民用通信网络（共11篇）
民用通信网络 篇1
0 引言
随着民用飞机客舱系统功能的日趋复杂,客舱电子设备数量的大幅度提升,传统的通信网络架构的弊端逐渐显现,可扩展能力差,线缆多,设备尺寸重量偏大等问题困扰着主机制造商。此类通信网络所能提供的传输速率和可传输的数据量更是严重限制了客舱电子设备的增加和运用。因此,传输速率更高、交互能力更强、开放性更好的网络架构成为了新一代客舱系统的设计核心。
数字总线技术的发展和运用为客舱系统通信网络架构带来了更多的可能。本文综合数据传输速率要求、传输数据类型、数据传输有效性和完整性等因素,研究了几种主流数字总线技术在客舱系统中的运用。
1 民用飞机客舱系统
民用飞机客舱系统通常由旅客广播及内话、客舱管理、机载娱乐和外部通信几个部分组成的,其中机载娱乐和外部通信在现役机型中通常作为选装系统。客舱系统通信网络架构不仅需要实现各种数据格式信息的高速传输,还需要满足各类网络拓扑下的网络配置和管理要求。
2 数字总线技术在客舱系统网络架构中的运用
民用飞机客舱系统的通信网络架构根据不同数字总线技术的运用,可以分为以下两种类型:
1)基于RS232,RS485,ARINC429、CAN等数字总线的通信网络
2)基于以太网的客舱通信网络
在数字网络架构选型中,应考虑数据传输速率要求、传输数据类型、数据传输有效性和等因素。交互能力越强、开放性越好的网络架构,对客舱系统的功能扩展越有利,主要表现为可选功能的增加和部分功能实现时的多样性。
2.1 基于RS232,RS485,ARINC429等数字总线的通信网络
在客舱系统设备之间可采用RS232,RS485或ARINC429等数字总线形成点对点的网络拓扑形式。这样的网络架构更加适用于多个同类型的控制终端与系统头端设备之间的通信。与其他交联飞机系统之间同样可以使用RS232,RS485或ARINC429等数字总线。
以ARINC429总线为例,对此类数据总线的分析如下:
1)传输速率
ARINC429总线的传输速率分为高速工作状态和低速工作状态。高速工作状态的位速率应为100kb/s±1%。低速工作状态的位速率应在12.0~14.5kb/s范围内。选定后的位速率误差范围应在±1%之内。这样的传输速率决定了大部分客舱系统所需数据可以通过高/低速工作状态下的ARINC429总线进行传输。
2)传输数据类型
ARINC429总线的数据包格式相对固定,可传输的数据字格式包括了离散(DIS),二进制(BNR),二-十进制(BCD)等,同样也可以完成文件数据的传输。ARINC429总线一般不用于音、视频数据的传输,因此在客舱系统中通常会与RS485总线结合使用。
3)数据传输有效性和完整性
对于客舱系统的功能而言,对数据的有效性和完整性要求不高,通常为1.00E-05和1.00E-03。ARINC429总线完全可以满足对数据传输有效性和完整性的要求。
2.2 基于以太网的客舱通信网络
运用交换机/路由器技术建立客舱通信网络的主干网,并将客舱系统内部的设备、客舱系统的设备、客舱系统以外的设备以及地面加载/下传设备接入到了客舱系统的通信网络中。主要需要考虑的问题是如何实现网络配置的管理和控制。使用适合的网络拓扑结构可以大大的降低网络配置所带来的资源损耗,从而提高网络的传输效率。
1)传输速率
10M,100M以太网的运用大大的提高了网络的传输速率,1000M以太网的传输速率更是达到了1000Mbit/s。在客舱系统中,使用以太网可以极大程度的解决因大量音、视频数据传输带来的数据传输速率问题。
2)数据传输类型
以太网可传输的数据类型较多,包括各类数据字,文件数据和音、视频数据。客舱系统的网络协议设计和数据包格式的定义通常遵循ARINC628,仅部分设备之间存在基于IEEE802.3的私有网络协议。
3)数据传输有效性和完整性
从以太网的特性来说,对于客舱系统的功能,数据的有效性和完整性要求是可以满足的。
3 发展趋势分析
随着电子技术的飞速发展,民用飞机客舱内来自客舱乘组和旅客的电子技术应用需求范围也不断扩展和攀升。作为民用飞机的直接用户,航空公司希望提供定制化的和差异化的客舱服务及飞行体验来吸引乘客争夺市场。从客舱乘组的角度出发,由于飞机客舱系统日渐多样复杂,工作负荷也随之增加。客舱乘组希望客舱系统能够提供更多的自动化应用,来实现更高效和更便捷的客舱管理。从乘客的角度出发,传统的飞行体验已远远不能满足不同用户群体的需求,乘客希望在几个甚至是十几个小时的旅途中获得更舒适和多样化的飞行体验。
一方面,从航空公司的角度,客舱系统的通信网络的设计需要考虑为更多,更复杂的应用提供广阔的平台。扩展性强,标准化程度高将成为新型客舱系统通信网络架构的基本需求。
另一方面,从主机制造商的角度,客舱系统的复杂度高,功能多样化带来的直接成本就是系统重量的大幅度增加。因此集成化程度高,线缆铺设少的客舱系统将更受主机制造商的欢迎。
4 总结
客舱电子技术的应用客观上对飞机客舱系统的通信网络提出了更高的要求。大量音视频数据的频繁加载,新兴电子技术的应用,客舱电子设备的控制都需求一个高带宽,数字化的通信网络平台的支撑。通过合理的运用总线设计,并结合具体机型客舱需求,搭建一个交互能力更强、开放性更好的通信网络以克服传统通信网络和新兴电子技术的碰撞带来的技术瓶颈。
参考文献
[1]ARINC429,MARK 33 DIGITAL INFORMATIONTRANSFER SYSTEM(DITS)[M].
[2]ARINC628,CABIN EQUIPMENT INTERFACES[S].
[3]万翀.采用总线的民用飞机客舱照明系统[J].电光与控制,2015(3).
[4]刘跃.新一代机载娱乐系统进人客舱[J].国际航空杂志,2009(8).
民用高清首发 篇2
未来民用高清主流：AVCHD
在高清已经是必然趋势的今天，纯粹的民用摄像机对后期编辑需求不高的前提下，摄像机使用起来是否方便，分享和观看是否简单已经成了首要的标准。AVCHD格式可以说是把视频记录从磁带中解放出来之后的第一种高清格式。
AVCHD格式专门为8cm DVD光盘和SD卡等存储介质设计，此类摄像机都采用了更高速的压缩引擎，将高清分辨率的画面和5.1声道的声音压缩，最终码流则比MiniDV还小。其最大特点包括：小码流，HD分辨率，内含5.1声道，适合民用摄像机更轻松拍摄和分享。
更轻松地存储：DVD光盘和SD卡
DX1和SD1都采用了AVCHD格式，它们之间的不同只是存储介质的不同，分别为DVD光盘和SD卡，这让它们的机身体积和重量都大大降低，尤其是SD1只有430g重，巴掌大小的体积，SD卡存储在体积上就占优不少。
DX1采用8cm DVD光盘存储，这和标清的DVD摄像机是一样的，也就是说没有新介质所需的成本提高，目前市面上由于DVD摄像机的普及，8cm DVD光盘已经很便宜了，这就让AVCHD的光盘摄像机直接借助了这个台阶。今后的蓝光播放器将直接支持AVCHD格式的文件，目前我们还是要用机身上的HDMI接口接驳到电视上观看。
SD1采用SD卡存储，在一块４GB的SDHC卡上可以拍摄40分钟的最高码流画面，低码流的则可以拍摄90分钟，另外由于没有了任何机械装置，也空前省电，标配电池可以拍摄90分钟左右。
两种新介质的采用最直接的效果就是拍摄的时候没必要回卷磁带，可以随时开机拍摄，随时回放观看，这都是磁带的时代无法想象的，由于光盘和SD卡的不同，还是SD1的反映速度更快，在Quick start-up模式下，打开液晶屏1.7秒就可开始拍摄。
高清画质的保证：3CCD
AVCHD格式所提供的高清分辨率只是画面尺寸上的革新，同时决定画面质量的还有摄像机对光线的采集和处理，这一点上松下依然相信它们一直以来的选择：用3CCD更科学地采集光线，提供更丰富的画面层次。在实际拍摄的画面回放中，可以看出来画面色彩鲜艳但并不过饱和，即使大面积色块的部分也有较为丰富的层次，动态范围高。
大尺度的稳定：光学影像稳定器
由于采用了AVCHD高清格式，最佳的画面回放方式就是到大尺寸的液晶或等离子电视上，但是由于画面尺寸的空前放大，拍摄时候的抖动也被空前放大，在液晶屏上不易查觉的抖动在大尺寸电视上观看则会有噩梦般的感觉，你拍摄时候大约0.3mm的抖动，在50英寸的电视上会放大到50mm。所以这两款新机器都采用了松下的光学影像稳定器。画面在没有损失的前提下得到了稳定。
完美的声音表现：5.1声道和5麦克风设计
民用航空空地通信应用和发展 篇3
航空通信系统在航空系统内的应用十分广泛, 涉及航空运行的多个领域, 制订了一系列的标准、规范和建议。以下几个方面分别阐述民用航空通信的应用与发展。
二、通信业务
2.1空中交通服务 (ATS)
空中交通服务指的是与空中交通管制和服务有关的通信, 此类通信通常与飞行安全、航班正常运行密切相关, 包括发生在航空器与地面空中交通服务单位之间, 例如管制指令的发布;发生在不同的地面空中交通服务单位之间进行, 例如管制中心之间进行管制移交;也包括航行情报, 气象信息等。此类通信优先级较高, 是航空通信系统重点保障的业务, 故行业对该类业务制定了详细的标准和规范, 如ARINC623, ARINC 758等。
2.2航空运行控制 (AOC)
