦，其龐大軀體也是未來海軍有能力接納高精尖裝備的難得艦種，也就是說航母與高技術(shù)有最大的兼容性。從結(jié)構(gòu)耗散論觀點觀察，任何一個結(jié)構(gòu)要想維持其平衡，都必須有新的能量輸入，也就是說要想使一個結(jié)構(gòu)保持動態(tài)平衡，就需要不斷吐故納新的能力。迄今為止，作為最復(fù)雜的軍事系統(tǒng)工程的航母在可預(yù)見的將來仍將具有這種能力，它將隨艦載航空兵的興衰而沉浮。

　　一言以蔽之，在取代飛機的作戰(zhàn)工具出現(xiàn)之前，航母不可能消亡，某些預(yù)言家斷言的“航母將成為恐龍”的時代遠未到來。正是基于這一認識，目前不僅美英法等大國競相發(fā)展航母，連印度這樣的新興國家也不甘人后。

　　四誡：不可人亡政息

　　航母的成敗，政策是基礎(chǔ)，領(lǐng)導(dǎo)是關(guān)鍵?？v觀航母近百年的發(fā)展，其成敗完全取決于所制定的政策及其執(zhí)行政策的人。以美國和英國為例，航母發(fā)展初期，無論從哪個方面來看，美國都不如英國，可是時至今日，兩國在航母上有天壤之別。造成今天局面固然有種種原因，但制定政策的客觀性和執(zhí)行政策的連貫性是其根本原因。

　　美國在二戰(zhàn)中一經(jīng)實踐認識到航母的重要性后便抓住不放，制定了一套鼓勵其發(fā)展的政策。英國卻政出多門，領(lǐng)導(dǎo)體制變來變?nèi)?，?dǎo)致航母發(fā)展倍受摧殘，本來領(lǐng)先于世界的航母大國，卻在冷戰(zhàn)最激烈的上世紀(jì)70～80年代變成只有3條輕型航母的“小國”。上世紀(jì)50年代，英國國防部在軍事航空集中統(tǒng)一指揮的名義下，變相剝奪了海軍航空兵的發(fā)展權(quán)利，當(dāng)時倫敦認為應(yīng)首先發(fā)展陸空軍的

　　飛機，然后再由陸空軍的飛機改成艦載機，其結(jié)果是事與愿違，因為海軍飛機要在更惡劣的環(huán)境中運行，性能要求高，技術(shù)難度大，到后來英國沒有與自己的現(xiàn)代化大型航母“鷹”號和“皇家方舟”號(該艦名后被一艘“無敵”級輕型航母繼承)匹配的艦載機，出現(xiàn)了先進的航母裝落后的飛機的局面，英國不得不轉(zhuǎn)而從美國引進F-4“鬼怪”戰(zhàn)斗機應(yīng)急，但該機是按照美國大型航母的尺寸設(shè)計和戰(zhàn)術(shù)需要的，與英國航母搭檔在一起“挺別扭”，這也是后來英國放棄大型航母的一個重要原因。

　　五誡：量力而行

　　根據(jù)戰(zhàn)略需要量力而行，是航母發(fā)展中應(yīng)掌握的重要原則，那種不顧主觀條件，一味貪大求全，到頭來卻失去良機也是不無先例。上世紀(jì)50年代末，美國海軍的“合眾國”號(CV-58)航母就是因為貪大，采用瞞天過海的戰(zhàn)術(shù)少報建造經(jīng)費和排水量，后被它的對手美國空軍向國會揭發(fā)，迫使它在動工后不久就下馬了。上世紀(jì)60年代，英國海軍在對待其CVA-01號航母上也犯了不顧客觀條件的錯誤，不斷要求高指標(biāo)，導(dǎo)致排水量一再增加，過高的造價使得工黨政府無法接受，英國空軍也出于自身利益考慮竭力反對，在雙重壓力下，CVA-01號大型航母的方案夭折了，連帶使得海軍序列里取消了大型航母的編制，進而導(dǎo)致海軍航空兵的建設(shè)受到嚴重打擊，此后英國海軍不得不將勢力退縮回蘇伊上運河以西去了。

