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CAAC 航 空 公 司 运 行 控 制 卫 星 通 信 实 施 方 案 中 国 民 用 航 空 局

航 空 公 司 运 行 控 制 卫 星 通 信 实 施 方 案 第 一 章 总 则 1.1 目 的 航 空 公 司 运 行 控 制 卫 星 通 信 实 施 方 案 是 航 空 公 司 建 设 独 立 于 空 中 交 通 管 制 通 信 系 统 之 外 的, 用 于 运 行 控 制 语 音 通 信 系 统 的 基 准 文 件 本 方 案 为 航 空 公 司 制 定 卫 星 通 信 实 施 计 划 和 与 其 他 相 关 技 术 的 融 合 应 用 提 供 政 策 与 标 准 指 导 它 的 目 的 是 利 用 卫 星 通 信 系 统, 全 面 解 决 飞 机 与 运 行 中 心 (AOC) 之 间 的 陆 空 语 音 通 信 联 系 问 题, 快 速 提 升 运 行 控 制 能 力 1.2 依 据 (1) 航 空 器 运 行 (ICAO 附 件 6); (2) 大 型 飞 机 公 共 航 空 运 输 承 运 人 运 行 合 格 审 定 规 则 (CCAR-121-R4); (3) 航 空 承 运 人 运 行 中 心 (AOC) 政 策 与 标 准 (AC-121-FS-2011-004R1) 1.3 适 用 范 围 本 方 案 适 用 于 按 照 CCAR-121 部 实 施 国 内 国 际 定 期 载 客 和 使 用 飞 行 签 派 系 统 的 补 充 运 行 航 空 承 运 人 1

对 于 使 用 飞 行 跟 踪 系 统 的 CCAR-121 部 补 充 运 行 航 空 承 运 人, 使 用 飞 机 定 位 系 统 的 CCAR-135 部 和 CCAR-91 部 航 空 公 司, 推 荐 按 照 本 方 案 建 立 运 行 控 制 卫 星 通 信 能 力 1.4 背 景 随 着 我 国 机 队 数 量 和 航 空 运 输 量 的 快 速 增 长, 面 对 空 域 紧 张 复 杂 运 行 以 及 由 于 天 气 和 流 量 控 制 等 不 利 因 素 造 成 的 航 班 大 面 积 延 误 等 问 题, 航 空 公 司 的 通 信 联 系 和 监 控 问 题 极 大 影 响 了 航 空 公 司 运 行 控 制 能 力 的 提 高, 安 全 压 力 日 益 增 大 在 飞 行 运 行 中, 可 靠 稳 定 和 不 间 断 的 语 音 通 信 可 以 帮 助 飞 行 签 派 员 及 时 将 影 响 飞 行 安 全 的 信 息 通 知 机 组, 协 助 机 组 安 全 飞 行, 有 效 避 免 一 些 由 于 判 断 失 误 决 策 不 及 时 发 生 的 飞 行 事 故 与 受 限 的 高 频 甚 高 频 通 信 相 比, 卫 星 通 信 具 有 质 量 高 保 密 性 强 干 扰 小 容 量 大 覆 盖 范 围 广 和 运 行 稳 定 等 优 点, 是 航 空 公 司 首 选 的 运 行 控 制 通 信 手 段 卫 星 通 信 技 术 在 国 际 上 已 日 臻 成 熟, 并 被 发 达 国 家 航 空 公 司 普 遍 用 于 飞 机 与 运 行 控 制 之 间 的 语 音 通 信 解 决 方 案 当 今 国 际 上 普 遍 使 用 的 卫 星 通 信 系 统 有 : 海 事 卫 星 系 统 (BGAN) 铱 星 卫 星 系 统 另 外, 我 国 基 于 甚 小 口 径 天 线 系 统 (VSAT) 技 术 的 Ku 或 Ka 卫 星 移 动 通 信 系 统 和 现 代 移 动 地 空 宽 带 通 信 技 术, 在 解 决 技 术 难 点 后 转 向 为 航 空 公 司 飞 行 运 行 提 供 服 务 2

1.5 规 章 要 求 中 国 民 航 规 章 CCAR-121-R4 第 97 条 规 定, 合 格 证 持 有 人 应 当 证 明, 在 正 常 运 行 条 件 下, 在 整 个 航 路 上, 所 有 各 点 都 具 有 陆 空 双 向 无 线 电 通 信 系 统, 能 保 证 每 一 架 飞 机 与 相 应 的 签 派 室 之 间, 每 一 架 飞 机 与 相 应 的 空 中 交 通 管 制 单 位 之 间, 以 直 接 的 或 者 通 过 经 批 准 的 点 到 点 间 的 线 路 进 行 迅 速 可 靠 的 通 信 联 系 语 音 通 信 是 运 行 控 制 的 主 要 通 信 方 式, 要 求 在 4 分 钟 以 内 建 立 飞 机 与 运 行 控 制 中 心 之 间 的 陆 空 通 信 联 系 1.6 运 行 需 求 语 音 通 信 系 统 是 运 行 控 制 中 心 的 基 本 设 施, 是 飞 行 签 派 员 履 行 职 责 的 重 要 工 具, 利 用 通 信 技 术 解 决 平 面 和 陆 空 之 间 的 信 息 和 指 令 传 递 是 现 代 化 运 行 中 心 的 标 志 近 年 来, 各 航 空 公 司 对 建 立 现 代 化 运 行 中 心 有 了 新 的 认 识, 已 经 意 识 到 解 决 运 行 控 制 语 音 通 信 和 有 效 使 用 数 据 链 通 信, 提 升 运 行 控 制 能 力, 确 保 飞 行 安 全 的 重 要 性 大 型 航 空 公 司 在 国 际 航 线 上 运 行 的 飞 机 上 已 经 安 装 了 卫 星 通 信 系 统, 有 的 公 司 开 始 在 新 引 进 的, 国 内 运 行 的 飞 机 上 也 安 装 卫 星 通 信, 这 些 举 措 将 成 为 推 动 卫 星 通 信 在 运 行 控 制 中 使 用 的 良 好 契 机 1.7 卫 星 通 信 概 况 通 信 卫 星 是 人 造 地 球 卫 星 按 运 行 轨 道 高 度 分 为 低 轨 道 中 轨 道 和 高 轨 道 卫 星 ; 按 轨 道 分 为 赤 道 轨 道 地 球 同 步 轨 道 地 球 3

静 止 轨 道 极 轨 道 等 ; 按 频 率 划 分, 主 要 有 L,S,C,Ku 和 Ka 频 段 卫 星 卫 星 通 信 系 统, 基 本 由 空 间 卫 星 系 统 地 面 控 制 服 务 主 站 移 动 交 换 系 统 以 及 用 户 终 端 等 部 分 组 成, 用 户 终 端 发 起 的 信 息 通 过 无 线 信 号 传 递 给 在 轨 卫 星 转 接 到 地 面 主 站, 由 地 面 主 站 解 码 后, 移 动 交 换 系 统 根 据 信 息 的 目 的 地 址 将 呼 叫 信 息 送 至 本 网 或 他 网 的 被 叫 用 户, 实 现 卫 星 通 信, 反 之 亦 然 卫 星 通 信 网 络 通 过 移 动 交 换 系 统 可 与 地 面 有 线 网 络 实 现 互 联 互 通, 保 证 各 级 各 类 通 信 平 台 之 间 通 信 畅 通 卫 星 通 信 主 要 用 于 远 距 离 地 面 及 海 洋 通 信 等, 可 以 提 供 话 音 数 据 和 视 频 图 像 等 实 时 通 信 业 务 服 务 目 前, 卫 星 通 信 系 统 已 经 在 航 空 领 域 得 到 广 泛 应 用, 正 在 运 行 的 新 引 进 的 飞 机 以 及 生 产 线 上 的 飞 机 均 具 备 安 装 卫 星 通 信 的 基 本 条 件, 国 内 外 卫 星 通 信 服 务 商 根 据 不 同 机 型 也 提 供 了 多 样 化 的 经 过 适 航 认 证 的 机 载 卫 星 通 信 产 品, 并 根 据 航 空 用 户 要 求 制 定 适 用 的 解 决 方 案 航 空 公 司 应 根 据 本 公 司 机 型 和 运 行 区 域, 选 择 适 合 于 本 公 司 飞 行 运 行 特 点 的 卫 星 通 信 系 统 本 方 案 描 述 的 卫 星 通 信 系 统 不 作 为 航 空 公 司 应 用 卫 星 语 音 通 信 的 唯 一 选 项 4