航空运行控制是飞行过程中航空公司运控中心与机组之间的通信, 主要目的是保障飞行的安全和航班正常执行, 提高运行效率。航空运行控制通信的内容比较丰富, 只要符合传输协议, AOC可以囊括任何类型的参数, 包括航班计划、航班执行情况、航空器状态监视等等, 其中部分信息与飞行安全相关。部分航空公司还会根据自己的需求自定义AOC消息, 真正做到降低运行成本, 提供运行效率。
2.3航空管理通信 (AAC)
航空管理通信内容通常是航空运输企业有关航班运营和运输服务方面的商务信息, 比如运输服务预定, 飞机和机组安排, 或者其他后勤保障类的信息, 通信的目的是为了提高运营的效率。
2.4航空旅客通信 (APC)
航空旅客通信是指乘客或机组成员出于个人目的的语音通信和数据通信, 与飞行安全无关。随着宽带业务的发展, 此类通信也得到了井喷式的发展。
三、航空通信系统应用
目前应用于航空通信的通信方式有甚高频 (VHF) 通信系统、高频 (HF) 通信系统、卫星通信系统。
VHF通信系统使用VHF频段 (118-137MHz) 模拟调制技术, 主要满足陆基近距离通信, 要求在航路上覆盖VHF通信网络。
在偏远地区和洋区, VHF通信网络的覆盖率实为有限, 特别是在山区的VHF通信传输遮挡也相当严重, 解决这个问题最简单的方式就是利用HF通信系统和卫星通信系统进行通信。
HF通信系统使用HF频段 (2-30MHz) 模拟调制技术, 除了可以利用地波传输外, 还可以利用天波传输。HF通信系统利用全球很少的几个基站就可以使通信网络覆盖全球。但是, 首先HF无线电波远距离传输需要通过电离层反射, 电离层的浓度直接影响了HF的通信质量, 由于天气环境不一致, 导致的电离层浓度在各个区域各不相同, 所以一般情况下, 使用HF语音通信时会有很大的噪音, 数字通信也会有相当大的误码率, 造成消息可靠度不高。其次, HF通信地波传输类似于VHF通信, 由于HF频率低, 容易被空气吸收, 传播距离很有限。
卫星通信系统将信息调制1.5GHz左右传输, 可以把调制信号直接发送到几十公里外的卫星, 而且可以不考虑空气对电磁波的吸收造成的传输效率低下, 通过卫星收到信号后转发至地面, 避免了陆基传输的限制。
但是目前使用最为广泛的海事卫星 (Inmarsat) 只能覆盖南北纬80度以内的区域, 越洋飞行的飞机在极地区域飞行还是会被卫星丢失, 这种情况下只能选择HF通信系统尽可能建立通信。在海事卫星之后, 铱星的出现完全解决了空地通信不能全球覆盖的问题, 可惜由于铱星的通信频段与我国的北斗卫星通信频段基本一致, 使铱星尚未如海事卫星那样被广泛应用。
目前大部分飞机同时安装VHF系统、HF系统和卫星通信系统来保持飞机与地面的不间断通信。我国的北斗卫星通信能力还有待提高, 目前尚未得到推广。
四、未来通信应用发展
多年以来, 虽然航空空地通信系统不断在利用技术革新和引入新技术进行自身的改进, 但是, 系统仍然面临着非常大的挑战, 特别是甚高频通信, 由于甚高频通信频率资源紧张、原有模拟调制技术的限制, 在一些飞行繁忙地区 (例如欧洲) , 空地通信系统处理能力接近饱和。作为传统语音通信的补充, 数据链的应用大大缓解的通信业务增长所带来的资源限制, 业务增长需要技术革新, 技术革新又刺激业务的增长, 这一矛盾使得技术上很难保持一段时间的领先, 航空系统运行方式的革新才是解决业务增长不受限制的有效手段。
基于通信、导航和监视系统在数字化、自动化和趋势分析的提高, ICAO通过DOC9854《全球空中交通管理运行概念》提出了新一代航行系统的愿景, 描述下一代航行系统的在运行方式上由灵活空域管理、4D航迹、流量与容量管理、信息服务等一系列新的元素组成新的运行概念。通过信息服务, 运行概念中的各部分整合为一个有机的整体。
有理由相信, 在不久的将来, 日益增长的通信业务需求, 还会促使新一轮的航空通信的变革。
摘要：民用航空通信主要包含ATS、AOC、AAC和APC, 数字化的航空管理通信在补充传统语音通信的同时, 也正经受着考验与发展。基于ATN B1和ATN B2等技术的通信、导航和监视系统在数据化、自动化和趋势分析的提高, 正促使下一代航行系统在运行方式上由灵活空域管理、4D航迹、流量与容量管理、信息服务等一系列新的元素的发展。这些新的运行概念中的各个组成部分正在慢慢融合为一个有机的整体。
关键词：ATS,AOC,AAC,APC,ATN B1,ATN B2
参考文献
[1]ARINC 716-11 Airborne VHF Communications Transceiver, PUBLISHED:JUNE 10, 2003
[2]ARINC 753-3 HF DATA LINK SYSTEM, PUBLISHED:FEBRUARY 16, 2001
民用通信网络 篇4
规则
交通运输部
民用航空通信导航监视设备飞行校验管理规则
中华人民共和国交通运输部令2016年第25号
《民用航空通信导航监视设备飞行校验管理规则》已于2016年3月24日经第6次部务会议通过，现予公布，自2016年4月28日起施行。
部长 杨传堂
2016年3月28日
民用航空通信导航监视设备飞行校验管理规则
第一章 总 则
第一条为了规范民用航空飞行校验工作，根据《中华人民共和国民用航空法》和《民用航空通信导航监视工作规则》，制定本规则。
本规则所称民用航空通信导航监视设备飞行校验（以下简称“飞行校验”）是指为保证飞行安全，使用装有专门校验设备的飞行校验飞机，按照飞行校验的有关标准、规范，检查、校准和评估各种通信、导航、监视设备的空间信号质量、容限及系统功能，并依据检查、校准和评估结果出具飞行校验报告的过程。
第二条本规则适用于民用航空通信导航监视设备的飞行校验，校验对象为地面通信导航监视设备。
新技术应用中涉及通信导航监视设备验证的飞行校验及军民合用机场中涉及民用航空的通信导航监视设备的飞行校验工作参照本规则实施。
第三条校验对象在投产使用前应当进行飞行校验。
第四条中国民用航空局（以下简称民航局）负责飞行校验工作的统一管理。
民航地区管理局（以下简称地区管理局）负责监督本辖区的飞行校验工作。
飞行校验工作由民航局飞行校验机构（以下简称校验机构）和校验对象的运行管理单位具体实施。
第二章 飞行校验的基本要求
第一节 飞行校验的种类和优先次序
第五条飞行校验分为投产校验、监视性校验、定期校验、特殊校验四类。
第六条投产校验是指校验对象新建、迁建或更新后，为获取校验对象全部技术参数和信息而进行的飞行校验。
第七条监视性校验是指投产校验后的符合性飞行校验，或者民航局、地区管理局认为其他必要的情况下，对运行中的校验对象进行的不定期飞行校验。
第八条定期校验是指为确定校验对象是否符合技术标准和满足持续运行要求，按照规定的校验周期对运行中的校验对象所进行的飞行校验。
第九条特殊校验是指在出现下列特殊情况之一时，对校验对象受影响部分进行有针对性的飞行校验：
（一）飞行事故调查需要时；
（二）设备大修、重大调整或重大功能升级，包括设备的工作频率、天线系统、场地保护区域、电磁环境等因素发生改变，或者设备主要参数发生变化、导航完好性监视信号基准发生改变以及其它可能导致系统运行风险增大并无法通过地面测试调整进行有效控制时；
（三）停用超过90天的设备重新投入使用时；
（四）设备维护人员、管制人员、飞行人员等发现设备或信号有不正常现象，不能提供正常导航服务时；
（五）校验对象的运行管理单位认为有必要实施飞行校验时；
（六）其他需要特殊校验的情况。
第十条飞行校验应当按照飞行校验种类的优先次序安排。一般情况下，飞行校验种类的优先次序由高至低依次为特殊校验，定期校验，投产校验，监视性校验。
第二节 飞行校验项目
第十一条投产校验、定期校验项目应当按照有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准执行。
第十二条监视性校验中的符合性飞行检查项目应当按照有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准执行。其他监视性校验项目由飞行校验机构根据民航局或者地区管理局的要求制定。
第十三条对于本规则第九条第一、二、四、五、六项所列的情况，校验机构和校验对象的运行管理单位应根据具体情况制定相应的特殊校验方案，确定校验项目，或直接执行等同于投产校验的项目，以确保校验对象的安全运行。
对于本规则第九条第二项所列的情况，重新投入使用的仪表着陆系统应在特殊校验后90天内增加一次监视性校验。
对于本规则第九条第三项所列的情况，非设备、非场地原因造成设备停用少于 270天的应当执行等同于定期校验的项目，超过 270 天（含）的应当执行等同于投产校验的项目。其他原因造成设备停用的应当执行等同于投产校验的项目。
第三节 校验对象和周期
第十四条校验对象包括通信设备、导航设备和监视设备。
通信设备包括甚高频地空通信系统。
导航设备包括航向信标、下滑信标、全向信标、测距仪、无方向信标、指点信标、卫星导航地面设备。
监视设备包括一次监视雷达、二次监视雷达、多点相关定位系统、自动相关监视系统、空中交通管制自动化系统。
第十五条通信和监视设备投产使用后不进行定期校验，必要时进行特殊校验或监视性校验。
导航设备投产使用后应当按照规定的校验周期进行飞行校验。
第十六条导航设备飞行校验的周期如下：