　　六誡：以我為主

　　自力更生為主，爭取外援為輔，是所有航母大國能夠走通的唯一道路。不管是美國，還是往昔的日本，皆遵循這一方針。20世紀(jì)中葉，美國學(xué)習(xí)和借鑒了英國創(chuàng)造的諸如封艏、閉式機庫、斜角甲板、蒸汽彈射器、助降鏡等成果，在此基礎(chǔ)上研制出今日美國的超級航母。而二戰(zhàn)前的日本融合了歐洲國家的成就，創(chuàng)造出有日本特色的，一度稱霸亞太的航母艦隊?？梢?，只有照此方針辦理，才能建設(shè)一支具有戰(zhàn)斗力的航母艦隊，那種靠買航母來拼湊?；娇樟α康膰?，要么是仰仗人家淘汰的二手貨，要么是人家退役的老朽不堪的產(chǎn)品，都要受制于人，這些“變味航母”也只能在局部地區(qū)稱雄，根本無戰(zhàn)斗力可言，阿根廷航母“五月二十五日”號在馬島海戰(zhàn)中的無能表現(xiàn)，就是最有說服力的明證。

　　七誡：有效的組織領(lǐng)導(dǎo)

　　按照軍事系統(tǒng)工程學(xué)的原則原理組織領(lǐng)導(dǎo)航母工程，同時減少領(lǐng)導(dǎo)層次，是航母研制成功的組織措施，已被各航母擁有國所認同。眾所周知，航母是迄今最為復(fù)雜的軍事系統(tǒng)工程，也是極為昂貴的“吞金獸”，美國“尼米茲”級航母造價已高達80億美元，這樣的工程若不按照科學(xué)原理組織領(lǐng)導(dǎo)和決策，其代價是十分昂貴。美國領(lǐng)導(dǎo)人十分重視航母工程的組織性，充分考慮海軍航空兵的特點，早在二戰(zhàn)期間就組建一個能同總統(tǒng)直接對話的領(lǐng)導(dǎo)班子，在海軍內(nèi)部設(shè)立一個自成體系的研究部門，充分發(fā)揮專家的特長，利用集體智慧，在廣泛搜集先進技術(shù)途徑的基礎(chǔ)上確定可行的目標(biāo)，從而使其航母有條不紊地發(fā)展。雖然美國海軍科研體制在歷史上有過數(shù)次大變動，但都是向集中、統(tǒng)一、效能方向發(fā)展，有利于研究能力的加強和執(zhí)行政策的連貫性，這是美國航母發(fā)展的基本保證，其他國家很有學(xué)習(xí)的必要。

　　八誡：確保良好的效費比

　　在航母研制中，貫徹技術(shù)先進性、實用性、可靠性、可維修性、繼承性、實現(xiàn)全壽命期效費比的設(shè)計原則是極為必要的。航母需要在高威脅海區(qū)長時間巡航和作戰(zhàn)，因此航母上的裝備必須先進可靠和實用，能充分保證其具有強大的戰(zhàn)斗力。然而一艘航母的全壽命艦齡要在40年以上，如何保證其在整個服役期里始終具備強大的戰(zhàn)斗力，是擺在設(shè)計者面前的艱巨課題。

　　航母上的裝備需要長期在惡劣環(huán)境下工作，對可靠性的要求非常嚴格，因此航母艦載設(shè)備必須經(jīng)過大量試驗，證明是可靠的才能裝艦。先進技術(shù)裝備不斷替換過時裝備，是保證航母始終處于具有現(xiàn)代戰(zhàn)斗力水平的重要措施。當(dāng)然，被證明管用的設(shè)備也不能輕易被拋棄，這是為了把有限資金用在刀刃上，以保證其具有良好的效費比。事實上，各國航母都是先進與實用、高價值與低價值裝備混用，只有這樣，

　　才能使其達到少花錢多辦事，獲得最佳的效費比。

　　九誡：飛機和航母協(xié)調(diào) 發(fā)展

　　飛機及其艦載航空支援設(shè)施是航母最重要的裝備。作為航母核心攻防工具，先進且門類齊全的艦載機是不可或缺的，但有了飛機而無航空支援設(shè)施(如彈射系統(tǒng)、阻攔裝置、助降設(shè)施、飛機升降機、航管設(shè)備等)，航母同樣也是無法建造的。因此，各國普遍采取了統(tǒng)籌規(guī)劃、論證開路、抓住關(guān)鍵、預(yù)研先行、突破重點、帶動一面的原則。英國在噴氣機上艦前，對與之配套的蒸汽彈射器、斜角飛行甲板等有利于艦載機作業(yè)的航空設(shè)施進行過嚴密的論證和反復(fù)試驗，取得切實可行的結(jié)論后方進行推廣為噴氣機上艦打下了物質(zhì)基礎(chǔ)，也為今天現(xiàn)代化常規(guī)起降航母的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。這里向人們展示一條 經(jīng)驗，飛機和航母必須協(xié)調(diào)發(fā)展，彼此相容，互為依托，缺一不可。在充分考慮艦載機發(fā)展的同時，需要采用現(xiàn)代軍事系統(tǒng)工程論的原則和方法，領(lǐng)導(dǎo)和 組織航母的總體構(gòu)思和設(shè)計。