第 二 章 卫 星 通 信 应 用 的 政 策 2.1 实 现 目 标 本 方 案 的 实 现 目 标 是 指 导 航 空 公 司 制 定 卫 星 通 信 应 用 计 划, 实 现 每 架 飞 机 与 下 列 运 行 控 制 中 心 岗 位 之 间 建 立 语 音 通 信 联 系 : (1) 飞 行 签 派 ; (2) 维 修 控 制 ; (3) 旅 客 服 务 ; (4) 应 急 救 援 ; (5) 公 司 认 为 必 要 的 其 他 岗 位 2.2 应 用 政 策 符 合 本 方 案 1.3 条 规 定 的 航 空 公 司, 应 当 在 飞 机 上 加 装 卫 星 通 信 系 统, 以 满 足 航 空 规 章 对 飞 机 实 施 运 行 控 制 的 要 求 航 空 公 司 必 须 在 运 行 手 册 和 飞 机 维 修 方 案 中 明 确 规 定 使 用 和 维 护 卫 星 通 信 系 统 的 程 序 和 标 准 根 据 本 方 案 的 实 施 时 间 表, 航 空 公 司 相 应 机 队 应 当 具 备 使 用 卫 星 通 信 的 能 力 航 空 公 司 可 将 卫 星 通 信 扩 展 到 飞 行 运 行 的 其 他 相 关 领 域, 例 如 : 电 子 飞 行 包 地 空 - 空 地 数 据 链 ADS-B 空 中 与 地 面 监 视 等 2.3 过 渡 计 划 (1) 允 许 航 空 公 司 有 足 够 的 过 渡 时 间, 实 施 飞 机 机 载 卫 星 通 信 设 备 加 改 装 计 划 ; 5

(2) 制 定 安 全 过 渡 方 案, 确 保 各 航 空 公 司 机 队 飞 机 机 载 设 备 按 计 划 完 成 加 改 装 ; (3) 进 行 安 全 评 估 以 及 定 期 安 全 检 查, 确 保 运 行 持 续 安 全 ; (4) 修 订 运 行 手 册 中 有 关 运 行 控 制 卫 星 通 信 程 序, 完 善 训 练 大 纲 内 容, 完 成 对 飞 行 员 飞 行 签 派 员 机 务 维 修 及 其 它 使 用 陆 空 通 信 系 统 的 人 员 的 培 训 ; (5) 在 过 渡 期 内, 允 许 航 空 公 司 采 用 其 他 有 效 的 通 信 方 式, 解 决 运 行 控 制 话 音 通 信 联 系 问 题 ; (6) 优 先 批 准 具 备 卫 星 通 信 能 力 的 飞 机 增 加 新 的 运 行 申 请, 以 加 速 对 传 统 通 信 方 式 的 更 新 换 代 6

第 三 章 实 施 方 案 3.1 关 键 任 务 (1) 开 展 本 方 案 及 相 关 法 规 的 宣 传 与 宣 贯 工 作 ; (2) 制 定 运 行 控 制 卫 星 通 信 实 施 方 案 ; (3) 明 确 机 队 安 装 和 使 用 卫 星 通 信 的 能 力 ; (4) 建 立 与 卫 星 通 信 设 备 供 应 商 之 间 的 沟 通 及 合 作 渠 道 ; (5) 按 计 划 分 阶 段 实 施 卫 星 通 信 系 统 加 改 装 ; (6) 修 订 运 行 手 册 及 维 修 方 案 3.2 职 责 与 责 任 根 据 航 空 规 章 要 求, 对 飞 机 的 运 行 控 制 是 航 空 公 司 的 责 任 具 有 现 代 通 信 与 监 视 能 力 的 运 行 控 制 系 统, 是 确 保 飞 行 运 行 持 续 安 全 的 基 本 条 件 本 方 案 明 确 了 局 方 航 空 公 司 卫 星 通 信 设 备 供 应 商 和 卫 星 通 信 运 营 商 等 各 自 的 职 责 局 方 是 总 体 方 案 的 推 进 单 位, 承 担 方 案 制 定 指 导 资 源 协 调 沟 通 计 划 审 定 批 准 进 度 监 控 评 估 和 持 续 监 察 确 保 实 施 方 案 顺 利 执 行 航 空 公 司 有 责 任 按 照 本 方 案 提 出 的 要 求, 应 用 卫 星 通 信 技 术 来 改 善 和 提 升 运 行 控 制 通 信 和 监 控 能 力, 确 保 对 每 次 飞 行 实 施 有 效 的 全 程 监 控, 以 实 现 安 全 和 效 益 最 大 化 卫 星 通 信 设 备 供 应 商 所 提 供 的 设 备, 应 满 足 中 国 民 航 适 航 要 求, 并 提 供 相 关 服 务 卫 星 通 信 运 营 商 应 具 备 政 府 相 关 部 门 授 权 7

的 基 础 电 信 运 营 资 质, 确 保 为 航 空 公 司 提 供 可 靠 的 电 信 级 的 卫 星 通 信 业 务 建 立 卫 星 通 信 管 理 与 监 控 系 统, 及 时 查 询 和 监 控 卫 星 通 信 用 户 使 用 状 态, 根 据 国 家 安 全 部 门 和 民 航 局 的 要 求 提 供 卫 星 通 信 使 用 信 息, 当 出 现 危 及 国 家 安 全 的 问 题 时 能 够 及 时 终 断 卫 星 通 信 联 系 3.3 飞 机 通 信 能 力 3.3.1 现 有 机 队 分 析 截 至 2011 年 12 月, 全 行 业 在 册 运 输 飞 机 1810 架, 其 中 : 波 音 系 列 飞 机 838 架, 空 客 系 列 飞 机 758 架, 安 博 威 飞 机 100 架, 国 产 飞 机 21 架, 其 他 飞 机 93 架 其 他 5% 国 产 1% 波 音 46% 空 客 42% 空 客 安 博 威 波 音 国 产 其 他 安 博 威 6% 图 1 中 国 民 航 各 型 运 输 机 市 场 比 例 8

波 音 飞 机 737NG 737CL 747 200 747 400 757 767 777 MD 11F 568 123 3 37 48 18 36 5 737CL 14.7% 747-400 4.4% 747-200 0.4% 767 757 2.1% 5.7% 777MD-11F 4.3% 0.6% 737NG 67.8% 737NG 747-200 737CL 747-400 757 767 777 MD-11F 图 2 波 音 各 机 型 比 例 空 客 飞 机 A300 A318 A319 A320 A321 A330 A340 A380 13 3 153 356 128 84 19 2 9

A321 16.9% A380 0.3% A330 11.1% A300 1.7% A319 20.2% A318 0.4% A300 A319 A318 A320 A340 A340 2.5% A321 A380 A330 A320 47.0% 图 3 空 客 各 机 型 比 例 注 : 本 路 线 图 及 本 章 内 容 中 的 数 据, 不 包 含 香 港 澳 门 台 湾 的 数 据 3.3.2 飞 机 通 信 能 力 现 状 少 数 在 国 际 航 线 和 在 西 南 高 原 地 区 运 行 的 飞 机 已 装 有 卫 星 通 信 和 地 空 数 据 链 通 信 绝 大 多 数 在 国 内 航 线 运 行 的 飞 机 仅 装 有 地 空 数 据 链 通 信 系 统 和 高 频 通 信, 国 产 飞 机 仅 有 高 频 通 信 3.4 实 施 时 间 表 本 方 案 目 标 年 从 2013 年 至 2016 年, 实 施 工 作 分 为 三 个 阶 段 : 10