（一）仪表着陆系统定期校验周期为180天；投产校验后90天内执行一次监视性校验。
（二）全向信标、无方向信标、单独安装的测距仪和航向信标，在承担进近导航功能时，定期校验周期为540天；投产校验后270天内执行一次监视性校验。
（三）全向信标、无方向信标、单独安装的测距仪，在承担航路航线导航功能时，定期校验周期为1080天；投产校验后540天内执行一次监视性校验。
（四）测距仪、指点信标与其他导航设备配合使用时，与该导航设备同周期校验。
（五）卫星导航地面设备的校验周期参照国际民航组织相关规定执行，或根据应用情况由民航局另行规定。
第十七条对于不能全天候满足飞行校验要求的情况，可以缩短校验周期。
第十八条校验周期按照以下方法进行计算：
（一）除本条第二款所列情况外，校验周期按照投产校验或上一次定期校验完成的日期开始计算。
（二）在特殊校验中，执行等同于定期或投产校验项目的导航设备，其校验周期从此次校验完成日期起重新计算；未执行等同于定期或投产校验项目的导航设备，此次特殊校验不影响其校验周期。
（三）监视性校验不列入校验周期计算。
（四）导航设备同时承担航路航线和进近功能时，其校验周期应按照功能分别计算。
第十九条民航局可以根据国际民航组织有关规定、所采用的设备情况以及我国飞行校验的实际情况等，对校验对象和校验周期适时做出调整。
第三章 飞行校验的实施机构
第一节 校验机构
第二十条校验机构负责校验任务的执行和保障，应当按照相关规定、标准执行飞行校验任务，确保飞行校验顺利实施，并对飞行校验记录数据和飞行校验结论负责。
第二十一条飞行校验机组由执行校验任务的机上飞行人员和校验人员组成。
第二十二条执行飞行校验任务的航空器，应当配备适合执行飞行校验任务的飞行校验系统。
第二十三条校验机构应当按照国家和民航的有关规定，对飞行校验所使用的飞行校验系统、测试仪器、仪表及其备件进行管理，确保其符合使用要求。
飞行校验系统应当按照维护手册的技术要求和有关规定进行检测和校准，以保证校验系统本身的准确度。
第二十四条校验机构应当制定完备的校验实施程序，并建立相关的校验技术档案。
第二十五条校验机构应当每年定期向民航局报告本飞行校验的执行情况和下一的飞行校验计划。
第二节 校验对象的运行管理单位
第二十六条校验对象的运行管理单位负责飞行校验任务的组织保障和协调，调试地面设备，联系并配合相关单位协调飞行校验所需的空域，以确保校验对象具备校验条件。
第二十七条校验对象的运行管理单位应当安排人员主动配合校验机构共同完成飞行校验任务。
第二十八条校验对象的运行管理单位应当针对校验任务，协调各有关单位，明确协调程序和相关要求，共同保障校验任务的顺利完成。
第二十九条校验对象的运行管理单位应当向校验机构提供飞行校验所需的航空情报、设备、勘测、气象等资料，并确保其准确、有效。
第三十条校验对象的运行管理单位按照规定的频率保持地面与机上校验人员间的地空通信畅通，并且不应当影响相关管制单位的正常工作。
第四章 飞行校验的实施
第三十一条校验机构应当与校验对象的运行管理单位建立协调机制，共同采取必要的保障措施，完成校验对象的飞行校验任务。
第三十二条校验机构按照规定的校验周期和要求安排定期校验和监视性校验，并提前通知校验对象的运行管理单位。
第三十三条通信导航监视设备需进行特殊校验时，校验对象的运行管理单位应当及时向校验机构提出申请，校验机构应当及时予以答复。
第三十四条投产校验应当在校验对象具备有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准中规定的投产飞行校验条件后，向校验机构提出申请。
投产校验申请应当至少提前10个工作日。
第三十五条校验机构应当至少提前5个工作日将飞行计划和校验方案通知校验对象的运行管理单位。
第三十六条校验对象的运行管理单位应当在飞行校验实施前组织召开由校验机组、相关空管单位和其他有关单位参加的协调会议，确定飞行校验实施细节，指定专人负责协调飞行校验的实施。
第三十七条校验对象在实施飞行校验期间不得提供使用，其运行管理单位应当按照规定通知所在地的航空情报服务机构发布航行通告。
第三十八条飞行校验期间，空中和地面人员应当加强配合，提高效率。机上校验人员应当及时通报飞行校验情况，校验对象的运行管理单位应当及时调整设备，使校验数据达到最佳值。
第三十九条校验机构应当依据有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准的要求执行飞行校验，并确保校验结论准确。
第四十条飞行校验期间，出现以下情形之一的应当中断本次飞行校验：
（一）校验对象出现不正常情况且48小时内不能排除的；
（二）因校验航空器或校验系统故障且48小时内不能排除的；
（三）因恶劣天气、空域限制或其他不可抗力，造成飞行校验无法在48小时内继续进行的。
第四十一条飞行校验中断后，执行本次飞行校验的飞行校验机组应当出具已完成项目的书面报告，并且说明具体情况。
第四十二条由于第四十条
（一）导致飞行校验中断的，校验对象应当立即停止提供使用。
由于第四十条
（二）和
（三）导致飞行校验中断的，在校验对象没有超出定期校验周期情况下，校验对象的运行管理单位应当与飞行校验机组对校验对象状况和未校验项目进行研究，如果双方认定校验对象的调整部分已经恢复正常，已校验项目数据正常，未调整部分数据正常，且地面设备导航完好性监视信号基准和告警门限正确，该校验对象可在定期校验周期内继续提供使用。若校验对象不满足上述要求，则该校验对象应当停止提供使用。
第四十三条校验机构发现校验对象存在严重安全隐患时，应当立即向校验对象的运行管理单位和地区管理局报告隐患情况与原因。
第四十四条校验机构应当在飞行校验完成后24小时内出具校验报告。
第五章 飞行校验结果管理
第四十五条飞行校验记录数据和飞行校验报告是每次飞行校验结果的基本证明文件。
第四十六条飞行校验机组应根据校验对象及其种类、项目实施飞行校验，准确记录每个测量参数的检查结果。在飞行校验结束后，应当根据各参数记录的最终结果，结合其所对应的运行标准，分析飞行校验记录数据，出具校验结论，提出校验建议，填写飞行校验报告。
第四十七条校验结论分为合格、限用和不合格。
合格是指校验对象的所有技术参数均符合有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准中规定的标准值和容差。
限用是指校验对象的技术参数不能在标准覆盖区域内全部符合有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准中规定的标准值和容差，但在部分区域内符合上述规定的标准值和容差。
不合格是指校验对象的主要技术参数不符合有关民用航空通信导航监视设备飞行校验标准中规定的标准值和容差，不能提供安全可靠的引导或存在安全隐患，信号质量不可靠。
第四十八条飞行校验结束后，校验结论为限用或者不合格的，校验对象的运行管理单位应当立即向所在地的空中交通管制部门通报，并依据校验机构的书面校验报告，按照规定向所在地的航空情报服务机构通报；属于监视性校验的，应当同时报告所在地的地区管理局。
第四十九条校验机构和校验对象的运行管理单位应妥善保存飞行校验记录数据和飞行校验报告，直至校验对象退出使用或被撤销。
第六章 监督检查
第五十条民航局和地区管理局对校验机构、校验对象的运行管理单位飞行校验的执行情况进行监督检查。
第五十一条校验机构和校验对象的运行管理单位应当建立质量管理制度，分别对飞行校验过程和设备运行状况实施持续监控，对于发现的问题应当及时解决或者通报有关部门。
第五十二条任何单位和个人有权向民航局或者地区管理局举报违反本规则的行为。
第七章 法律责任
第五十三条校验对象的运行管理单位违反本规则第三条规定将未经飞行校验的设备投入使用的，由地区管理局给予警告，造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第五十四条校验对象的运行管理单位违反本规则第十五条规定未按规定周期进行飞行校验的，由地区管理局给予警告，造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第五十五条校验机构违反本规则第二十条、二十四条、二十五条、三十五条、四十四条规定，未按要求执行飞行校验管理制度的，由地区管理局给予警告并对单位处以人民币1万元以上2万元以下的罚款, 对其主要负责人处以200元以上500元以下罚款。情节严重的，对单位处以2万元以上3万元以下的罚款, 对其主要负责人处以500元以上1000元以下罚款。
第五十六条校验机构违反本规则第二十三条规定，使用未按照规定检测和校准的飞行校验系统执行飞行校验任务的，由地区管理局给予警告,造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第五十七条校验对象的运行管理单位违反本规则第二十九条导致飞行校验结论错误的，由地区管理局给予警告，造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第五十八条校验机构违反本规则第三十二条、第三十九条影响校验对象正常对外提供使用的，由地区管理局给予警告,造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第五十九条校验对象的运行管理单位违反本规则第三十七条规定的，在实施飞行校验期间使用校验对象的或者未按要求通知航空情报服务机构发布航行通告的，由地区管理局给予警告，造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第六十条校验机构违反本规则第四十三条规定，发现校验对象存在严重安全隐患，未及时通知报告的，由地区管理局给予警告并对单位处以人民币1万元以上2万元以下的罚款, 对其主要负责人处以200元以上500元以下罚款。造成严重后果的，对单位处以2万元以上3万元以下的罚款, 对其主要负责人处以500元以上1000元以下罚款。