　　十誡：適配性萬萬不可輕視

　　具體到航母設(shè)計與研制過程，其實就是設(shè)法綜合平衡艦載機與航母之間矛盾的過程，中間會出現(xiàn)一系列技術(shù)妥協(xié)的安排，但必須牢牢抓住艦載機與航母之間的適配性這一主要矛盾，處理好各種關(guān)系。在此過程中，有8個方面需要展開解釋：

　　(1)艦載機的主要任務(wù)是制空、制海，主要性能必須保證不低于陸空軍飛機的性能，在飛行速度、爬升率和機動性方面絕沒有退讓的余地，是必須保證的指標(biāo)，而在低速性能上要優(yōu)于陸基飛機，在機重、航程及武器載荷方面是可以折衷的。

　　(2)飛行甲板是飛機起降作業(yè)的場所，它的布置直接影響飛機的使用效能，對航母作戰(zhàn)能力有重要影響。影響飛機甲板布置的因素很多，除供飛機起降作業(yè)的彈射器、阻攔裝置、助降裝置、飛機升降機需布置在飛行甲板上外，還必須有發(fā)射飛機的彈射區(qū)、回收飛機的著艦區(qū)以及在飛行甲板上待命的停機區(qū)。另外，還要布置島區(qū)、舷臺和舷邊通道。有關(guān)支援航空作業(yè)的設(shè)施也要布置在飛行甲板的相應(yīng)位置上。載機類型和數(shù)量、出動架次率及飛機的滯空時間(或飛行甲板循環(huán)周期)，這3個參數(shù)對飛行甲板的設(shè)計、布置有重要意義，也是決定航母設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。這是航母設(shè)計中必須處理好的首要問題。

　　(3)航母的特種設(shè)備是保障艦載機在艦上安全運作的必備物資，它們包括彈射器、阻攔裝置、助降設(shè)施、飛機升降機等，這些設(shè)備在航母飛行甲板上占據(jù)十分顯著的位置，對航母設(shè)計有巨大影響，如何選好航母特種設(shè)備是設(shè)計者始終關(guān)心的問題，也是建造航母的關(guān)鍵技術(shù)之·。

　　(4)指揮、控制、通信、 計算機、情報及監(jiān)視與偵察系統(tǒng)(C4ISR)是航母的大腦和中樞神經(jīng)，它是以海軍(艦載)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(NTDS)和機載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈(ATDS)為中心展開的，其使命是使航母及其編隊中的各級指揮員能以最有效、最及時的方式行使職能，使艦上的傳感器和包括飛機在內(nèi)的武器系統(tǒng)都能全面發(fā)揮效能。C4ISR系統(tǒng)都是以微電子學(xué)突飛猛進地發(fā)展為基礎(chǔ)，對航母的生存與發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，設(shè)計者和軍方都不能掉以輕心。

　　(5)生存力和安全是航母最根本的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，其生存力是各項性能指標(biāo)的綜合體現(xiàn)，如航母的進攻能力強，就能使其生存力有可靠保障。當(dāng)然，航母在戰(zhàn)爭中幻想不受打擊也是不切實際的，因此需要各種防御手段以防不測，如各種艦空導(dǎo)彈、小口徑速射防空炮、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等，其中需要突出強調(diào)的是消防系統(tǒng)必須可靠有效，因為火災(zāi)是航母生存的大敵，歷史上因火災(zāi)失控而被迫放棄的航母比比皆是，因此消防系統(tǒng)是航母設(shè)計中一個非常重要的課題。

