在國際上,地空互聯的方式有兩種,分別是基於衛星方式的地空通訊和基於ATG(地面基站)的地空寬帶通訊。國航通過租用國際海事衛星,先把機艙信息傳遞到地面,接到網際網路,再把信息返回機艙。旅客乘坐網際網路飛機,可利用自帶的平板電腦或手提電腦登錄指定網站。機上網絡系統是經過嚴格的測試和認證,取得國內、國外民航主管部門認證批准,做好各種防護措施確保安全才能投入使用,且機上無線網絡系統與飛機其它系統是物理上分別獨立的系統,不會影響到飛行安全。
7月7日,16時46分青島航空QW9771航班由青島流亭國際機場起飛,並於19時21分降落在成都雙流國際機場。本次首航利用國內Ka頻段高通量衛星中星16號實現百兆以上的高速率聯網。高速衛星網際網路飛機利用數位化航空娛樂服務系統及數字客艙一站式軟體解決方案,構建了包括移動端空中內容娛樂、航旅出行服務、空中電商新零售等多元空中網際網路生態,成為支持疫後民航業結構重塑和數位化轉型的優秀範例。
衛星與飛機如何實現通信網絡
一般採用L頻段、Ku頻段和Ka頻段,此類通信網絡可視為空基行動網路。衛星與飛機通信網絡路由模式與Ad Hoc類似,不同之處在於衛星平臺是飛機接人的核心節點,在飛機和衛星相對位置不斷發生變化時,會發生飛機接入衛星的切換,可能是衛星的主動切換,也可能是飛機的主動切換,路由切換算法有覆蓋域切換重新路由協議(FHRP)。飛機切換接入節點的模式與蜂窩網中用戶的基站切換是類似的,涉及到地面站因素,則產生4種切換模式:同一基站衛星內不同波束切換,同一基站同一衛星波束間切換,不同基站不同衛星波束間切換。
高速動態變化是指飛機處於高速運行狀態,導致飛機接入衛星節點也處於一種跳變模式,非常明顯的例子就是在中低軌道衛星的通信中,即便是在同步軌道衛星通信中,在8個時區跨度內至少會出現一次衛星節點切換。因此,此時的網絡是一種高速動態跳變網絡。
衛星與飛機通信網絡的資源非對稱性是指兩個平臺間的可用通信資源、發射功率和存儲容量以及處理能力非對稱,因此在鏈路設計時必須考慮性能較低一方的通信可承載性。
網絡結構的不完整性是指網絡的節點分布可能是稀疏的、非全連接模式。因此,無論是衛星節點還是飛機節點的變化都會影響整個網絡的連接,有時還必須採用中繼傳輸模式完成網絡的對接。衛星與地面通信網絡有三種部署模式:一是衛星一對多地面站組網;二是地面站一對多衛星組網;三是衛星與地面站多對多組網。此外的通信組網路由模式與廣播衛星通信是一致的。
航空衛星網絡的結構
是由使用導航專用L波段的通訊衛星應答器和分布在赤道上空的3顆地球同步通訊衛星組成的。它的波段上下限分別為1544~59兆赫和1645~60兆赫。這個系統能為在北緯75°至南緯75°間飛行的所有飛機提供可靠的空—地通訊,飛行路線高於上述緯度的飛機不能使用這些衛星,因為地球的曲率擋住飛機同衛星的直線聯繫。航空衛星網絡能為空中交通指揮員自動提供在其指揮下的所有飛機的方位和高度,當然,這些飛機必須裝有對應航空衛星系統的設備。航空衛星網絡的早期模式是通過高軌道衛星作為中繼轉發,隨著技術的發展,星間鏈路寬帶直接通信逐步得到應用。美國國防部建立的全球信息柵格(GIG)中的一個重要組成就是衛網絡。航空衛星通信網絡包括三大部分:衛星星座網絡、衛星與飛機通信網絡和衛星與地面通信網絡。
我國中星16號衛星的作用
名實踐十三號衛星。實踐十三號衛星是中國首顆高軌道高通量通信衛星,由中國航天科技集團有限公司五院研製。這顆衛星首次應用Ka頻段多波束寬帶通信系統,信息傳送能力大大增強,其通信總容量達20G以上,比以前有10倍左右的提升。實踐十三號衛星最高通信總容量超過了之前所有研製的通信衛星容量的總和,將帶動中國衛星通訊技術的飛升。未來3年,中國將利用高通量通信衛星組成高寬帶移動通信系統覆蓋大部分地區和近海海域,在飛機機艙內、高速運行的高鐵上,甚至偏遠的山區,便捷高速上網將成為現實。使中國成為繼美、歐等少數發達國家後掌握Ka頻段寬帶通信這一先進技術的國家,可為中國通信設施不發達地區的用戶提供優良寬帶服務,促進寬帶衛星通信在高鐵、船舶、飛機等移動載體以及企業聯網、應急通信等領域的應用。
中星16將技術試驗和示範應用相結合,首次在地球同步軌道衛星上開展對地高速雷射通信試驗,速率最高可達2.4個G。衛星雷射通信具有通信容量大、傳輸距離遠、保密性好等優點,如果試驗成功,標誌著中國在該領域達到國際先進水平。該衛星設計有26個用戶點波束,總體覆蓋我國除西北、東北的大部分陸地和近海近200公里海域,地面無線網絡信號覆蓋不到或光纜寬帶接入達不到的地方,都可以用該衛星方便地接入網絡。
新聞來源:中國航天科技集團有限公司