第六十一条校验机构违反本规则第四十六条规定，提供虚假、错误的飞行校验数据、结论的, 由地区管理局给予警告并对单位处以2万元以上3万元以下的罚款, 对其主要负责人处以500元以上1000元以下罚款。
第六十二条校验对象的运行管理单位违反本规则第四十八条规定，未即时报告、通报有关情况的，由地区管理局责令改正，并给予警告；逾期未改正或者造成严重后果的，对单位处以1万元以上3万元以下罚款，对其主要负责人处以200元以上1000元以下罚款。
第八章 附 则
浅析民用建筑设计 篇5
关键词：设计；综合性；实践性；管理模式；影响因素
前 言
本文阐述了在民用建筑设计过程中运用项目管理的模式、推行设计总负责人负责制的可行性与必要性以及探讨了民用建筑设计对人们生活水平的提高，建筑的安全性、耐久性、舒适性和经济性等各方面。
1 民用建筑设计的主要影响因素
1.1 民用建筑设计的通则概要
民用建筑设计通则是根据建设部建标[2001]87号文的要求修订而成的。其主要技术内容是：①总则；②术语；③基本规定；④城市规划对建筑的限定；⑤场地设计；⑥建筑物设计；⑦室内环境；⑧建筑设备。修订的主要技术内容为：设计原则，设计使用年限，建筑气候分区对建筑基本要求，建筑突出物，建筑布局，室内环境；增加了术语，平面布置，建筑幕墙和室内外装修以及建筑设备等内容。其最精彩的部分有：①建筑物的夏季防热应采取绿化环境、组织有效自然通风、外围护结构隔热和设置建筑遮阳等综合措施；②建筑群的总体布局、建筑物的平面空间组织、剖面设计和门窗的设置，应有利于组织室内通风；③建筑物的东、西向窗户，外墙和屋顶应采取有效的遮阳和隔热措施；④建筑物的外围护结构，应进行夏季隔热设计，并应符合有关节能设计标准的规定。⑤间歇使用的空气调节建筑，其外围护结构内侧和内围护结构宜采用轻质料；连续使用的空调建筑，其外围结构内侧和内围护结构宜采用重质材料。
1.2 主要影响因素
民用建筑是为人们生活提供活动场所而建造的房屋，不同的人对民用建筑有着不同的功能要求。民用建筑设计不仅要满足人民生活“工作”“娱乐”生产等物质功能要求，而且要满足人们精神美观要求，因此在设计民用建筑工程时，不仅要符合民用建筑物质精神双重属性，还要满足很多因素。民用建筑设计的主要应I型昂因素包括：①法律法规，行业标准及方针政策。建筑类法规和规范是我国建筑设计的表达方式，也是国家有关部门颁发并作为建筑行业共同遵守的准则和依据。②自然条件的影响。其中自然条件包括温度“日照”风雪等气候条件及“地形”地质条件和抗震烈度的制约等等。建筑设计者在设计民用建筑时，要与各地气候特点相适应。③物质技术条件的影响。物质条件和技术手段是民用建筑由图纸变为建筑实体的根本保证。④使用性质的影响。为满足民用建筑在使用性能上的要求，规定建筑设计者在设计民用建筑中综合有关技术知识，进行合理设计与计算并最终选择合理性设计方案。
2 民用建筑设计的经济实用性
2.1 民用建筑设计的经济实用性的重要性
在全球都节约资源的前提下，从我国的经济发展水平和减少资源浪费的角度出发，我们有必要在民用建筑设计时候重视其经济实用性。尤其是在对于户型的合理安排和建筑设计师在进行设计方面，必须在保证民用建筑自身质量安全的前提下，减少资源的浪费、降低成本，只有这样才能够建造出符合人民群众需要的民用建筑。设计是民用建筑项目中重要的一个环节，设计方案的好坏将关系到民用建筑成本的高低与施工能否顺利进行，另外还会影响完工后建筑物品的经济效果。因此民用建筑项目一般会有很多个备用选择的设计方案，通过对其进行技术的经济等可行性分析后，找出最佳的设计方案。在建筑设计行业都了解的一点是：提高民用建筑设计的经济实用性是十分重要的。提高经济实用性就需要设计者在选择最佳设计方案时，认真考虑到经济性和实用性，也就是需要进行计算数值的指标，搜集到所有与其有关的精确数据，然后对计算出来的指标数值进行定量分析，其次选择设计方案时要将施工的可行性、经济实用性等纳入考虑的范围之中，还应在质量较优的前提下使建设费用最低，并且要保证设计与施工的速度一致，这样可以避免施工中途停止，从而提高施工效率，减少建设成本，从而提高其经济实用性。
2.2 提高民用建筑设计的经济实用性的措施
要想提高民用建筑设计的经济实用性，首先要合理设计平面以保证建筑物长宽比例适当。设计师应科学设计平面，以最小的面积获得最大的使用效率，减少不重要房间和车库等所占用空间，提高经济实用性。另外，民用建筑物的外墙大小也是影响其经济实用性的因素之一，同样面积下，周长越小，建设所需要的费用也会越低，建筑物的经济实用性越强。其次要注意在对民用建筑进行设计的时候，面积户型还有单元的组成要适宜。例如在对一个地区的民用建筑进行设计之前，必须清楚的了解那个地区的家庭组成情况、经济情况等等，并且根据当地的实际情况设计出适合当地人需要的民用建筑，然后合理分配不同面积的户型比例，使得各种套型能够最大限度的满足购买群体的需要。根据实际的需要确定建筑物的层高和层数，层高越高，平均的建设费用也会随之增多。如果要从经济适用的角度出发，就必须适当的降低层高，合理的选择层数。因为层数越多，房子的数量也会越多，建筑物的容量也会增加，人均的费用也会随之降低。
3 民用建筑设计的项目管理
3.1 民用建筑设计项目管理工作的基本前提
首先，要严格执行合同，熟悉合同条款明确目标。围绕此目标深入展开，制定最高效、最经济的项目管理计划。然后要做好设计计划调整的时间准备，设计项目管理工作必须考虑到业主提供的文件资料或其它条件，进行调整选择新的时间节点。最后要掌握设计方的职责范围！项目管理动态化，确定动态的目标管理要体现相对性而非固定性。
3.2 项目管理的计划
民用建筑设计存在很多差异，例如，专业差异和技术经验差异等。民用建筑设计项目管理工作必须针对这些差异，采取对应的预控措施，切实保障管理目标的达成。项目管理的计划包含的方面有：①编制项目的人工时定额，人力资源安排合理化。建筑项目设计的专业分工可分解为若干工作项，工作任务完成需要人工与时间结合合同计划，在人员时间安排方面实现合理搭配，然后还要考虑到人员数量及专业技术水准等多种因素，确保工作任务在规定时间内合理的完成目标任务。②确定项目各阶段的工作定额，编制恰当合理的设计节奏和设计进度计划。不同的民用建筑在设计校核和审核时间都是相对稳定的，但是具体到存在项目设计经验差异的各设计阶段，其设计时间存在很大的不同。因此，项目设计必须动态地把握好设计节奏，以保证计划可顺利完成预计目标，并留有一定的空间便于进行再次的修改。
4 结 语
建筑方案设计对于民用建筑起着重要的作用，它不仅是其合理建设的先决条件，还对民用建筑的功能的使用有着举足轻重的影响力。民用建筑设计的品质是现阶段房地产行业和建筑行业竞争共同的焦点问题，因此要做好民用建筑设计的各项工作，保证其设计的品质，就必须做好民用建筑设计的项目管理、经济实用性分析以及了解它的影响因素，这些都是前提。
参考文献
[1]张建锋，唐文建.浅谈勘察设计企业开展工程EPC总承包项目[J].山西建筑.2009（17）.
民用通信网络 篇6
地铁民用通信系统为地铁内各运营商的通信系统 (GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等) , 民用无线覆盖子系统属于民用通信系统的一部分, 主要将各运营商提供的信号在地铁空间内的延伸和覆盖。各运营商信号经过多系统合路平台 (POI) 合路后, 通过天线、漏缆等设备传输和辐射, 完成对地铁内站台、站厅、隧道及相关区域的无线信号覆盖。覆盖范围包括地铁站厅、站台、区间隧道等地铁公共区域, 为乘客、工作人员提供高质量的公用移动通信的服务。
二、无线覆盖系统构成
地铁民用无线覆盖系统包含上下行多系统合路平台 (POI) 、耦合器、功分器、射频电缆、同轴漏泄电缆、天线等无源器件。各运营商基站的下行信号经由下行POI合路后, 再分别传送至地铁上下行隧道区间、站厅层、站台层及出入口通道, 完成射频信号的下行覆盖;反之来自上下行隧道区间、站厅层、站台层及出入口通道的射频信号, 通过上行POI合路后, 再分别送到各运营商基站的上行信号接收端, 完成射频信号的上行传输。
三、覆盖系统安装规范
民用无线覆盖系统作为民用通信系统的重要组成部分, 一旦故障将可能同时影响到各大运营商信号在地铁的覆盖, 同时如果安装不规范, 尤其是地铁隧道区间设备, 将可能影响行车、客运。故设备的安装极为重要。
1. 安装规范。