　　(6)適航性對航母運用有重大影響，必須予以高度關(guān)注。在上世紀(jì)下半葉服役的美國常規(guī)動力航母“中途島”號因為考慮不周，使艦體橫搖周期由正常艦艇的20秒縮短至9秒，導(dǎo)致橫搖加速度增加，造成飛機著艦困難，給作戰(zhàn)和維護帶來巨大隱患。反觀法國自行建造的“戴高樂”號核動力航母，它把減少航母運動幅度作為設(shè)計重點，本來排水量是影響航母運動幅度的重要因素，在差不多10萬噸的美國“尼米茲”級航母身上這根本不算什么問題，但在嚴格控制排水量的“戴高樂”號身上卻成了必須認真審視的課題。法國人絞盡腦汁，終于通過在舭部安裝2對主動式減搖鰭、在艉部安裝1對抗橫搖舵架、安裝1套快速調(diào)整艦姿的壓載系統(tǒng)等措施，使這一問題得到圓滿解決。

　　(7)適居性是對航母人員生活 工作 環(huán)境負責(zé)的一個指標(biāo)。眾所周知，美國海軍在長期 實踐中深刻 體會到人是戰(zhàn)斗力諸因素中最重要的，保持作戰(zhàn)人員具有旺盛的精力和體魄，在戰(zhàn)斗中將會創(chuàng)造出意想不到的奇跡，因此如何為部隊提供適居性上佳的航母成為設(shè)計部門必須考慮的問題。據(jù) 統(tǒng)計，美國將其航母人均占有空間從上世紀(jì)40年代的10立方米增加到70年代的14立方米，到了未來的“福特”級超級核動力航母上面，人均占有空間將達到16立方米。

　　(8)密切關(guān)注未來戰(zhàn)術(shù)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，確保航母能迅速對新技術(shù)引進做出反應(yīng)。航母不僅研制周期長，而且使用時限也很長，一般超過40年，所以設(shè)計者不僅要考慮它的昨天和今天，而且要考慮它的明天乃至后天。只有如此，才能使新研制的航母具有良好的效費比，也才能使它與時代同步，占據(jù)海戰(zhàn)舞臺的正中央。

　　北航畢業(yè)設(shè)計論文模板篇二

　　淺析新一代航空電信網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用進展

　　[摘 要]新一代航空電信網(wǎng)(Aeronautical Telecommunication Network,ATN)是新航行系統(tǒng)的重要基礎(chǔ),目前在民航 組織的積極推動下,ATN 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進入部署實施階段。本文介紹了ATN的背景、 應(yīng)用程序、體系結(jié)構(gòu)等技術(shù),并介紹了ATN網(wǎng)絡(luò)目前的應(yīng)用進展。

　　[關(guān)鍵詞]航空;電信網(wǎng);應(yīng)用

　　1 ATN背景

　　近年來,空中交通流量的飛速增長給現(xiàn)有通信導(dǎo)航系統(tǒng)帶來了巨大壓力。為了解決這些問題,1991年國際民航組織經(jīng)過深入的研究,引入通信、導(dǎo)航、監(jiān)視/空中交通 管理(簡稱CNS/ATM)新航行系統(tǒng)概念,以期通過應(yīng)用數(shù)據(jù)通信和衛(wèi)星技術(shù)改善現(xiàn)有的空管系統(tǒng)。新一代航空電信網(wǎng)是新航行系統(tǒng)的重要組成部分,是實施CNS/ATM新航行系統(tǒng)的前提。

　　ATN并非一種全新的底層通信網(wǎng)絡(luò),而是采用基于國際標(biāo)準(zhǔn)的公共接口服務(wù)和協(xié)議,集成地面、空地和航空電子數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)子網(wǎng)互聯(lián)來實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),是全球地空一體化的航空專用通信網(wǎng)絡(luò),可提供安全、可靠、高效的航空通信服務(wù)。ATN可以提供空中交通服務(wù)通信(ATSC)、航空運行控制(AOC)、航空管理通信(AAC)、航空旅客通信(APC)四類服務(wù)。目前在國際民航組織的推動下,ATN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面進入部署實施階段。

　　2 ATN的應(yīng)用程序

　　ATN由若干應(yīng)用程序和通信服務(wù)組成,是一個互聯(lián)網(wǎng)的概念,通過盡可能整合并使用現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)資源,為航空界(包括空管、航空管理部門、航空運營商、航空器制造企業(yè))提供統(tǒng)一的通信服務(wù),并根據(jù)不同組織的要求,提供不同質(zhì)量的通信服務(wù)。ATN提供的應(yīng)用程序包括地空應(yīng)用和地地應(yīng)用。