第 一 阶 段 :2013 年 上 半 年, 所 有 航 空 公 司 应 完 成 实 施 计 划 的 制 定 及 申 报 工 作, 并 获 得 局 方 认 可 2013 年 下 半 在 计 划 经 各 地 区 管 理 局 认 可 的 前 提 下 航 空 公 司 应 当 开 始 按 计 划 启 动 飞 机 卫 星 通 信 系 统 的 加 改 装 工 作 第 二 阶 段 :2014 年 初 -2015 年 底, 本 方 案 全 面 实 施 第 三 阶 段 :2016 年 年 底 前, 实 施 方 案 结 束 阶 段, 所 有 飞 机 都 应 当 按 局 方 要 求 全 部 完 成 加 改 装 计 划, 满 足 运 行 控 制 通 信 联 系 要 求 3.4.1 计 划 内 容 第 一 阶 段 : 所 有 航 空 公 司 按 照 本 方 案 提 出 的 时 间 表, 制 定 实 施 计 划, 根 据 本 公 司 机 队 的 实 际 情 况, 实 现 总 数 20% 的 飞 机 具 备 卫 星 通 信 能 力 第 二 阶 段 :2014 年 底 前, 实 现 总 数 45% 的 飞 机 具 备 卫 星 通 信 能 力 ;2015 年 底 前, 实 现 总 数 70% 的 飞 机 具 备 卫 星 通 信 能 力 ;2014 年 1 月 之 后 引 进 的 新 飞 机 都 应 具 备 卫 星 通 信 能 力 第 三 阶 段 :2016 年 底 前, 航 空 公 司 所 有 飞 机 应 完 全 具 备 卫 星 通 信 能 力 11

3.5 偏 离 执 行 CCAR121 部 的 航 空 承 运 人 有 以 下 情 况, 经 局 方 批 准 后 可 以 获 得 本 方 案 偏 离 : (1) 已 建 立 等 效 语 音 通 信 联 系 的 并 满 足 局 方 运 行 控 制 要 求 的 飞 机 ; (2) 计 划 退 出 的 飞 机 ; (3) 租 赁 和 湿 租 的 飞 机 ; (4) 经 局 方 批 准 的 其 他 特 殊 情 况 12

第 四 章 与 其 他 技 术 的 结 合 卫 星 通 信 作 为 民 航 通 信 方 式 之 一, 是 地 空 话 音 和 数 据 链 通 信 的 传 输 媒 介 卫 星 通 信 与 其 他 技 术 和 系 统 结 合, 可 以 为 航 空 公 司 提 供 丰 富 的 航 空 信 息 服 务 4.1 ACARS ARINC 通 信 寻 址 和 报 告 系 统 (ACARS), 使 用 机 载 第 3 部 HF 或 VHF 通 信 设 备, 或 机 载 卫 星 通 信 设 备, 在 飞 机 与 AOC 之 间 建 立 双 向 数 据 链 通 信, 加 强 航 空 公 司 对 飞 机 的 监 控 能 力 和 指 挥 能 力 利 用 ACARS 上 行 和 下 行 链 路, 实 现 飞 行 计 划 初 始 化 ( 飞 行 计 划 与 性 能 数 据 ), 发 送 起 飞 数 据 风 数 据 飞 行 报 告 预 报 数 据 等 由 于 VHF 覆 盖 范 围 有 限 HF 存 在 通 信 盲 区 等 缺 点, 在 边 远 地 区 和 越 洋 飞 行 阶 段, 基 于 卫 星 通 信 的 ACARS 数 据 链 通 信 能 够 提 供 有 效 的 通 信 覆 盖 4.2 ADS-B 广 播 式 自 动 相 关 监 视 (ADS-B) 系 统 利 用 地 空 空 空 数 据 链 通 信, 完 成 对 航 空 器 运 行 的 监 视 和 信 息 传 递 监 视 信 息 来 自 不 同 的 机 载 信 息 源 ( 例 如,GPS 水 平 位 置 气 压 高 度 ATC 应 答 机 控 制 面 板 等 ), 机 载 ADS-B 应 用 功 能 分 为 发 送 (OUT) 和 接 收 (IN) 两 类 中 国 民 航 计 划 推 广 使 用 ADS-B(1090ES 模 式 ), 实 现 运 行 控 制 对 航 空 器 运 行 的 监 视, 同 时 利 用 ADS-B 数 据 链 传 输 天 气 地 形 13

空 域 限 制 等 飞 行 信 息 由 于 在 边 远 地 区 及 海 洋 区 域 布 设 ADS-B 地 面 站 困 难 或 无 法 布 设, 因 此 ADS-B 监 视 信 息 及 飞 行 信 息 可 以 利 用 卫 星 通 信 链 路 进 行 传 输 和 转 发, 以 扩 大 ADS-B 的 监 视 及 通 信 覆 盖 范 围 ADS-B 信 息 落 地 进 入 地 面 通 信 网 络 后, 可 发 至 航 空 公 司 运 行 控 制 中 心 和 相 关 的 空 中 交 通 管 理 部 门 4.3 EFB 电 子 飞 行 包 (EFB) 包 含 用 于 支 持 一 定 功 能 的 软 硬 件, 相 关 信 息 在 驾 驶 舱 或 客 舱 的 电 子 显 示 器 上 显 示 EFB 能 够 显 示 多 种 航 空 信 息 数 据 或 进 行 基 本 的 计 算 ( 如 性 能 数 据 燃 油 计 算 等 ), 功 能 范 围 可 包 括 各 种 数 据 库 和 应 用 程 序 从 使 用 角 度 来 划 分,EFB 可 以 分 为 1 2 3 个 等 级 AOC 与 EFB 之 间 的 通 信 形 式 有 多 种 途 径, 卫 星 通 信 可 以 为 边 远 地 区 及 海 洋 地 区 飞 行 的 航 空 器, 实 时 上 载 相 关 图 表 危 险 天 气 图 火 山 灰 信 息 等 重 要 信 息, 便 于 机 组 及 时 准 确 直 观 地 掌 握 周 边 天 气 及 飞 行 动 态 4.4 内 话 系 统 内 话 系 统 主 要 应 用 于 航 空 公 司 内 部 通 话, 以 及 民 航 相 关 部 门 之 间 的 内 部 通 话 利 用 覆 盖 全 球 的 卫 星 通 信, 可 以 保 障 AOC 在 任 何 时 候 与 任 何 国 家 或 地 区 任 何 地 方 的 航 空 器 之 间, 建 立 便 捷 快 速 的 话 音 通 信 联 系 14

4.5 地 空 宽 带 通 信 地 空 宽 带 通 信, 利 用 沿 飞 行 航 路 建 设 的 地 空 通 信 基 站, 为 航 空 器 与 地 面 建 立 地 空 宽 带 通 信 能 力 地 空 宽 带 通 信 所 提 供 的 通 信 带 宽 可 达 数 十 兆 甚 至 数 百 兆 比 特 每 秒, 因 此 可 以 为 航 空 公 司 与 航 空 器 之 间 提 供 话 音 及 大 流 量 数 据 通 信 业 务, 可 以 为 飞 机 客 舱 旅 客 提 供 互 联 网 电 报 电 话 实 时 电 视 等 服 务 15

第 五 章 实 施 方 案 的 修 订 本 文 件 为 中 国 民 航 运 行 控 制 卫 星 通 信 实 施 方 案 第 一 版, 将 根 据 需 要 公 布 本 实 施 方 案 的 更 新 版 本 中 国 民 航 局 欢 迎 对 本 实 施 方 案 提 出 建 议 和 意 见 16