(1) 区间漏缆 (LCX) 。 (a) 每隧道方向平行架设两条漏泄电缆, 分上行、下行链路, 上、下行漏缆间距0.6m以上, 按上行LCX在上, 下行LCX在下位置排列, 漏缆开口槽对准隧道中心线, 漏缆安装高度需与列车车窗平齐, 以提供良好的覆盖; (b) LCX挂设于隧道弱电侧壁, 漏缆吊夹每米设置一个, 采用非金属吊夹。 (c) LCX通过岔线及阻水门等区域、LCX引入光纤直放站远端机等设备需换接RF同轴电缆; (d) 所有漏泄同轴电缆、射频同轴电缆的接续, 与设备的连接均须使用1/2英寸超柔同轴电缆跳线过渡。 (e) 在隧道中存在多种地电势, (水、隧道或建筑物接地) 。这些电势决不能通过已安装的漏缆使其互联, 为了隔离各种地电势, 必须安装直流阻断器 (隔直环) 。 (f) 漏缆本身不接地。它是通过各自的跳线或馈线来实现接地的。在这种情况下, 必须使用电缆的接地件或接地连接器。接地连接器可以安装到接地馈线和跳线上。 (g) 所有连接器要连接紧密, 最后做防尘、防水处理。2.站厅天线。 (a) 站厅天线分为下行发射天线及上行接收天线; (b) 站内天线水平安装, 相距0.6~2m, 大厅安装部位选择空旷处, 通道安装部位在通道中央。3.耦合器、功分器。耦合器、功分器的安装一般需用到固定托板, 固定托板安装在走线槽上, 连接馈线时须注意馈线的进出方向要正确;
4. 射频电缆。
站厅内主路径采用1-5/8"或7/8"射频同轴电缆。天线支路可用1/2"电缆, 射频同轴电缆一般沿走线槽布放, 站厅所用的馈线用白尼龙扎带捆扎固定。
三、无线覆盖系统故障排查及处理
由于地铁内各运营商共用同一套无线覆盖系统, 故一旦覆盖系统出现故障, 地铁内某处各运营商将可能同时出现弱信号、通话质量差、掉话、无法通话等故障现象。
(1) 常见故障类型。 (a) POI输入、输出接头损坏; (b) POI内部无源器件 (合路器、耦合器、功分器、跳线) 损坏; (c) 线缆接头损坏、进水、氧化、松脱、接触不良; (d) 线缆弯折、变形; (e) 天线损坏; (f) 耦合器、功分器、电桥损坏。 (2) 对天馈覆盖系统故障排查及处理的流程。 (a) 通过网管监测确认各运营商输入功率是否正常, 如不正常, 则可通知运营商对信源设备 (基站) 进行检查处理。 (b) 通过路测确认各运营商是否均出现同样的故障现象。如果均出现同样的故障现象, 可初步断定由无线覆盖系统导致, 再根据路测数据的BCCH场强及手机发射功率来判断故障是由上行覆盖系统还是下行覆盖系统导致。如BCCH场强较好, 而手机持续处于最大发射功率状态, 通话质量差, 由此可判断故障由上行覆盖系统故障导致;如BCCH场强明显较弱, 由此可判断故障由下行覆盖系统故障导致。 (c) 当怀疑上行覆盖系统出现故障时, 可将上下行覆盖系统互换, 即将运营商下行输入信号接入上行POI, 上行接入下行POI, 由此对于覆盖系统来说, 原来的上行覆盖系统即为对换后的下行覆盖系统, 因此可再次利用路测软件测试对换后的BCCH场强情况。如场强明显变好, 由此可确定原来的上行覆盖系统存在故障。 (d) 核查图纸, 分段测试。根据图纸的原理结构图, 利用测试手机测试系统主路及各支路的场强情况, 并记录每个点的数据, 根据测试数据判断可能的故障点, 然后利用驻波仪分别对支路及主路进行故障定位测试, 找出驻波高的点, 并更换处理相关的元器件。 (e) 将故障器件处理后, 再复测该区域的场强情况, 如场强恢复正常, 表明问题已彻底解决。
摘要：本文阐述了地铁内民用无线覆盖系统的运用、系统构成, 并总结了地铁内民用无线覆盖系统的安装规范、日常维护及故障排查处理的整体流程。为维修人员对地铁无线覆盖系统的日常维护及故障处理提供参考。
民用通信中扩频技术的应用探究 篇7
一、扩频的定义
扩频是一项能够改善传输性能的技术, 它能对信息进行处理, 达到改善传输性能的目的, 这种技术适用于信息传输之前, 扩频这项技术可以用于提高频带的复用率。
二、扩频技术的特点
1、抗干扰能力较强。接收端扩展干扰信号的频谱能量, 压缩集中其中的有用的信号频谱能量, 增加了输出端的信噪比等方面都要涉及到扩展频谱技术的利用。扩展频谱越宽, 处理增益越高, 通信的抗干扰能力就越强, 工作信噪比就越高。另外, 扩频系统对于减少单频多频新高的干扰程度, 减弱其他随调制信号而来的信号干扰, 减弱脉冲正弦信号, 提高信噪比等方面都会产生理想的效果, 能够最大可能上避免外界信号的干扰。尤为突出的是, 在接收端进行干扰检测时采用了扩频码序列的方法, 即使对方在进行通话干扰时采用的信号与我们相同, 只要不能检测出有用洗好的码序列, 干扰人们的通话质量的活动就不会产生效果。可见, 抗干扰性能强, 能够最大程度上保证原有信号是扩频通信重要的优点。
2、抗多径干扰。多径干扰是指发射信号在传播过程中, 遇到的像电离层、对流层、高山、高大建筑物等反射体所引起的反射或折射, 形成信号的干扰。这是对于卫星通信等除扩展频谱技术之外其他无线通信所面临非常难以规避的问题。由于反射或折射具有不规律性, 这也就会使接收机信号发生严重的误差, 造成通信系统解调器输出出现大量错误, 甚至不能正常通信。抗多径干扰一直是长期以来难以解决的问题。扩频通信采用梳状滤波器或分集技术对此干扰进行合并规避或者排除变害为利, 其利用扩频码序列之间的彼此相关的特性, 利用这两种技术在接收端对信号进行重加强组合, 分离出最强的信号并加以组合, 使之信号最大程度上保持原样。可见扩频技术能圆满解决多径干扰这一问题。
3、促进码多分址实现。扩频技术之所以能得到迅速发展的另一个重要原因是该技术可以进行选址通信。扩频技术为了弥补占用频带宽的弊端, 通常让许多用户共用此频带, 大大提升频带利用率。在此宽带频率上提取出有用信号, 实现许多用户同时通话, 从而实现码多分址, 此技术称之为扩频CDMA。这宗方式, 虽然要占用交款的频带, 但是如果分摊到每个用户身上, 那么频带利用率也是相当高的。
4、扩频技术的保密性, 对窄宽通信系统的干扰程度小。随着经济的发展、科技的进步发生扩频信号机器的发射功率越来越大, 并且扩频信号均匀地分布在相对较宽的频率范围中, 相对而言, 单位频带内扩频技信号的功率系数较小, 信号和噪声的区分度不大, 很难被发现, 想检测出下一步骤的信号参数更是难上加难, 扩频信号能够进行相关接受工作, 并且只有知道伪随机码财政接收到扩频信号, 基于上述原因如果用户的通讯系统是扩频系统的话, 当用户在进行通信时, 旁人窃听其通话的难度巨大, 通信的保密性极高。
5、达到定时、测距的目的, 能够控制测量精确性。在扩频通信中, 高速的扩频码速率具有较高的扩展频谱, 扩展码的扩展频谱越高那么编码占用时间就越短暂。扩频技术能够进行测距的物理原理是依据扩频信号在传播过程的时间差来确定传递距离, 扩频信号发出后, 信号沿着传递路径进行传递, 在遇到被测物体后, 信号会发生反射, 再次到达信号发出的区域, 精确测量这段时间, 并根据公式精确地算出信号的传递距离, 从而达成精确测距、定时的目的。
三、扩频技术之于民用通信的使用情况
1、CDMA。CDMA是码分多址的英文简称, 它是一种逐渐成熟的通信技术, 它是以扩频技术为基本原理来进行开发的, 现在已经被广泛地应用于移动通讯产业之中, 并在当今逐渐流行的4G生活中得到展现
2、微波扩频通信技术。现代通信三大支柱之一是微波通信, 并且对通信产生重要影响, 最近几年科技迅速发展,
通信技术水平飞速提高, 在当今的各种民用通信技术中都能够应用微波扩频通信技术。异步传输模式和无线异步传输模式两种模式保证了微波扩频通信技术的传输质量。
四、结语
扩频技术干扰能力强、较难截获、通话保密性较高的特点奠定了它在现代民用通信中的重要地位, 利用扩频技术能够将通讯网络覆盖到全国各个地方, 将极大地减少网络覆盖的地域性。
参考文献
[1]赵洪.扩频技术的发展及在民用通信中的应用[J].通信技术与发展, 1995, 06:37-42.
[2]殷敬伟, 王蕾, 张晓.并行组合扩频技术在水声通信中的应用[J].哈尔滨工程大学学报, 2010, 07:958-962.
民用通信网络 篇8
多年以来, 航班起飞前关闭手机和无线设备、系好安全带, 是航空安全提示永恒不变的话题。一方面是为了防止无线信号干扰飞机起飞降落, 另一方面也是因为高空航线无法覆盖这一尴尬事实。航行期间的飞机一直是民用移动通信难以到达的“盲区”。随着科技的迅猛发展, 智能手机和移动通信网络在中国日渐普及, 国内乘客, 尤其是长途商务旅客, 对于空中无线网络的需求正日益提升。能够在航行期间, 实现随时与外界的通信, 日益成为繁忙的商务人士迫切渴望的需求。随着技术的发展, 这一需求逐渐成为可能。
无线通信民用航线覆盖的需求
2012年5月, 阿联酋航空宣布空中无线网络服务 (Wi-Fi) 已全面覆盖其目前运营的21架A380客机, 乘客可在阿航A380遍及全球五大洲、18个目的地航线网络的航班中, 登录因特网冲浪、处理电子邮件、在线阅读, 大大增强了对中高端商务人士的吸引力。
目前, 在民用航空上实现移动通信, 较为可行的解决思路有两种:采用卫星链路与地面通信网络连接, 或利用地面专用基站向空中覆盖。