　　2.1 地空應(yīng)用

　　(1)上下文管理(CM)

　　CM的作用類似于域名解析系統(tǒng),提供機載系統(tǒng)和地面系統(tǒng),或兩個地面系統(tǒng)之間交互、更新數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)用信息,包括應(yīng)用的名稱、地址、版本號等。

　　(2)自動相關(guān)監(jiān)視(ADS)

　　ADS應(yīng)用自動向用戶提供來自于機載導(dǎo)航定位系統(tǒng)的 報告,包括飛機標(biāo)識、四維坐標(biāo)和附加數(shù)據(jù)。ADS系統(tǒng)提供自身位置與其他信息報告,可用于空中交通管理和飛機位置的監(jiān)控。

　　(3)管制員與機組人員之間數(shù)據(jù)鏈通信(CPDLC)

　　CPDLC 應(yīng)用的主要功能是提供管制員與機組人員之間的信息交換,與管制人員和機組人員的對話通過CPDLC來維護。它提供四個功能：管制員機組人員之間信息交換功能、數(shù)據(jù)當(dāng)局之間的移交、許可的下行移交、地面前向移交。

　　(4)飛行情報服務(wù)(FIS)

　　FIS 應(yīng)用允許機組人員通過數(shù)據(jù)鏈向地面航行情報信息系統(tǒng)請求和接收數(shù)字化自動航站情報。FIS數(shù)據(jù)鏈服務(wù)可以提供給空中和地面用戶,是現(xiàn)存的語音通播方式的補充。

　　2.2 地地應(yīng)用

　　(1)ATS(空中交通服務(wù))信息處理服務(wù)(ATSMHS)

　　航班 計劃數(shù)據(jù)通過AMHS接收。AMHS定義了兩種應(yīng)用,一類是ATS信息服務(wù),采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式進行信息處理;另一類是透傳方式,AFTN(航空固定電信網(wǎng))信息的傳輸方式。

　　(2)ATS(空中交通服務(wù))設(shè)備間數(shù)據(jù)通信(AIDC)

　　AIDC 用于在ATS單位間交換數(shù)據(jù)以支持空中交通管制移交。支持的服務(wù)包括航班通知、航班協(xié)調(diào)、管制移交、通信移交、監(jiān)視數(shù)據(jù)的傳輸?shù)?。AIDC是嚴格地用于ATS單位之間交換控制信息的ATC應(yīng)用,不支持其他機構(gòu)間的信息交換。

　　3 ATN的體系結(jié)構(gòu)

　　ATN網(wǎng)絡(luò)的主要構(gòu)件是通信子網(wǎng)、ATN路由器和終端系統(tǒng)。通信子網(wǎng)定義為一個基于特定通信技術(shù)的通信網(wǎng),用于ATN系統(tǒng)之間傳遞信息的物理手段,并非是ATN的組成部分。各種地地和地空子網(wǎng)為ATN的終端系統(tǒng)之間提供多條數(shù)據(jù)通路支持。ATN路由器負責(zé)連接不同的通信子網(wǎng),并跨越不同的子網(wǎng)傳送基于QOS的分組。ATN終端系統(tǒng)處理應(yīng)用層服務(wù)和上層協(xié)議棧,以便與對等的終端系統(tǒng)進行通信。

　　3.1 ATN通信子網(wǎng)

　　ATN的通信子網(wǎng)可以是現(xiàn)存的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),也可以是正在 發(fā)展的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。地空子網(wǎng)包括：航空移動衛(wèi)星服務(wù)(AMSS)、甚高頻地空數(shù)據(jù)鏈(VHF)、二次雷達S模式(SSR Mode S)、高頻地空數(shù)據(jù)鏈(HF)、Gatelink。地地子網(wǎng)包括：局域網(wǎng)(如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI)、廣域網(wǎng)(如X.25、幀中繼、ATM、?ISDN)。?另外,公共 ICAO 數(shù)據(jù)交換網(wǎng)(CIDIN)、改進的 X.25 通信服務(wù)等均可用于 ATN 子網(wǎng)。機載子網(wǎng)：與地面系統(tǒng)類似,機載的各種通信網(wǎng)絡(luò)也可以作為ATN 子?網(wǎng)。如?基于ARINC規(guī)范429和629的子網(wǎng)、以太網(wǎng)和FDDI網(wǎng)。