附 件 A: 海 事 卫 星 通 信 技 术 简 介 一 概 述 海 事 卫 星 顾 名 思 义 是 用 于 海 上 救 援 的 无 线 电 联 络 通 信 卫 星 随 着 第 四 代 海 事 卫 星 发 展 其 技 术 能 力 有 了 显 著 提 高, 业 务 范 围 也 不 断 扩 大, 目 前 已 成 为 集 全 球 海 上 常 规 通 讯 陆 地 应 急 遇 险 航 空 安 全 通 信 特 殊 与 战 备 通 信 一 体 的 高 科 技 通 信 卫 星 系 统 第 四 代 海 事 卫 星 系 统 由 亚 太 区 域 卫 星 欧 非 区 域 卫 星 和 美 洲 区 域 卫 星 三 颗 星 组 成, 位 于 赤 道 上 空 36000 公 里 的 静 止 同 步 轨 道 卫 星, 实 现 了 全 球 覆 盖 ( 南 北 两 极 除 外 ) 的 卫 星 网 络 二 历 史 背 景 与 现 状 上 世 纪 60 年 代 末, 国 际 海 事 组 织 (IMO) 利 用 海 事 卫 星 为 船 舶 提 供 可 靠 的 海 上 遇 险 安 全 搜 救 保 障 服 务 ( 即 GMDSS), 经 过 多 次 国 际 会 议 的 研 究,1976 年 IMO 通 过 了 国 际 海 事 卫 星 组 织 公 约 和 国 际 海 事 卫 星 组 织 业 务 协 定, 并 于 1979 年 生 效, 同 年 7 月 成 立 了 政 府 间 经 济 合 作 机 构 国 际 海 事 卫 星 组 织 ( 简 称 Inmarsat), 并 迅 速 发 展, 业 务 遍 及 全 球, 其 成 员 国 数 目 从 最 初 的 20 多 个 发 展 到 89 个, 约 在 143 个 国 家 拥 有 9 万 多 台 第 四 代 海 事 卫 星 通 信 设 备 1985 年 起, 海 事 卫 星 组 织 对 公 约 作 修 改, 决 定 把 航 空 通 信 纳 入 业 务 之 内,1989 年 又 决 定 把 业 务 从 海 事 扩 展 到 陆 地, 成 为 海 陆 空 全 能 的 通 信 系 统, 并 于 1994 年 更 名 为 国 际 移 动 卫 星 组 织 ( 英 17

文 简 称 不 变 ) 成 为 全 球 唯 一 能 在 全 时 段 全 天 候 提 供 无 线 通 信 服 务 的 卫 星 通 信 系 统 第 四 代 海 事 卫 星 是 迄 今 世 界 上 大 容 量 技 术 先 进 的 移 动 通 信 卫 星, 其 突 出 特 点 是 卫 星 功 率 大 幅 提 高, 使 得 对 终 端 的 链 路 等 效 全 向 辐 射 功 率 (EIRP) 达 到 67dBW, 并 且 采 用 了 最 新 的 频 率 复 用 技 术 每 颗 卫 星 支 持 1 个 全 球 波 束 19 个 区 域 宽 点 波 束 193 个 窄 点 波 束 每 个 窄 点 波 束 一 般 可 容 纳 6-8 个 信 道, 最 多 25 个 信 道 每 个 信 道 频 宽 200KHz, 可 支 持 492Kbps 传 输 速 率 单 颗 卫 星 信 道 总 数 可 达 630 个, 信 道 可 按 照 实 际 需 要 实 现 在 不 同 窄 点 波 束 下 的 动 态 调 配 与 其 他 卫 星 通 信 系 统 不 同, 在 每 个 窄 带 点 波 束 下, 海 事 卫 星 宽 带 网 络 根 据 业 务 申 请 不 同 等 级 的 服 务 类 型, 可 实 现 按 需 分 配 信 道 频 率 业 务 类 型 和 通 信 带 宽, 有 效 地 保 障 了 飞 机 上 不 同 应 用 服 务 的 通 信 需 求 BGAN 为 宽 带 全 球 局 域 网 络 的 缩 写 (Broadband Global Area Network), 在 不 同 应 用 领 域, 其 具 体 名 称 稍 有 不 同, 如 陆 地 BGAN 海 用 FBB 航 空 SBB, 但 底 层 核 心 技 术 均 以 BGAN 为 基 础 框 架 三 技 术 要 点 海 事 卫 星 航 空 设 备 的 通 信 系 统 由 海 事 卫 星 地 面 站 及 交 换 网 络 移 动 航 空 设 备 组 成 系 统 工 作 频 率 采 用 传 播 损 耗 雨 致 衰 减 小, 通 信 有 利 的 L 波 段 ( 俗 称 : 黄 金 频 段 接 收 频 率 : 1525.0-1559.0MHz; 发 送 频 率 :1626.5MHz-1660.5MHz) 随 着 技 术 的 不 断 发 展, 海 事 卫 星 航 空 设 备 已 具 备 为 航 空 公 司 运 行 中 心 18

(AOC) 及 航 空 信 息 管 理 提 供 语 音 通 信 数 据 传 输 传 真 业 务 ( 包 括 视 频 ) 等 客 户 化 能 力 具 体 业 务 包 括 : (1) 基 础 业 务 : 通 过 计 费 中 心 和 客 服 中 心 为 客 户 提 供 入 网 缴 费 帐 单 查 询 用 户 数 据 统 计 与 分 析 等 业 务, 保 证 了 客 户 信 息 的 安 全 性 和 服 务 的 可 靠 性 ; (2) 语 音 调 度 : 基 于 第 四 代 海 事 卫 星, 能 够 提 供 标 准 语 音 3.1KHz 丽 音 G3 传 真 业 务 PSTN/ISDN 公 众 电 话 网 络 业 务 用 于 飞 机 与 相 应 的 AOC 之 间 建 立 可 靠 快 速 的 通 信 联 络 (3) 定 位 跟 踪 : 海 事 卫 星 航 空 设 备 内 置 GPS 模 块, 能 够 实 时 地 提 供 飞 机 位 置 信 息, 并 将 这 些 信 息 通 过 卫 星 信 道 实 时 传 送 到 AOC 在 AOC 工 作 的 运 行 控 制 人 员 也 可 以 通 过 地 面 设 备 系 统 软 件 远 程 对 传 送 参 数 进 行 设 置 (4) 数 据 处 理 : 海 事 卫 星 航 空 设 备 提 供 从 200kb/s-864kb/s 的 IP 数 据 业 务, 近 期 可 实 现 最 高 支 持 1728kb/s AOC 通 过 海 事 卫 星 接 驳 至 北 京 海 事 卫 星 地 面 站 (BJLES) 建 立 专 线 链 路, 进 行 数 据 传 输 和 视 频 会 议 等 中 高 速 数 据 业 务, 机 组 人 员 也 可 以 远 程 登 录 AOC 数 据 库, 访 问 或 下 载 如 : 气 象 信 息 航 线 优 化 信 息 目 的 地 机 场 实 况 等 特 色 数 据 信 息 ; 同 时 地 面 AOC 也 可 以 远 程 监 控, 获 取 飞 机 的 运 行 状 态, 如 : 飞 行 高 度 速 度 方 向 位 置 燃 油 状 况 设 备 状 态 信 息 机 上 动 态 等 429 总 线 上 各 类 关 键 信 息 19

附 图 1 海 事 卫 星 航 空 系 统 (SBB) 组 成 图 四 机 载 设 备 技 术 适 用 范 围 及 依 据 海 事 卫 星 机 载 航 空 设 备 可 以 为 驾 驶 舱 应 急 通 信 运 行 控 制 通 信 飞 机 维 修 通 信 医 疗 救 助 通 信, 客 舱 娱 乐 等 方 面 提 供 服 务 其 特 性 如 下 : (1) 覆 盖 范 围 : 海 事 卫 星 现 有 设 备 可 提 供 南 北 纬 82 度 以 内 的 通 信 服 务 ; (2) 通 信 带 宽 : 第 四 代 海 事 卫 星 提 供 200K-2*432K( 近 期 将 实 现 4*432K) 数 据 业 务, 传 统 语 音 业 务 等 ; (3) 业 务 类 型 : 依 据 其 业 务 提 供 的 技 术 特 点, 海 事 卫 星 可 完 成 电 话 功 能, 传 真 功 能, 数 据 传 输 功 能,GPS 位 置 监 控 功 能, 视 频 会 议 功 能, 机 上 关 键 数 据 采 集 功 能, 机 组 人 员 特 色 数 据 查 询 功 能, 高 端 客 户 电 子 商 务 等 业 务 ; 20