卫星通信方式比较成熟, 保密性强, 干扰小, 容量大, 覆盖范围广, 运行稳定。2012年10月, 中国民航总局公布了《航空公司运行控制卫星通信实施方案》, 并向全社会征求意见。对航企来说, 在飞机上部署卫星通信设施实现语音和数据的航线覆盖, 是个新增的非航业务盈利方向, 然而由于卫星通信系统的改装成本非常高, 能否有效收回成本还是个未知数。同时, 卫星通信的带宽严重受限, 费用高昂, 难以为乘客提供规模服务, 这是卫星通信难以在民用航空推广航线覆盖的障碍。
如果采用基站对空覆盖的方式, 用户可以获得充分的可达上百兆的通信带宽, 费用也可以为广大用户所接受, 同时可以解决多制式 (GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA等) 同时在飞机上使用的问题。因此, 这种基于地面基站的通信方式虽然在一定程度上受地域限制, 但其成本总体上较卫星方式低, 已经越来越成为航线覆盖的首选。
利用第四代移动通信系统LTE来实现航线覆盖, 相比其他技术而言, 可以提供更高的下载速率。同时LTE对切换时间要求低, 适应在高速移动下的切换, 因此采用LTE技术进行航线覆盖具有广阔的商业前景。
民用航线对LTE覆盖的系统需求
在飞机高速飞行的场景下, 机上通信容易出现掉网、小区选择失败等问题。民用航线覆盖对电信运营商的LTE网络系统设计提出了更高的要求。
传播模型。在无线网络规划中, 通常使用经验的传播模型预测路径损耗中值, 目的是得到规划区域的无线传播特性。民用航线覆盖使用的传播模型, 在整个网络规划中具有非常重要的作用。传播模型在具体应用时, 必须对模型中各系数进行必要的修正。它的准确度直接影响无线网络规划的规模、覆盖预测的准确度, 以及基站的布局情况。
多普勒频移。飞机移动速率通常在800~1000公里/小时, 高速覆盖场景对LTE系统性能影响最大的效应是多普勒效应。当电磁波发射源与接收器发生相对运动的时候, 会导致所接收到的传播频率发生改变。当运动速度达到一定阀值时, 将会引起传速频率的明显改变, 这称为多普勒频移。多普勒频移将使接收机和发射机之间产生频率偏差, 影响上行接入成功率、切换成功率等。LTE航线专网需要优良的自适应频率跟踪及补偿算法, 以消除高速飞行所带来的巨大的多普勒频移。
小区切换。和业界已成熟的高铁覆盖网络不同, 飞机移动速度虽然更高, 但由于航线覆盖的小区半径相对更大, 飞机在一个小区中驻留的时间较长。为了完善切换性能, 需周密设计航线覆盖网络中的小区间重叠区域和相邻小区切换的顺序。
因此, 普通网络已难以满足民用航线覆盖的技术要求。电信运营商需针对航线场景新建覆盖专网, 形成专门针对民用航线覆盖的链状小区架构, 通过优化切换和邻区设计来减化邻区关系, 减小切换次数, 提高网络服务质量。
LTE民用航线覆盖解决方案
LTE民用航线覆盖解决方案分为3个层级:航机接入层、LTE空地传输层、地面接入交换层, 如图所示。
一、航机接入层
由飞机机体内2G/3G Femto Cell基站、Wi-Fi AP接入设备、机载LTE CPE、增强型天线等组成。
对于语音和2G/3G数据业务, 乘客的终端通过2G/3G Femto Cell基站接入到机载LTE CPE上;对于Wi-Fi数据业务, 乘客的各种终端通过Wi-Fi AP接入设备连接, Wi-Fi AP接入设备通过以太网接入到机载LTE CPE上。
需要注意的是, 电信运营商和航企需充分合作, 根据不同飞机机型的内舱结构, 设计2G/3G Femto Cell基站、Wi-Fi AP接入设备的位置和调整收发功率, 并实际进行多次模拟和调整, 才能获得最佳效果。由于人体主要成分为碳水化合物, 国外曾有报道, 研究人员购买了大量同为碳水化合物成分的土豆, 装于袋中, 放置在内舱座位上模拟人体对舱内电磁波的吸收和反射。可以考虑采取同样的方式, 初步进行舱内2G/3G Femto Cell基站、WiFi AP接入设备的粗调, 后期再安排人员坐满机舱进行精调。
二、LTE空地传输层
主要由机载LTE CPE、航线沿线专用LTE基站e Node B链群、LTE核心网EPC (包括移动管理实体MME、服务和接入网关SAE GW、策略和计费控制实体PCRF等) , 以及IP承载网、接入路由器Router等组成。
通过为2G、3G、Wi-Fi等不同业务, 设置不同的路由封装隧道 (GRE Tunnel) 作为专用承载, 满足终端用户对2G/3G语音、数据业务的不同接入要求, 以及使用Wi-Fi接入互联网的需求。
通过LTE无线网络, 终端用户的各种业务能够传输到接入路由器。接入路由器终结通用路由封装隧道, 并根据隧道内封装的二层报文转发到外网接入部分相应的实体中。
三、地面接入交换层
这部分主要包括Wi-Fi接入网关、2G基站控制器BSC、3G基站控制器RNC以及相应的核心网交换机。根据2G、3G、Wi-Fi等不同业务类型, 把相应的报文转接到不同的网络中。
总体而言, LTE民用航线覆盖解决的重点在于覆盖而不是容量, 网络的容量负荷与城市热点区域的通信网络相比并不高。因此在设计和部署中, LTE空地传输层、地面交换接入层中的一些网元, 并不需要独立部署, 而是可以与电信运营商现有的网络设备合设, 节省初期投资。
LTE民用航线覆盖关键技术
电信运营商在设计LTE民用航线覆盖中, 需要考虑几个关键因素。
一、LTE民用航线覆盖应用多普勒频偏补偿算法, 保障航线覆盖性能。
在航线覆盖设计中, 多普勒频偏是电信运营商需要解决的重要问题。通过在信号处理中运用自适应频偏校正算法, 能在基带层面实时地检测出当前子帧频率偏移的相关信息, 然后对频偏造成的基带信号相位偏移予以校正, 提升基带解调性能。
LTE基站e Node B根据接收到的上行信号的频偏, 调整收信机接收频率, 抵消多普勒效应导致的上行频率偏移;同时相应对下行发信频率设置相同的偏移量, 保证同手机、终端的正常通信。
二、合理设计小区, 制订高速切换策略。
飞机在高空稳定飞行时, 航速一般超过1000公里/小时, 因此在设计之初, 电信运营商对于小区交界处的切换区域的大小, 就需要特别设计和分析, 使得飞机飞过切换区域的时间小于LTE切换所需时间。
三、设置超级小区, 自适应适配, 提升网络性能。
在设计中, 电信运营商需要考虑扩大单小区覆盖能力, 减少切换, 提升网络性能。针对单一航线覆盖的情况, 可以采用超级小区的链状组网。同时可利用动态ICIC (小区间干扰协调) 策略, 借助基站间的X2接口对相邻基站的负载信息进行传递, 根据本小区和相邻小区的负载情况来自适应地调整边缘可用子频带, 从而可以自适应地适配负载的变化, 获得更好的频谱效率。
四、综合气象和地貌特征因素, 部署增强型天线。
电信运营商除在地面要设置专用的LTE基站群e Node B对空覆盖外, 还需要在飞机上加装增强型天线。这两种天线设计为圆极化天线, 效果强于普通的垂直极化、水平极化天线。电磁波穿透雨雪雾时会发生一定的功率衰减, 在天线增益设计和调整中, 应充分考虑到航线中可能常遇的大气状况和地物地貌特征。
五、合理选择可建设LTE覆盖的民用航线。
我国航线所经过区域地形地貌总体较为复杂多变, 如在需要经过海洋和较大湖泊的区域无法设置地面基站, 而在可能布设地面基站的陆地, 也有相当多的地方很难找到低成本的布站方案, 如西部山区、青藏高原、高寒地带等, 因此这些航线不适于建设民用航线覆盖专网。
而LTE民用航线覆盖主要以中高端商务人士为服务对象, 考虑到LTE民用航线覆盖的投入产出比, 部署初期可以在基站部署条件相对较为成熟、覆盖商务旅客较多的热门航线试点使用, 如京沪、深沪航线, 后续再逐步扩大覆盖的航线范围。
六、端到端服务质量 (E2E Qo S) 的保障。
飞机高速运动中遇到气流会产生颠簸, 高空中电磁环境也比较复杂, 这些影响飞机上乘客通信服务质量的因素非常多, 因此需要对用户的端到端服务质量 (E2E Qo S) 给予充分的控制, 对头等舱、商务舱的用户通信服务质量给予优先保证。
根据3GPP TS 23.401协议对用户使用策略和计费控制的规范, 电信运营商可以通过策略和计费控制实体PCRF (Policy and Charging Rules Function) 设备, 确保不同用户的端到端服务质量。PCRF对LTE基站e Node B下发基于应用APP级别的差分服务代码DSCP (Differentiated Services Code Point) 标签, 进而可实现为头等舱、商务舱、经济舱的用户设置不同的金/银/铜牌服务等级, 优先保障头等舱、重要客户的服务质量, 提升端到端业务质量。
七、灵活套餐控制。
对于航企以及电信运营商来说, 开展民用航线覆盖的语音和数据通信业务, 一方面可以大大增加对中高端商务人士的吸引力进而增强航线的综合竞争力, 另一方面也可以从这项业务中寻求到合适的利润空间。
在业务培育期, 可以通过免费试用的方式调动乘客的体验, 每个乘客持有的登机牌标有自己的账户和密钥, 给予该乘客一定流量比如5M的免费体验。
业务正常开展后, 可对于乘客给予不同账户, 这项账户对应于不同的初始免费流量包, 比如头等舱 (金牌用户) 给予500M流量包, 商务舱 (银牌用户) 给予300M流量包, 普通经济舱 (铜牌用户) 给予10M流量包。该流量用完后可以再付费购买, 通过策略和计费控制实体PCRF设备对流量比进行开关控制和Recharging再充值。
总结和展望
