民航資源網2014年6月6日消息：今年4月16日，我國民航首次在萬米高空實現地空寬帶通信服務。當天，分別搭乘北京飛往成都和成都飛往北京的國航兩架航班上，旅客們首次體驗到了瀏覽網頁、視頻通話、郵件收發等一系列高效、快速的4G網絡衝浪。
欣喜的同時，人們不禁好奇，網際網路在地面早已普及，但是把網「架」到空中，到底有多難？國航是如何做到的呢？
「實現飛機上網需要解決的問題是如何自主設計飛機的網絡構架，進行系統集成，完成改裝方案，並且滿足飛機適航法規的要求。」 國航副總工程師、國航工程技術分公司副總經理鍾德超如是說，「一直以來，民航空地對話依靠的是衛星，費用很高。要讓普通旅客在空中也能享用寬帶，需要攻克的難關不少啊。」一番話，飽含了空地寬帶技術在民航客機上研發的不易與艱辛。
圖：施工人員在飛機客艙行李架上安裝ATG設備和伺服器
適航取證創先河
時間追溯到2011年，國航控股子公司成都富凱飛機工程服務有限公司（以下簡稱成都富凱）接到了地空寬帶通信系統核心設備（Air-To-Ground，簡稱ATG設備）的改裝方案設計、研發以及適航取證的任務。這個項目在國內還是空白，誰攻克了它，誰就佔領了國內同行業領先地位。這對於國內最早從事飛機加改裝業務的專業公司、已獲得數十份中國民用航空局頒發的重要改裝設計批准證書（MDA）的成都富凱來講無疑是一次巨大的挑戰。
根據中國民航法規的要求，飛機上任何構型的變化都必須要取得民航局頒發的補充型號合格證批准（STC）或者設計批准（MDA）證書，以確保航空器處於安全可用狀態。地空寬帶方案涉及到大量的電子線路和飛機結構的構型變化。其方案必須遵循中國民航規章CCAR 25部和26部的要求。同時由於設備是安裝在波音和空客飛機的客艙裡，還需滿足中國民用航空局（CAAC）、美國聯邦航空管理局（FAA）以及歐洲航空安全局（EASA）關於客艙設備安裝的適航指令要求。
因此，在方案的設計上，國航工程技術分公司的專家和成都富凱的工程師們，認真分析飛機各系統的原理，精心設計。反覆評估。他們制定了建議審定基礎並獲得局方認可。在天線設計環節，他們考慮把它裝在機腹外部，這就需要對飛機進行結構施工，對安全有重要影響，因此工程師對天線結構施工區域進行了靜態強度分析和損傷容限分析評估，編寫評估報告，滿足CCAR26部對結構改裝的適航要求，最終得到了局方認可，
這種細緻、周密、創新的機務作風貫穿於方案的設計、設備器材的精挑、供貨商的甄選乃至嚴格施工的始終。富凱不僅取得了空客A320系列飛機、波音B737NG系列飛機、塞斯納680系列飛機的地空寬帶通信系統MDA證書，而且還申請了專利，在自主創新的道路上開闢了一個新的領域。
成都富凱作為被局方授予的民用航空器改裝設計委任單位代表單位，在設備的生產和組裝過程中對設備進行製造符合性檢查，在功能測試和環境測試過程中對設備進行適航符合性檢查，其目的就是對用到飛機的設備適航性嚴格把關。此外，MDA文件中除了改裝施工所需的圖紙文檔之外，富凱還提供了客戶化的持續適航文件，如AMM、WDM等以滿足CCAR25部對飛機維護和運行持續適航文件的要求。
圖：局方審查
無線電幹擾為零
對於成都富凱來講，取得了MDA就等於拿到了通行證，邁出了改裝最關鍵的第一步。「三年來，為了確保設備滿足國際、國內民航的適航要求，僅測試就做了上千項。」據成都富凱飛機改裝部經理蔣曉陽介紹。
飛機的記載設備在飛行中最怕電磁幹擾，輕則影響航班正常，重則危及安全。為了確保ATG裝上飛機後不幹擾飛行，不對安全造成絲毫影響，同時自身也不受飛機的各種電磁幹擾，避免信號衰減，工程師先後進行了無線電幹擾測試、地面測試、飛行測試，內容涵蓋電磁幹擾、溫度、高度、電擊、噪音、空中交通管制系統、發動機、高頻、甚高頻等數千項測試，最終達到ATG設備與飛機其他設備之間的雙向幹擾影響為零的最優效果。
就拿夏季溫度變化來講，飛機從地面飛到萬米高空，從20多攝氏度到零下40攝氏度，無論是放在機艙內的ATG設備還是裝在艙外的天線都必須經得起溫差的考驗。一般來說，粗線比細線傳輸信號損耗小，但自重較細線重。因此，按照不同部位的使用需求，結合供貨周期、材質、重量、價格等因素，富凱在全球範圍「尋寶」，從細到2毫米的導線、網線到粗至大拇指的電纜線，從散熱器到機箱，富凱對上百種零部件不厭其煩進行反覆挑選、對比和測試，直到找到最適合的那款。並且，對每一根最終確定裝上飛機的線進行雷射打標，即在線的外表刻上唯一的代碼，以利於後期維護和追溯。
圖：安裝天線
ATG在飛機上安家
從設計到施工，需要考慮的因素還有很多。ATG設備到底裝在波音飛機和空客飛機的哪個位置，不是簡單地找個空地兒就行，而是必須要經過科學驗證。
國航第一架飛機低空寬帶通信改裝工作的地面測試是在重慶完成的。那是2013年的8月，持續高溫使機庫裡更加悶熱。設計ATG設備安裝位置時，工程師首先考慮放在飛機尾部的電子艙，但聯繫到信號衰減、散熱、噪音、布線、幹擾等多種因素，經多次論證、測試後，設備最終安裝在了客艙的行李架上。伴隨著飛機的轟鳴聲，富凱工程師汗流浹背完成了ATG設備的地面測試各項工作。同時，在ATG設備原有28伏電源的基礎上，增加115伏電壓的電源，以雙電源的模式保障設備在不同環境下都能正常運轉。
從區域網到寬帶網
事實上，多年來國航把網絡帶給旅客，提升服務品質的努力從未停止過。如何實現機上Wifi，國航機務一直在默默努力。
2011年11月15日，國航在航班上推出無線區域網路服務，為旅客提供旅遊、購物、酒店、租車等各類商旅產品。
2013年5月11日，國航機務運用衛星窄帶技術，搭載第二代機上無線網絡系統的CA1309航班成功首飛。
2013年7月3日，國航進行了我國首次全球衛星通訊網際網路航班體驗飛行活動，網絡的功能被進一步加強。
2014年4月16日，國航基於ATG技術的地空寬帶互聯首航成功。這種最新的4G技術，能提供30M的地空寬帶通信服務，具有數據傳輸速度更快、音視頻交互更清晰、接入方式更便捷等多項特點。
另外，國航機務在完成國航機隊改裝任務的同時，也積極拓展三方公務機改裝市場，使得地空寬帶通信系統的適用性在波音737系列、A320系列飛機的基礎上，又一次得到擴展，同時也預示著空地寬帶通信系統在民航客機及公務機上廣闊的應用前景。
把寬帶引入客艙，今後再引入服務艙和駕駛艙，用寬帶技術提升航空公司的通訊能力和數據傳輸能力以及運用寬帶視頻技術提升空中的空防、反恐能力，這是今後航空運輸業發展的趨勢。國航機務正積極探索，消化各種技術，面向未來、面向市場，為迎接挑戰積極地準備。
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（供稿：北京飛機維修工程有限公司， ）