(4) 信 道 保 障 : 第 四 代 海 事 卫 星 承 担 GMDSS( 全 球 海 上 遇 险 安 全 搜 救 系 统 ) 的 义 务, 任 何 国 家 或 组 织 不 允 许 以 任 何 理 由 停 止 或 干 扰 L 波 段 的 海 事 卫 星 通 信 信 号, 从 而 确 保 本 系 统 所 有 用 户 不 会 因 为 第 三 方 原 因 中 断 海 事 卫 星 通 信 附 图 2 海 事 卫 星 全 球 区 域 覆 盖 图 五 适 航 取 证 全 球 范 围 内 海 事 卫 星 机 载 航 空 设 备 拥 有 四 大 生 产 厂 商, 其 中 包 括 与 航 电 集 成 商 紧 密 合 作 的 厂 商, 大 多 数 原 有 机 载 设 备 及 天 线 已 取 得 主 机 厂 TC 联 盟 STC 海 事 卫 星 在 中 国 民 航 获 得 适 航 许 可 的 工 作 正 在 进 行 中, 将 为 中 国 民 航 持 续 安 全 提 供 通 信 技 术 服 务 21

六 中 国 海 事 卫 星 未 来 规 划 随 着 我 国 通 信 技 术 的 发 展, 海 事 卫 星 未 来 在 中 国 的 服 务 范 围 将 越 来 越 广, 中 国 将 拥 有 亚 洲 最 大 的 海 事 卫 星 地 面 站, 能 够 为 中 国 民 航 局 及 各 航 空 公 司 通 过 专 线 通 信 系 统 管 理 提 供 安 全 的 信 息 管 理 和 可 靠 的 服 务 保 障, 以 及 各 种 数 据 平 台 软 硬 件 支 持 国 际 民 航 组 织 (ICAO) 和 国 际 海 事 卫 星 组 织 (Inmarsat) 紧 密 接 触, 有 意 携 手 在 全 球 航 空 安 全 领 域 与 海 事 卫 星 进 行 技 术 合 作, 效 仿 全 球 海 上 遇 险 与 安 全 系 统 (GMDSS), 打 造 全 球 航 空 遇 险 与 安 全 系 统, 利 用 动 态 黑 匣 子 技 术, 形 成 完 整 的 安 全 应 急 管 理 体 系, 为 保 证 飞 行 安 全 提 供 服 务 22

附 件 B: 铱 星 卫 星 通 信 技 术 一 铱 星 系 统 概 述 铱 星 系 统 由 79 颗 低 轨 道 卫 星 组 成 ( 其 中 13 颗 为 备 份 用 星 ), 66 颗 低 轨 卫 星 分 布 在 6 个 极 平 面 上, 每 个 平 面 分 别 有 一 个 在 轨 备 用 星 在 极 平 面 上 的 11 颗 工 作 卫 星, 就 像 电 话 网 络 中 的 各 个 节 点 一 样, 进 行 数 据 交 换 备 用 星 随 时 待 命, 准 备 替 换 由 于 各 种 原 因 不 能 工 作 的 卫 星, 保 证 每 个 平 面 至 少 有 一 颗 卫 星 覆 盖 地 球 卫 星 在 780 公 里 的 高 空 以 27,000 公 里 / 小 时 的 速 度 绕 地 球 旋 转,100 分 钟 左 右 绕 地 球 一 圈 每 颗 卫 星 与 其 他 四 颗 卫 星 交 叉 链 接, 两 个 在 同 一 个 轨 道 面, 两 个 在 临 近 的 轨 道 面 铱 星 系 统 的 通 信 传 播 方 式 首 先 是 空 中 星 与 星 之 间 的 传 播, 之 后 是 空 地 和 地 地 的 传 播, 由 于 铱 星 的 数 量 多 和 分 布 广 因 此 包 括 地 球 南 北 两 极 在 内 实 现 了 覆 盖 无 盲 区, 系 统 本 身 在 不 依 赖 于 任 何 其 他 的 方 式 下 可 实 现 语 音 通 信 服 务, 是 目 前 唯 一 真 正 实 现 全 球 通 信 覆 盖 的 卫 星 通 信 系 统 二 铱 星 通 信 的 历 史 与 背 景 1997 1998 年, 美 国 铱 星 公 司 发 射 了 几 十 颗 用 于 手 机 全 球 通 讯 的 人 造 卫 星, 这 些 人 造 卫 星 称 为 铱 星 铱 星 移 动 通 信 系 统 是 美 国 铱 星 公 司 委 托 摩 托 罗 拉 公 司 设 计 的 一 种 全 球 性 卫 星 移 动 通 信 系 统, 它 通 过 使 用 卫 星 手 持 电 话 机, 依 托 卫 星 可 在 地 球 上 的 任 何 地 方 拨 出 和 接 收 电 话 讯 号 1. 铱 星 的 转 型 23

2000 年 美 国 铱 星 卫 星 公 司 以 2500 万 美 元 买 下 了 铱 星 系 统 进 行 重 组, 并 打 算 用 该 系 统 向 政 府 和 工 业 部 门 提 供 服 务 该 系 统 由 66 颗 低 轨 道 通 信 卫 星 组 成, 此 外 还 有 13 颗 备 用 卫 星, 可 随 时 为 世 界 上 任 何 地 方 的 用 户 提 供 电 话 通 信 服 务 目 前, 铱 星 服 务 已 涉 及 航 空 航 海 石 油 林 业 和 紧 急 服 务 等 多 种 行 业 2. 下 一 代 铱 星 系 统 铱 星 公 司 与 波 音 公 司 进 行 战 略 合 作, 由 波 音 公 司 承 担 铱 星 星 群 的 运 行 和 维 护 工 作 铱 星 公 司 将 通 过 发 射 新 卫 星 的 方 式 实 现 铱 星 系 统 的 正 常 运 行 在 轨 备 用 卫 星 以 及 卫 星 的 低 故 障 率, 保 障 了 全 球 话 音 通 信 服 务 的 可 靠 性 和 可 用 性 铱 星 的 下 一 代 卫 星 系 统 Iridium Next 将 于 2015 年 发 射, 同 时 保 留 现 有 的 66 颗 卫 星 (1) 下 一 代 铱 星 的 功 能 将 在 以 下 方 面 加 强 : 高 速 率 数 据 ; 空 间 IP 技 术 ; 与 现 有 所 有 设 备 兼 容 (2) 铱 星 发 射 时 间 表 如 下 : 2009 年 第 一 季 度, 系 统 设 计 定 型 ; 2010 年 6 月, Thales Alenia 空 间 公 司 负 责 开 发 下 一 代 铱 星 ; 2010 年 10 月, 铱 星 完 成 项 目 融 资, 与 Thales 开 发 合 同 生 效 ; 2011-2014 年, 开 发 下 一 代 铱 星, 系 统 测 试 ; 2015 第 一 季 度, 下 一 代 铱 星 开 始 发 射 ; 24

2016 年 第 四 季 度, 下 一 代 铱 星 发 射 完 毕 三 铱 星 通 信 技 术 特 点 铱 星 移 动 通 信 系 统 是 美 国 于 1987 年 提 出 的 第 一 代 卫 星 移 动 通 信 星 座 系 统, 其 每 颗 卫 星 的 质 量 约 670 千 克 左 右, 功 率 为 1200 瓦, 采 取 三 轴 稳 定 结 构, 每 颗 卫 星 的 信 道 为 3480 个, 服 务 寿 命 58 年 铱 星 移 动 通 信 系 统 最 大 的 技 术 特 点 是 通 过 卫 星 与 卫 星 之 间 的 接 力 来 实 现 全 球 通 信, 相 当 于 把 整 个 地 面 蜂 窝 移 动 电 话 系 统 设 置 在 了 780 公 里 的 高 空 附 图 3 铱 星 系 统 使 用 的 卫 星 与 目 前 使 用 的 静 止 轨 道 卫 星 通 信 系 统 相 比, 铱 星 主 要 具 有 三 方 面 的 优 势 : 一 是 轨 道 低, 传 输 速 度 快, 信 息 损 耗 小, 通 信 质 量 大 大 提 高 ; 二 是 不 需 要 专 门 的 地 面 接 收 站, 每 部 卫 星 终 端 都 可 以 与 卫 星 连 接 ; 三 是 真 正 意 义 上 的 全 球 无 缝 隙 覆 盖, 相 比 于 地 球 同 步 轨 道 卫 星 通 信 系 统, 铱 星 不 仅 可 以 覆 盖 南 北 纬 70 度 之 间 的 区 域, 25