我国无线通信技术的发展日新月异, 随着通信技术的发展和世界的不断互联, 空中语音和数据服务必将成为飞行体验中不可或缺的一部分。LTE民用航线覆盖将会有越来越广泛的应用。通过有针对性地进行航线网络规划, 能够帮助运营商和航空公司联合打造出优质的高速覆盖网络。
民用飞机网络安全问题与策略探究 篇9
随着信息技术的日新月异, 尤其通信技术的突飞猛进发展, 整个社会渐渐地形成了一个巨大的数据网络, 航空公司和飞机也不例外。以前与外部系统相互隔离的传统飞机也越来越不能适应信息化的要求, 运营维护效率和旅客信息化服务水平亟待提高, 新一代的民机将设计为信息网络的一个节点, 能与地面系统进行大数据的通信和交互, 满足高效运营和快速维护的要求。越来越多的新技术, 如航空以太网IP通信, 空地宽带无线通信等逐步被引入到航空领域, 为航空的信息化创造了条件。但是, 在将空地信息一体化应用于民航的同时, 也引入了一个新问题。与地面网络面临的种类繁多的黑客攻击、病毒感染、信息丢失等信息安全威胁一样, 如何安全保障机载网络及设备不受开放网络潜在威胁的影响, 将是机载网络接入航线公共网络的首要前提。
1 民机机载网络简介
为了提高机载电子系统及控制系统的数据吞吐率和可靠性, 同时降低连接线缆的数量和重量, 航空器的传输总线经过长时间多次的升级和演进, 从早期的点对点单向广播通信 (如:ARINC429总线, RS485总线, CSDB总线等) , 经过了按照ID码共享一条总线的双向传输实时通信 (如:ARINC629总线, CAN总线, LTPB总线, MIL1553B总线等) , 发展到具有良好的扩展性可灵活配置的双向通信网络 (如:AFDX总线, 令牌环网, 航空以太网络, TTP总线, TTE总线等) 。随着机载通信总线及网络的吞吐量和灵活性提高, 也意味着外界接入网络更加便利, 原本相对封闭的网络将面对未知领域无意或恶意的攻击, 民机的机载网络按照相对开放的等级可以从物理上和逻辑上划分为3个域, 机上和地面整体的网络通信情况如图1所示:
目前国际上的新一代主流机型飞机安全域的主干网络通信使用的是AFDX总线, 通过核心网络交换机和远程网络交换机将通信、信息、导航、显示、监视、飞控、飞行管理、动力控制、液压控制、燃油控制、环境控制、起落架控制、供配电控制等互联起来, 在传统飞机上访问这些系统, 除与航线交通控制 (ATC) 和AOC (航线运营控制) 专网简单的通信外, 访问机载设备的数据和软件全部是依靠人为的制度管理, 通过受控的维修维护专用设备做地面检查和维护, 或者是将机载设备从飞机上取下来送到车间开展维修维护, 接触到机载设备的地勤和维修维护人员是需要审批和登记备案的, 因此传统飞机的工作模式和流程并不需要通过信息安全保障的技术手段来保障飞机运行维护安全。但是, 传统的工作方式其弊端也是非常明显的, 首先是协同工作效率不高且劳动负荷大, 其次花费的人力资源较多, 还有就是人为差错较多、地面获取飞机的数据较少、信息处理不及时、运营成本较高等问题, 因此, 改进飞机的运营维护效率, 必须借助信息化手段 (如:空客的AIRMAN系统, 波音的AHM系统, NASA的IVHM, ARINC公司推行的ACAMS系统, JSF的PHM系统, 美欧直升机公司提出的HUMS系统等) 来提高新一代机型的竞争力。
2 机载网络安保的设计思路
飞机制造业作为一个特殊的行业, 飞机的安全飞行是飞机研制的第一要素, 如何保证机载网络在与地面系统通信, 尤其是途径公共网络的通信时不受各种网络威胁的影响, 是推动现代飞机逐步信息化的安全保障。
机载网络安保的实质就是在被保护的资产和威胁源之间的威胁途径上建立一道防护屏障 (见图2) 屏蔽或隔离外部威胁, 过滤出安全的数据保证正常的数据通信。
因此, 在设计机载网络的安保架构时, 参考DO326、ED202机载网络安保适航取证过程中的阐述, 结合机型网络架构的特点和被保护的资产, 建立符合相关工业标准或行业标准的安保架构和策略。具体可以从以下方面进行着手:
2.1 明确被保护的资产
资产是用于飞机持续飞行的逻辑资产和物理资产。安保设计工作中首先需要明确安保的范围, 识别被保护的资产, 记录资产的入口点, 以及确定它们的环境。
机载系统被保护的资产按照ED202的飞机网络安保适航审定方法分为核心资产和支持资产, 核心资产主要关注系统运行的功能和功能之间的逻辑, 支持资产则是具体的每个核心资产所依赖的硬件平台、软件平台、应用程序、数据、接口等物理存在的可测实物。
在开展飞机的网络安保评估分析之前, 首先需要明确机载系统被保护的资产, 包括核心资产和支持资产。
2.2 明确飞机的网络安保边界
在安保分析评估中, 其次需要梳理全机的对外接口和机载系统对外的数据交互。参考DO326、ED202中的定义, 可以将接口分为以下几大类:
第一种, 专用接口。
包括供系统LRU和LRM维护等使用的专用维护接口和与地面进行语音通信、数据导航、状态监视等的专用无线数据通信接口。由于使用这些接口的对象固定、人员特殊, 对信息的安保更多的是通过物理隔离, 制度的建立和人员的管理来实现。因此, 不将这些接口作为通过技术手段进行网络安保的对象。
第二种, 与公共网络可互联的接口。
由于这些接口与机外网络, 尤其是公共网络存在数据交互, 另外, 通过此类接口进行网络攻击和破坏数据的现象也很多, 如计算机病毒、黑客攻击、木马等。因此, 需要对此类接口采取不同层次和等级的防护措施。
2.3 确定安保环境
确定安保环境的目的是获取与资产交互有关的人员、组织和安保边界以外系统的假设, 以便于识别潜在的威胁源。目前公共网络中主要存在的威胁有:计算机病毒, 黑客攻击, 特洛伊木马, 后门、隐蔽通道, 拒绝服务攻击, 蠕虫, 逻辑炸弹, 信息丢失、篡改、销毁等。此外, 存在的威胁还包括内部人员的蓄意破坏和无意识的误操作等等。这些网络威胁对电子设备可能会造成危害可以归纳为:保密信息被获取, 信息的完整性被破坏, 网络的可用性被破坏, 网络运行的可控性被破坏等。针对以上目前公共网络中主要存在的威胁, 建立风险分析机制, 评估危害发生的频率和对安全飞行的影响程度。
2.4 依据安保架构分析系统脆弱性
根据被保护资产、系统网络架构、安保防护架构及措施、对外边界、以及防护的威胁源等要素, 建立安保目标和符合性矩阵, 如表1所示, 绿色区域表示安保措施满足被保护资产的需求, 黄色区域表示具有一定的安保风险, 红色区域表示具有非常高的安保风险, 并且会极大地影响到飞机安全性, 不断地优化调整安保架构和安保措施, 直到全部的资产、网络和边界都被置于可接受 (即绿色低风险) 的安保范围内。
针对飞机的安保架构分析其脆弱性, 也就是说在飞机的安全规划、设计、实施或者内部控制中的可被攻击的缺陷或弱点。这种弱点能导致违反安保事项或违反系统安全策略, 从而建立全机的脆弱性遍历分析表。
2.5 机载网络安保风险评估
对于民机网络安保的量化评估, 我们依据相关规范, 经过长期探索建立了一套量化风险评估的方法, 该方法通过对已识别的威胁场景和路径上的安保措施采用攻击困难性的方法计算得出攻击困难性值, 并且利用风险可接受性矩阵来判断攻击困难性值所在的风险范围, 进而得出风险是否可接受的评价。
本安保风险评估方法的流程和流程中每一个阶段的输出数据如图3所示。
2.6 安保措施优化与风险减缓
在机载网络安保的架构和应对措施中, 需要运用一系列的技术, 来保证机载网络的信息安全, 可以应用的技术有:网络异构技术、身份认证技术、加解密技术、电子信封技术、防火墙技术、入侵检测技术、漏洞扫描技术、日志审查、数据备份与恢复技术等。
上述的安保措施可以独立部署在系统中, 也可以组合实施, 对于组合的安保措施应该考虑3种属性:独立性、多样性和隔离性。所有的工作在相同有效性标准上的适用的安保措施有效性的和攻击困难性 (预备方式、机会窗口、执行方式) , 即使考虑独立性超过了通常的最大值, 但组合有效不能超过标准的最大组合影响, 通常会识别组合安保措施中的共模因子, 确定其相关性, 从而为措施优化和风险减缓提供准确的评估值和改进方向。
由于安保措施大都是以组合的方式出现, 下面, 我们举例用PDL语言来描述下组合安保措施的有效性评估:
评估表中使用的缩写的定义:
A:考虑了所有的安保措施的全部攻击困难性。
Ax:第x评估步骤的安保措施考虑后的部分攻击困难性, x=1, 2, …, n。
Ec:各自列C的使用的安保措施的组合影响, c=1, 2, …, n。
Ep/Ew/Ee:每一行使用的安保措施的组合影响 (Ep=预备方式, Ew=机会窗口, Ee=执行方式) 。
Cp/Cw/Ce:得分与Ep/Ew/Ee比较。
C:总和C=Cp+Cw+Ce。
3 结束语
随着民用飞机信息互联的进一步发展, 民机网络安全的技术保障和评估方法需求越来越凸显。本论文仅仅是对于民用飞机的网络安全分析从策略上开展了初步的研究, 并从可量化分析上进行了初步的尝试, 还有许多细节还需在后续的工作和研究中继续丰富和完善。随着民机安保技术的不断进步和完善, 必将大大的推动我国民用飞机的信息化实施进程。
参考文献
[1]RTCA DO-326A适航中的安保过程规范.
[2]RTCA DO-356适航中的安保方法和考虑.
[3]ED202A民机网络安保适用标准.