　　3.2 ATN路由器

　　當(dāng)飛機移動,到達飛機所通過的網(wǎng)絡(luò)將改變。ATN支持動態(tài)路由,以適應(yīng)飛機移動和網(wǎng)絡(luò)維護等網(wǎng)絡(luò)拓撲的改變。路由器是中間系統(tǒng),包含OSI參考模型的下三層。根據(jù)不同類型,由不同的路由協(xié)議組成。

　　3.3 ATN終端系統(tǒng)

　　ATN終端系統(tǒng)與其他ATN 終端系統(tǒng)進行通信,向ATN應(yīng)用提供端到端通信服務(wù)。ATN 包括全部七層協(xié)議棧。ATN 終端系統(tǒng)是自動化設(shè)備的接口,也是人機接口。

　　4 ATN的應(yīng)用進展

　　4.1 國際上ATN的應(yīng)用進展

　　(1)ATN地地應(yīng)用

　　作為第一個ATN地地應(yīng)用,航空信息處理系統(tǒng)AMHS(ATS Message Handling System)是代替現(xiàn)有自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)AFTN的ATN應(yīng)用,可以提供更可靠、更安全、功能更強大的信息傳輸服務(wù)。美日間于2005年投入運行開通了的AMHS線路。歐洲地區(qū)的西班牙于1998年年底,AMHS系統(tǒng)投入運行。2006年2月,法蘭克福—馬德里之間AMHS線路投入運行。2005年,阿根廷國內(nèi)的AMHS系統(tǒng)投入實際運行。2006年2月,科威特安裝部署了AMHS產(chǎn)品 。2006年10月,牙買加在國內(nèi)安裝了AMHS系統(tǒng)。

　　中國北京作為亞太地區(qū)的主干節(jié)點,將連通區(qū)內(nèi)11個國家和地區(qū),并連接中東和歐洲地區(qū)。中國香港作為亞太地區(qū)的主干節(jié)點,連通區(qū)內(nèi)7個國家和地區(qū)。澳大利亞、泰國、新加坡、印度尼西亞、蒙古、中國香港、中國澳門、孟加拉等國家和地區(qū)正進行內(nèi)部ATN實施與部署 工作;日本、泰國、中國香港、澳大利亞建立了ATN技術(shù)實驗平臺開展相關(guān)測試工作;目前中、泰、港三方已完成第一、第二、第三階段ATN技術(shù)測試工作。

　　(2)ATN地空應(yīng)用

　　ATN地空應(yīng)用部分主要內(nèi)容是由ACARS向ATN地空通信過渡?，F(xiàn)有的ACARS與ATN是不兼容的,需過渡到甚高頻數(shù)據(jù)鏈中的VDL Mode 2,過渡到VDL Mode 2的規(guī)劃和建議需采用AOA(ACARS OVER AVLC)的方式實現(xiàn)。過渡計劃利用原有設(shè)施,特別是在底層完全兼容的情況下(采用的頻段、機載設(shè)備和天線兼容),過渡采用的實際措施是：先建立能傳輸ATN報文的地空網(wǎng)絡(luò),并在其基礎(chǔ)上實驗ACARS的應(yīng)用,待技術(shù)完全成熟,轉(zhuǎn)換成ATN的VDL Mode 2。

　　目前地空應(yīng)用的發(fā)展為,2001年中期,SITA已計劃升級并使用VDL Mode 2服務(wù),并在歐洲中部逐步將原有的ACARS地面站改造成為兼容ACARS和VDL Mode 2兩種協(xié)議的地面站。2004年以來,已有超過100個VDL Mode 2地面站在北美投入使用(全球超過200個),拉丁美洲及加勒比海地區(qū)的發(fā)展也很迅速。ARINC也在致力于發(fā)展VDL Mode 2網(wǎng)絡(luò),其開發(fā)的AOA和ATN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)投入了應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)覆蓋北美、歐洲和日本。在歐洲,2003年年底,ARINC建設(shè)的12個地面站投入運行,以支持Link2000+項目。Eurocontrol支持基于VDL Mode 2進行的空中交通服務(wù)與控制,在其Link2000+戰(zhàn)略中,Eurocontrol向航空公司提供經(jīng)費支持,鼓勵其加裝VDL機載設(shè)備。根據(jù)巴黎監(jiān)視站統(tǒng)計的數(shù)據(jù),截至2006年1月,已經(jīng)有20家航空公司的155架飛機裝備了VDL Mode 2設(shè)備,包括7種不同類型的飛機,VDL Mode 2已應(yīng)用于超過20條航路。俄羅斯、西班牙、法國、意大利、美國、英國、奧地利、德國、盧森堡、匈牙利、丹麥、荷蘭、埃及、摩洛哥、阿爾及利亞等國家已將VDL Mode 2技術(shù)投入到民航商業(yè)應(yīng)用中。