更 能 完 全 覆 盖 高 纬 度 极 地 区 域, 且 通 信 效 果 尤 佳 这 为 跨 极 地 航 线 飞 行 运 控 提 供 了 非 常 有 效 的 通 信 保 障 此 外, 当 用 户 使 用 卫 星 系 统 打 电 话 时, 该 区 域 上 空 的 卫 星 会 先 确 认 使 用 者 的 账 号 和 位 置, 接 着 自 动 选 择 最 便 宜 也 是 最 近 的 路 径 传 送 电 话 讯 号 附 图 4 铱 星 系 统 星 群 图 1. 铱 星 系 统 性 能 良 好, 具 有 高 可 靠 性 自 从 铱 星 星 群 开 始 运 行 至 今, 硬 件 的 失 效 率 趋 势 不 断 降 低 ; 经 过 10 年 多 的 运 行, 表 明 卫 星 子 系 统 的 性 能 良 好 ; 2002 年 2 次 成 功 的 卫 星 发 射, 以 及 使 卫 星 在 轨 道 平 面 上 漂 移 的 策 略, 显 著 改 善 了 星 群 中 卫 星 的 可 替 代 性 ; 目 前 的 实 际 流 量 低 于 铱 星 系 统 的 设 计 流 量, 降 低 了 系 统 运 行 的 压 力, 进 而 提 高 了 系 统 的 可 靠 性 26

2. 铱 星 系 统 提 供 很 高 的 语 音 通 信 可 用 性 与 可 靠 性 Tempe 关 口 站 曾 在 一 周 内 进 行 了 8,590 次 呼 叫 测 试 ; 呼 叫 成 功 率 为 99.92%; 呼 叫 掉 线 率 为 0.56%; 铱 星 系 统 运 用 TDMA 和 FDMA 编 码 传 输 语 音 和 数 据, 提 供 了 最 高 的 安 全 性 和 保 密 性 3. 基 于 独 立 卫 星 网 络 的 安 全 通 讯 (1) 频 率 范 围 : 终 端 - 卫 星 :1616~1626.5 MHz (L-Band); 卫 星 之 间 :23.18~23.38 GHz (Ka-Band) (2)2.4k 标 准 数 据 传 输,10k 压 缩 数 据 传 输 四 机 载 设 备 技 术 适 用 范 围 及 依 据 1. 全 球 语 音 通 讯 铱 星 系 统 所 使 用 的 铱 星 机 载 设 备 可 由 两 种 方 式 实 现 : (1) 安 装 独 立 的 机 载 话 机, 与 现 有 的 机 载 系 统 不 进 行 交 联 (2) 铱 星 机 载 系 统 直 接 和 驾 驶 舱 内 话 系 统 进 行 交 联, 通 过 MCDU 进 行 拨 号 从 拨 号 到 接 通 的 时 间 一 般 为 12 到 15 秒 系 统 可 以 实 现 驾 驶 舱 语 音 记 录 功 能, 并 需 要 限 制 拨 号 范 围, 只 可 以 拨 打 各 航 空 承 运 人 指 定 号 码, 限 制 飞 行 员 呼 叫 其 他 无 关 号 码, 同 时 禁 止 未 授 权 号 码 呼 入 干 扰 通 信 2. 全 球 数 据 通 信 27

铱 星 机 载 设 备 应 可 以 通 过 飞 机 的 ARINC429 数 据 总 线 连 接, 支 持 ARINC618 安 全 数 据 通 信 协 议 一 对 于 安 全 数 据 需 要 将 数 据 传 送 到 ARINC 或 SITA 等 经 过 ICAO 认 可 的 安 全 数 据 中 心, 再 经 地 面 数 据 网 将 数 据 发 送 至 航 空 公 司 运 行 中 心 二 对 于 非 安 全 数 据, 可 以 由 第 一 种 方 式 进 行 传 输, 或 可 以 直 接 经 由 机 载 设 备 发 送 到 航 空 公 司 的 地 面 数 据 中 心 机 载 设 备 未 来 需 要 支 持 ACARS FANS CPDLC LINK2000 ADS-B, 以 满 足 未 来 机 载 通 信 要 求 五 适 航 取 证 机 载 铱 星 设 备 的 改 装 应 该 拥 有 FAA 及 EASA 的 STC 证 书, 并 获 得 中 国 民 航 补 充 型 号 认 可 审 定 (VSTC) 六 服 务 与 支 持 铱 星 系 统 是 唯 一 能 够 覆 盖 全 球 各 个 角 落 ( 包 括 极 地 地 区 ) 的 卫 星 系 统 其 低 轨 道 低 消 耗 和 快 速 通 讯 的 特 点 使 得 铱 星 系 统 的 硬 件 设 备 比 任 何 其 它 卫 星 通 讯 设 备 轻 便 耗 能 少 和 成 本 低 铱 星 设 备 的 机 载 化 使 得 航 空 通 讯 在 数 据 和 语 音 的 运 用 上 得 到 极 大 的 完 善 目 前 全 世 界 有 大 约 49,500 架 民 用 及 通 用 飞 机 装 配 和 使 用 了 铱 星 设 备 2011 年 9 月 30 号 的 统 计 说 明, 铱 星 的 用 户 已 经 达 到 500,000 个 用 户, 其 中 航 空 用 户 达 到 100,000 个 铱 星 公 司 运 营 着 世 界 上 最 大 移 动 卫 星 系 统, 提 供 最 可 靠 和 高 质 量 的 数 据 和 语 音 服 务 铱 星 公 司 意 在 今 后 20 年 内 与 波 音 公 司 合 作 发 射 128 颗 铱 星, 从 而 将 整 个 铱 星 系 统 使 用 寿 命 延 长 到 2030 年, 并 大 大 加 宽 系 统 通 讯 带 宽, 使 数 据 通 讯 实 现 基 于 IP 的 点 对 点 传 28

输 2007 年,FAA 正 式 将 铱 星 系 统 列 为 空 管 及 航 空 公 司 运 行 控 制 语 音 及 数 据 平 台 2008 年, 铱 星 正 式 被 ICAO 批 准 为 符 合 航 空 安 全 服 务 技 术 标 准 的 卫 星 系 统 29

附 件 C: 基 于 VSAT 技 术 的 Ku 和 Ka 卫 星 通 信 系 统 一 简 介 VSAT(Very Small Aperture Terminal) 甚 小 口 径 天 线 终 端, 由 地 面 主 站 和 众 多 远 端 站 组 成 VSAT 系 统 以 通 信 卫 星 为 中 继, 实 现 端 站 与 主 站 或 端 站 之 间 的 通 信, 能 够 提 供 数 据 和 话 音 业 务 VSAT 通 信 技 术 在 基 于 地 面 的 卫 星 通 信 应 用 中 早 已 成 熟, 全 球 有 多 达 上 百 颗 基 于 Ku 波 段 的 卫 星 为 世 界 各 地 的 用 户 服 务 覆 盖 我 国 和 周 边 地 区 的 Ku 频 段 卫 星 资 源 也 非 常 丰 富 为 我 国 政 府 军 队 金 融 能 源 交 通 等 领 域 提 供 稳 定 可 靠 的 通 信 服 务 目 前, 能 够 覆 盖 中 国 全 境 和 周 边 地 区 的 Ku 卫 星 包 括 亚 洲 卫 星 公 司 的 亚 洲 4 号 和 亚 洲 5 号, 亚 太 卫 星 公 司 的 亚 太 5 号 和 亚 太 7 号, 以 及 中 国 卫 通 的 中 星 6A 和 中 星 10 号 等, 可 用 卫 星 资 源 丰 富 主 要 覆 盖 亚 太 非 洲 欧 洲 等 地 区 的 C 和 Ku 频 段 卫 星 覆 盖 示 意 图 如 下 : 30

OFT 50.00 North Latitude (Degrees) 0.00-50.00-50.00 0.00 50.00 100.00 150.00-160.00-110.00-60.00 East Longitude (Degrees) 二 卫 星 通 信 系 统 介 绍 附 图 5 C 和 Ku 频 段 卫 星 覆 盖 示 意 图 卫 星 通 信 系 统 是 通 过 卫 星 及 地 面 主 站 与 各 个 远 端 站 传 送 信 息 实 现 通 信, 并 可 与 地 面 有 线 网 络 实 现 互 联 互 通, 保 证 各 级 各 类 通 信 平 台 之 间 的 通 信 畅 通 目 前 卫 星 通 信 的 频 率 划 分 主 要 有 L S C Ku 和 Ka 频 段 未 来 卫 星 通 信 发 展 的 Ka 宽 带 卫 星 比 传 统 的 C Ku 卫 星 带 宽 容 量 大 数 十 倍, 单 位 带 宽 成 本 大 大 降 低, 已 经 和 地 面 光 纤 具 有 了 可 比 性 宽 带 通 信 卫 星 普 遍 采 用 Ka 频 段 点 波 束 覆 盖 和 星 上 交 换 等 技 术, 卫 星 的 总 带 宽 ( 信 息 速 率 ) 可 高 达 几 十 Gbps 以 上 国 际 电 联 分 配 Ku 频 段 用 于 卫 星 固 定 通 信 的 频 带 资 源 标 准 带 宽 只 有 500MHz, 即 使 加 上 250 MHz 扩 展 带 宽 也 只 不 过 750 MHz, 而 Ka 频 段 却 有 3.5GHz 频 带 资 源, 因 此 在 高 速 宽 带 通 信 中 具 有 明 显 优 势 31

国 内 外 计 划 中 的 高 速 率 宽 带 卫 星 通 信 网 基 本 上 都 是 采 用 Ka 频 段, 以 提 供 高 速 宽 带 多 媒 体 交 互 式 业 务 和 广 播 业 务 三 航 空 机 载 卫 星 通 信 系 统 解 决 方 案 对 于 在 中 国 境 内 飞 行 的 飞 机, 利 用 覆 盖 中 国 和 周 边 地 区 的 Ku 频 段 卫 星 ( 上 行 :14.00-14.50 GHz ; 下 行 :12.25-12.75 GHz) 空 间 资 源, 通 过 卫 星 地 面 主 站, 连 接 飞 机 终 端 与 其 它 地 面 网 络 系 统, 实 现 音 视 频 传 输 和 数 据 交 换 对 于 在 国 际 航 线 飞 行 的 飞 机, 提 供 机 载 服 务 的 运 营 商 将 协 调 签 约 的 国 外 卫 星 运 营 商, 采 用 几 颗 全 球 FSS 卫 星 全 球 波 束 漫 游 切 换 的 成 熟 卫 星 通 信 技 术, 可 以 方 便 快 捷 地 实 现 全 球 网 络 漫 游 机 载 卫 星 宽 带 通 信 服 务 同 时, 联 合 国 际 上 具 有 美 国 FAA 和 欧 洲 EASA 认 证 (STC) 的 主 流 机 载 卫 星 宽 带 通 信 服 务 集 成 商, 可 为 中 国 民 航 提 供 机 载 卫 星 通 信 终 端 系 统 和 相 关 安 装 技 术 支 持 服 务 FSS 卫 星 Ku 频 段 有 充 足 的 卫 星 资 源 和 转 发 器 带 宽 可 供 选 择, 飞 行 高 度 在 云 层 之 上, 无 需 考 虑 雨 衰 对 通 信 传 输 的 影 响 另 外, 由 于 Ku 频 段 远 离 民 航 通 信 导 航 频 段, 不 会 影 响 飞 机 导 航 和 其 它 通 信 频 率 使 用 安 全 机 载 卫 星 宽 带 通 信 系 统 主 要 由 机 载 卫 星 通 信 终 端 系 统 静 止 轨 道 通 信 卫 星 Ku 频 段 空 间 段 系 统 以 及 地 面 站 运 营 管 理 和 数 据 中 心 系 统 组 成 机 载 卫 星 宽 带 通 信 项 目 采 用 的 都 是 成 熟 同 步 轨 道 卫 星 技 术 (FSS 卫 星 Ku 频 段 ), 利 用 现 有 在 轨 Ku 频 段 卫 星 信 道 资 源, 建 立 统 一 的 机 载 卫 星 通 信 平 台 来 提 供 整 体 的 宽 带 多 媒 体 通 信 服 务 从 某 种 意 义 上 讲, 就 是 将 这 些 成 熟 的 卫 星 通 信 技 术 按 照 航 空 飞 行 要 求 进 行 整 合, 卫 星 空 间 段 无 需 另 投 资 组 建 专 门 卫 星, 网 32

络 系 统 组 网 灵 活, 扩 展 能 力 强 机 载 卫 星 宽 带 通 信 系 统 能 够 将 飞 机 驾 驶 舱 的 声 音 图 像 信 息 及 飞 行 导 航 数 据 实 时 传 给 航 空 公 司 运 行 中 心 和 空 中 交 通 管 理 部 门 与 此 同 时, 机 载 卫 星 宽 带 多 媒 体 通 信 提 供 的 服 务 也 支 持 飞 机 客 舱 内 乘 客 使 用 便 携 式 电 脑 PAD 和 智 能 手 机 为 终 端 的 互 联 网 宽 频 接 入 服 务 和 电 信 增 值 服 务 机 载 卫 星 宽 带 通 信 系 统 组 成 结 构 示 意 图 如 下 : 附 图 6 机 载 卫 星 宽 带 通 信 系 统 组 成 结 构 示 意 图 机 载 卫 星 通 信 系 统 采 用 广 泛 使 用 的 星 状 网 拓 扑 结 构 卫 星 通 信 VSAT 网 络 方 案 主 站 出 境 载 波 采 用 DVB-S2 ACM( 自 适 应 编 码 调 制 ) 广 播 方 式 ( 信 道 纠 错 编 码 采 用 BCH+LDPC) 宽 带 通 信 终 端 回 传 载 波 采 用 带 扩 频 的 跳 频 TDMA 技 术 体 制 ( 信 道 纠 错 编 码 采 用 TPC 编 码 ) 驾 驶 舱 和 客 舱 内 由 无 线 通 信 系 统 组 成, 舱 内 无 线 通 信 系 统 由 WiFi 无 线 接 入 系 统 和 移 动 通 信 基 站 BTS 构 成 机 载 卫 星 宽 带 通 33