　　4.2 國內(nèi)的應(yīng)用進展

　　國內(nèi)的應(yīng)用分兩個階段：第一階段為2001—2005年,主要的工作為編制《空管航空電信網(wǎng)技術(shù)政策、應(yīng)用和發(fā)展技術(shù)白皮書 》;ATN實驗室建立和技術(shù)準(zhǔn)備;研究與開發(fā)工作;國際ATN/AMHS技術(shù)測試工作。第二階段為2006—2010年,主要的工作為ATN/AMHS過渡與實施;ACARS向VDL Mode 2過渡。

　　2002年民航總局空管局根據(jù)國內(nèi)民航通信網(wǎng)絡(luò)的狀況以及國外的ATN實施狀況,編制了《空管航空電信網(wǎng)技術(shù)政策、應(yīng)用和發(fā)展白皮書》,2006年進行了修訂,作為民航通信發(fā)展和相關(guān)方面的技術(shù)依據(jù)。地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)逐步由AFTN向ATN/AMHS網(wǎng)絡(luò)過渡。地空傳輸網(wǎng)絡(luò)建成以甚高頻地空數(shù)據(jù)鏈為主要傳輸手段的地空數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),在必要的環(huán)境下以高頻地空數(shù)據(jù)鏈為輔助傳輸手段,逐步由ACARS網(wǎng)絡(luò)向ATN/VDL M2過渡。

　　目前在北京部署已建設(shè)ATN骨干節(jié)點,并部署ATN路由器和AFTN/AMHS網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),進行與國際民航組織計劃的與周邊國家和地區(qū)的技術(shù)測試工作;下一步的工作是建設(shè)ATN骨干網(wǎng)絡(luò),與AFTN并行,逐步向ATN過渡。

　　中國民航于1995年開始著手建設(shè)民航VHF地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),1998年建成一期工程,2001年完成二期工程建設(shè),建成當(dāng)時能提供全國絕大部分航路和大部分機場覆蓋能力的VHF地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是國際民航界除美國航空通信公司(ARINC)和國際航空通信協(xié)會(SITA)外,世界第三大地空VHF數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。

　　目前國內(nèi)可支持的地空數(shù)據(jù)通信應(yīng)用支持飛機飛行的各個階段。在空中交通管制與服務(wù)領(lǐng)域,我國僅在少數(shù)機場和區(qū)域?qū)嵤┝瞬糠謶?yīng)用,效果良好,包括：數(shù)字式飛機起飛前放行系統(tǒng)(PDC)、數(shù)字式自動化航站信息服務(wù)系統(tǒng)(D-ATIS)、數(shù)字化航路氣象服務(wù)(D-VOLMET)、航空氣象資料下傳(AMDAR)。

　　航空公司可以利用VHF數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)對飛機飛行全階段實施及時有效的監(jiān)視與服務(wù),對保障飛行安全、增加航班保障能力、提高旅客服務(wù)水平有顯著作用。具體應(yīng)用包括：飛行動態(tài)監(jiān)視、地空雙向數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、機務(wù)維修、旅客服務(wù)等。但是由于目前機載設(shè)備配套軟件系統(tǒng)配置不完整，或需要投入一定的時間和費用開展應(yīng)用的配置,缺乏人員培訓(xùn)等原因,雖然飛機具備進行地空數(shù)據(jù)通信的基本條件,但無法或只能部分開展應(yīng)用。

　　5 結(jié) 論

　　本文介紹了ATN相關(guān)的技術(shù)及其在國內(nèi)外的應(yīng)用進展。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,行業(yè)的積極推動,新一代航空電信網(wǎng)將在不遠的將來進入實際應(yīng)用階段,為航空界業(yè)者和旅客提供更加可靠靈活的通信服務(wù)。

　　參考文獻：

　　呂小平.空中交通管理文集[M].北京：航空工業(yè)出版社,2009.