信 系 统 的 主 站 出 境 载 波 信 息 速 率 可 达 到 50Mbps, 机 载 上 终 端 的 回 传 载 波 信 息 速 率 可 达 到 4Mbps 机 载 卫 星 通 信 终 端 天 线 系 统 采 用 小 口 径 低 轮 廓 高 精 度 稳 定 的 卫 星 跟 踪 天 线 系 统 机 载 卫 星 通 信 系 统 和 网 络 管 理 系 统 技 术 将 采 用 先 进 的 卫 星 通 信 统 计 复 用 ACM 自 适 应 编 码 调 制 BCH+LDPC 前 向 纠 错 编 码 和 TPC 前 向 纠 错 编 码 机 载 卫 星 宽 带 通 信 终 端 回 传 载 波 BPSK/QPSK 调 制 TDMA 多 址 联 接 方 式 预 分 配 临 时 申 请 动 态 分 配 和 网 络 集 中 控 制 方 式 体 制, 编 码 技 术 支 持 采 用 MPEG-2 MPEG-4 H.264 等 常 见 音 视 频 编 码, 并 采 用 多 普 勒 频 移 补 偿 和 扩 频 技 术 标 准 机 载 卫 星 通 信 和 网 络 管 理 系 统 具 有 网 络 智 能 化 管 理 和 卫 星 资 源 统 一 调 配 的 能 力 机 载 系 统 终 端 采 用 的 小 口 径 天 线, 须 具 备 防 止 天 线 指 向 失 锁 和 终 端 发 射 失 控 时 对 卫 星 的 干 扰, 在 终 端 系 统 信 号 发 射 失 锁 时 采 用 信 号 发 射 自 动 关 闭 功 能, 以 及 天 线 快 速 重 新 捕 获 和 通 信 链 路 恢 复 功 能 机 载 卫 星 通 信 天 线 和 终 端 系 统 的 安 装 无 需 改 变 飞 机 的 机 体 结 构, 并 且 几 乎 不 影 响 飞 机 的 气 动 外 形 机 载 天 线 系 统 的 安 装 无 需 在 机 舱 顶 部 开 孔, 只 需 要 铆 接 在 飞 机 中 段 的 机 舱 顶 部, 并 覆 盖 整 流 罩 机 载 终 端 系 统 则 安 装 在 机 舱 内 部, 与 天 线 系 统 通 过 电 源 线 信 号 线 相 连 接 机 载 卫 星 宽 带 通 信 终 端 安 装 位 置 系 统 示 意 图 如 下 : 34

图 7 机 载 卫 星 宽 带 通 信 终 端 安 装 位 置 系 统 示 意 图 四 适 航 认 证 由 专 业 的 机 载 系 统 集 成 商 负 责 向 国 内 航 空 公 司 提 供 具 备 美 国 FAA 和 欧 洲 EASA 认 证 (STC) 的 机 载 设 备, 以 及 系 统 集 成 和 飞 机 改 装 服 务 目 前 欧 美 和 亚 洲 十 几 家 航 空 公 司 超 过 200 架 飞 机 已 经 安 装 了 机 载 卫 星 宽 带 通 信 系 统, 开 展 卫 星 机 载 移 动 互 联 网 通 信 的 试 航 测 试 和 试 运 行 的 工 作 鉴 于 该 卫 星 通 信 系 统 所 使 用 的 频 率 处 于 KU 波 段 ( 即 14-14.5Ghz), 根 据 国 际 电 联 航 空 通 信 频 率 的 业 务 划 分, 该 频 段 属 航 空 次 要 业 务, 局 限 于 飞 机 客 舱 使 用 随 着 现 代 卫 星 通 信 技 术 发 展, 已 经 能 从 技 术 上 解 决 KU 波 段 频 率 抗 干 扰 问 题, 可 用 于 属 主 要 业 务 的 驾 驶 舱 陆 空 通 信 提 供 卫 星 通 信 服 务 的 厂 商 承 诺, 一 旦 卫 星 通 信 受 到 干 扰, 可 提 供 调 换 指 配 频 率 等 有 效 手 段, 确 保 通 信 正 常 未 来 他 们 还 将 通 过 协 调 有 关 部 门, 使 KU 波 段 的 卫 星 通 信 纳 入 航 空 通 信 的 主 要 业 务 35

附 件 D: 移 动 宽 带 通 信 技 术 一 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 概 述 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术, 是 我 国 及 欧 美 等 国 家 近 年 来 开 展 研 究 的 航 空 地 空 通 信 技 术 该 技 术 的 基 本 工 作 原 理 是 : 利 用 布 设 在 沿 飞 行 航 线 或 指 定 空 域 的 地 面 基 站 对 空 发 射 的 无 线 电 信 号, 形 成 地 空 通 信 链 路, 向 空 中 的 飞 机 提 供 高 带 宽 通 信 服 务 地 空 宽 带 无 线 通 信 的 目 标 是 : 为 航 空 运 输 创 造 一 个 安 全 高 效 的 网 络 运 行 环 境, 为 乘 客 提 供 互 联 网 接 入 IPTV( 互 联 网 协 议 电 视 ) 等 服 务 近 年 来, 美 国 和 欧 洲 启 动 了 一 些 具 有 代 表 性 的 航 空 地 空 通 信 项 目, 包 括 L-DACS(L 波 段 数 字 航 空 通 信 系 统 ) Gogo 等 L-DACS 有 TDD( 时 分 双 工 ) 和 FDD( 频 分 双 工 ) 两 种 制 式, 可 以 实 现 空 地 空 空 数 据 传 输, 其 数 据 传 输 速 率 与 现 有 GSM( 全 球 移 动 通 讯 系 统 ) 相 当 美 国 正 在 北 美 运 营 的 Gogo 系 统 基 于 CDMA-EVDO( 码 分 多 址 - 演 进 数 据 专 用 ) 技 术 中 国 基 于 第 四 代 通 信 技 术 研 制 的 地 空 宽 带 无 线 通 信 也 已 取 得 阶 段 性 成 果 二 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 构 成 地 空 宽 带 无 线 通 信 系 统, 由 地 面 基 站 机 载 移 动 收 发 电 台 以 及 地 面 核 心 网 络 组 成 地 面 基 站 沿 飞 行 航 线 或 在 指 定 空 域 内 部 署, 各 个 地 面 站 通 过 网 络 连 接 构 成 一 个 专 用 网 络, 并 能 通 过 网 关 与 其 它 地 面 通 信 系 统 ( 如 :GSM CDMA 3G PSTN Internet) 连 接 机 载 移 动 收 发 电 台 与 地 面 基 站 建 立 宽 带 无 线 链 路, 地 面 核 心 网 络 提 供 机 上 业 务 落 地 后 的 路 由 选 择 36

附 图 8 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 构 成 示 意 图 三 地 空 宽 带 无 线 通 信 系 统 技 术 特 点 和 性 能 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 可 以 服 务 于 航 空 运 输 多 种 业 务, 支 持 超 高 速 超 远 距 离 超 高 带 宽 的 地 空 移 动 通 信 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 具 备 以 下 主 要 特 点 : 1. 具 有 高 频 谱 效 率 技 术 和 抗 干 扰 技 术 解 决 了 多 小 区 组 网 条 件 下 高 频 谱 效 率 的 多 小 区 多 址 技 术, 可 提 供 远 高 于 目 前 宽 带 无 线 接 入 系 统 的 频 谱 效 率 和 容 量 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 是 面 向 新 一 代 的 超 高 速 宽 带 无 线 接 入 技 术 2. 支 持 视 距 通 信 覆 盖 和 高 速 移 动 切 换 单 基 站 支 持 视 距 通 信 覆 盖, 多 基 站 组 网 可 以 支 持 超 远 距 离 无 缝 通 信 覆 盖 该 技 术 支 持 高 速 飞 机 在 各 小 区 之 间 的 可 靠 无 缝 切 换 3. 解 决 大 时 延 和 多 普 勒 频 移 问 题 37

采 用 特 殊 的 数 据 传 输 技 术, 解 决 了 高 速 运 动 的 飞 机 在 地 空 通 信 中 存 在 大 时 延 和 大 多 普 勒 频 移 的 问 题 四 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 的 应 用 基 于 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术, 可 以 构 造 天 空 一 体 化 的 实 时 通 信 网 络, 还 可 以 构 建 新 型 的 飞 行 安 全 物 联 网 地 空 宽 带 无 线 通 信 技 术 在 飞 行 运 行 中 有 以 下 主 要 应 用 领 域 : (1) 飞 机 飞 行 状 态 实 时 采 集 和 监 控 ; (2) 飞 机 驾 驶 舱 客 舱 和 货 舱 的 实 时 视 频 监 控 ; (3) 航 空 公 司 基 地 与 飞 行 员 的 实 时 双 向 视 频 语 音 通 话 ; (4) 飞 机 辅 助 定 位 监 视 系 统 ; (5) 多 媒 体 电 子 飞 行 包 支 持 ; (6) 全 流 程 自 动 关 联 的 旅 客 服 务 ; (7) 航 空 器 气 象 资 料 下 传 (AMDAR); (8) 旅 客 上 网 服 务 38