中国领航民用无人机 篇10
发现了桃花水母
《瞭望东方周刊》：信阳的对外宣传提到，生态优势是美丽信阳的核心竞争力，这种自信的根据是什么？
郭瑞民：信阳具有前沿、生态、民智三大优势。所谓前沿优势，是指信阳地处河南省承接东南沿海发达地区产业转移的前沿，且境内有三条铁路、三条高速、三条国道和一条高铁与长三角、珠三角相连。民智优势是指信阳作为劳务输出大市，常年有200多万人在外务工，这些外出创业人员在市场经济大潮中经受了锻炼，成为可以大有作为的信阳人。
而生态优势更是十分宝贵。举个例子：2014年在信阳董家河镇发现了神奇的桃花水母，桃花水母又称“桃花鱼”，属于极度濒危物种，若水质受污染，可能在数日内灭绝，其珍贵程度媲美大熊猫，包括信阳在内，全国也只有两三个地方能采集到桃花水母标本。
《瞭望东方周刊》：雾霾已成为许多城市绕不开的话题，那么信阳的空气质量如何？
郭瑞民：信阳的国家级自然保护区、国家级森林公园和国家级地质公园有7处。在全国江河湖海多数都有不同程度污染的现状下，信阳的地表水和饮用水源水质达标率均为100%。信阳空气也好，空气质量优良天数连续多年在300天以上。
信阳的好山好水好空气，赋予了我们较强的环境承载能力。在经济发展新常态下，我们更要珍惜这一优势、发挥好这一优势，为经济社会发展提供良好的生态环境保障。
信阳制造将成为新符号
《瞭望东方周刊》：大家都说绿水青山就是金山银山，但要真心做到，还需要做许多艰苦的工作，这方面信阳有哪些具体措施？
郭瑞民：我们主要从产业发展、城市建设、环境保护以及市民生活4个方面，把生态建设融入到城乡建设全过程。
比如在产业发展方面，不以牺牲环境为代价换取GDP的增长，是我们发展产业的基本原则之一。因此，我们一方面关闭了一大批高污染、高消耗、高能耗的重污染项目，加快建设污水和垃圾处理设施;另一方面，出台了《信阳市产业发展和区域开发环境保护负面清单》，并在产业招商引资和产业发展上，坚持做到几个“绝不”：绝不把降低环保门槛作为招商引资的条件;绝不在接受产业转移中接受污染转移;绝不让产业集聚区成为新的污染源。
信阳如今共有13个产业集聚区，目前发展势头良好，有些还被列为河南省重点培育的千亿元产业集群。比如，信阳市产业集聚区是河南省高新技术产业开发区和电子信息产业集聚示范区，拥有高新技术企业27家、授权专利突破100项。
在信阳市产业集聚区内，我们规划了一个面积48平方公里的电子信息产业园，从2010年至今，先后有泛蓝科技、博士达通信、星天空数码等为代表的一大批创新型企业入驻园区，签约落地的相关项目达64个，协议总投资超过200亿元。
河南省第一台液晶电视整机，在这里下线;自主品牌手机“搜神一号”在这里诞生。随着电子信息产业的发展，“信阳制造”将成为信阳新的符号。
《瞭望东方周刊》：这样的工业发展会对生态造成影响吗？比如对信阳毛尖会造成污染吗？
郭瑞民：我可以肯定地说，大力发展绿色产业绿色经济，不会给信阳的生态环境造成污染，更不会影响到信阳毛尖的品质。
就信阳的生态保护现状来说，一件带有标志性的大事可以解答你的疑惑。2013年10月10日，信阳市董寨国家级自然保护区培育的34只朱鹮，从繁育基地的大网笼中飞出，展翅翱翔在信阳上空。朱鹮是世界上最为濒危的鸟类之一，堪称国宝。此次放飞是我国在朱鹮原产地以外的首次放飞，在某种程度上，朱鹮也见证了信阳生态环境的不断进步。
作为茶叶生产大市、信阳毛尖的原产地，信阳市委、市政府一直把茶产业作为一项生态低碳产业来抓。全市70%的乡镇产茶，总产值达80多亿元，茶叶从业人员超过100万人，茶农因种茶人均收入超过5000元，占全市农民人均收入的一半以上。
接下来，我们将通过发展生态茶乡旅游、推进茶叶质量安全可追溯体系建设、大力发展茶产业集群建设、发展电子商务营销新业态等措施，力争到2020年，全市茶叶总产量达到20万吨，产值达到300亿元，茶农人均种茶收入达到9000元以上。
算好三笔账
《瞭望东方周刊》：在城市发展战略上，信阳似乎更加强调发展新型工业和高端服务业？
郭瑞民：我们对发展旅游业一直高度重视，之所以现在强调发展新型工业和与之配套的高端服务业、建设产业集聚区，是基于对经济发展与生态保护之间良性平衡的把握。我认为，要把握好这个“度”，至少要算好三笔账：眼前账和未来账;经济账和生态账;新型产业账和传统旅游产业账，以及它们各自的投入产出账。
一个800多万人口的城市，仅靠旅游来支撑是不够的，并且目前流行的一些传统旅游业态，即便冠以“生态”二字，如果管理粗放、开发过度，很容易对生态和环境造成破坏。而新型工业和高端服务业，能够在较小的单位面积内创造出更多、更大规模、更优质的产值和效益;与此同时，新型产业集聚区的建设，更能够把经济发展对生态环境所造成的影响控制在最小范围内。
所以说，要“望得见山，看得见水”，首先要做到留得住大自然赋予我们的好山好水。我们保护生态，就要像琢玉一样珍惜有度，尽量更多地保持其原貌，尽可能减少消耗。
比如说鸡公山、南湾湖的开发建设，都是以不破坏生态资源为前提。身临生态景区内，你能看到路都是顺着原来的地形规划，路两旁的树都完好保存，让人们领略到原生态的景致和魅力。
走出生态城市不要工业的误区
《瞭望东方周刊》：目前各地建设生态城市的热情都很高，信阳在生态城市建设过程中面临哪些现实困难？
郭瑞民：推进生态城市建设确实是一项长期而艰巨的系统工程，问题不少，困难不小，重要的是我们要在探索实践过程中及时发现问题，面对问题，研究问题，解决问题。
《瞭望东方周刊》：具体的问题有哪些？如何克服？
郭瑞民：一是要走出生态城市不要工业的误区。“穷山僻壤”不是“生态文明”，生态城市建设离不开产业支撑。信阳所处的发展阶段决定了我们必须发展新型工业。
二是要坚守绿色发展的底线。调整产业结构，转变经济发展方式，须拿出壮士断腕的勇气。《信阳市产业发展和区域开发环境保护负面清单》出台之后，信阳所有区域在规划产业发展、引进建设项目时均严格对照清单执行，让城市发展的成绩经得起历史的检验。
三是破解资金缺乏的难题。作为国家连片扶贫区，信阳经济长期处于欠发达水平，生态低碳城市建设面临巨大的资金缺口。近年来，我们采取股份制、承包、租赁、兼并、收购、出售等多种经营方式，鼓励社会各界跨行业、跨地区投资林业等生态产业发展，积极吸纳社会资金投入生态城市建设。
此外，在争取上级政策上积极协调，多方争取生态功能区转移支付资金、农村环境连片综合整治资金、林业建设项目资金、林业贴息贷款等，加强生态环境保护和建设。
四是理顺长远发展的规划。缺乏总体规划是制约提升生态城市建设水平的突出瓶颈。我市聘请了中国城市规划设计研究院项目组编制《信阳市城市总体规划（2013—2030）纲要》，为推动信阳长远发展绘就了科学蓝图。
低碳生活形成共识
《瞭望东方周刊》：在发展低碳城市方面，是许多地方都追求的目标，信阳有哪些措施？
郭瑞民：城市归根到底是人的城市，我们在全市积极倡导生态低碳发展理念，鼓励企业低碳经营，引导居民低碳生活。
就拿每天的出行来说，为了降低汽车污染物排放，信阳在中心城区建设了公共自行车系统，并推行清洁能源公交车。市民们都感觉到，现在骑自行车上下班的人变多了，城市的空气变好了。
连续6年，全国自行车公开赛都在信阳举办。2014年公开赛不仅有来自国内各省区市的选手，还有来自美国、英国、新西兰等国家的选手，成为信阳又一张“绿色名片”。目前，信阳市民间发展的自行车俱乐部有10余家，常年活跃骑行的自行车队伍有数千人之多，每天早晚，在信阳沿河大道或者绿水青山、乡村田园之间，都能看到骑行者的身影。
社会各界的积极参与也可圈可点。比如信阳潢川县人叶榄，是“墨子绿色与和平奖”、“林则徐禁烟奖”和“绿色餐桌公益联盟”的发起人，获得过中国环保最高奖“地球奖”。农民刘永，在自家的屋顶上建起了光伏发电设备，这些电都是“自发自用、余量上网”。
《瞭望东方周刊》：低碳是一种追求，也是一种生存方式，作为个体，您怎么理解日常生活中的低碳？
郭瑞民：我认为最大的低碳行为首先应该是把本职工作做好，履行好组织上和广大市民赋予的保护信阳绿水青山的神圣职责。
在日常生活中，很长时间以来，我就养成了爱惜水、尊重水的习惯。说到这，我还得感谢我的孩子。他在读小学时的一件事情给了我很大触动。那时，我在省里的环保部门工作，有一次我洗手，他特意站在我旁边，我一缩手他就关一下水龙头，等需要冲洗的时候他再打开。后来，他还在学校写了一篇作文“水爷爷的故事”，讲水的形成，它的珍贵，它对生命的意义。从那时起，我和孩子就约定，要在自己的工作、学习和生活中，始终坚持节约用水的理念和行为。早在2013年，中国物流企业顺丰就在进行用无人机为偏远地区投递邮件的试验。但在那时，并没引起太多人注意。
而仅仅一年之后，在汪峰的求婚仪式上，带着他的戒指翩然而至的白色无人机，却意外地进入了普通大众的视野。当事人没有想到的是，这架无人机抢了他的头条。
长期以来，主导全球科技创新产品市场，是中国制造的目标与梦想。正当人们都在期待着中国的“苹果”公司出现时，一家位于深圳名叫大疆创新（以下简称大疆）的中国公司，凭借出色而稳定的精灵（Phantom）系列产品，成为全球最受欢迎的消费型民用无人机生产商。
2012年，大疆精灵系列无人机的问世，使民用无人机广泛应用于航拍领域，标志着无人机进入消费市场时代。
在全球民用无人机市场中，中国公司大疆创新占有70%的份额，而零度智控、亿航智能、极飞科技等中国无人机公司，也都据有一席之地。
如今，全球每卖出10架民用无人机，就有7架为中国制造。每一架悬停在高空的无人机，似乎都在用高速旋转的螺旋桨发出同一种信号——无人机市场，中国在领航。
无人机创业者
在大疆公司，令本刊记者印象深刻的，是一整面白色的墙壁上挂着的一组描绘人类向往蓝天的宣传画——从公元前500年中国人发明竹蜻蜓起，直至10年前汪滔与合伙人创办大疆。
2005年，汪滔在香港科技大学完成研究生学业，用自己积攒的30万元奖学金创立大疆，早期产品主要运用在搜救、高空勘测等专业领域。
2011年，产品技术已处于世界领先地位的大疆，第一次与好莱坞电影制作团队合作，研发随即转向航拍领域。2012年，大疆第一次把高端的陀螺稳定云台技术运用到民用小型廉价飞行器里，之前业内还未有人做到。接着，汪滔带上大疆无人机，参与美国电影航拍器材展。
如今，据汪滔“杀入美利坚”不过三年时间，大疆已拥有世界民用无人机市场70%的市场份额。
目前，估值超100亿的大疆仅研发人员就有700余人。大疆企业宣传与公共关系部总监邵建伙告诉《瞭望东方周刊》，最近的公司计划里，这一人员数字将翻倍。
与汪滔创业时同龄的亿航智能联合创始人熊逸放，也在短短6个月时间内，让他的公司估值翻了25倍。
加入亿航前，2013年毕业于美国杜克大学商学院的熊逸放，已称得上一名连续创业者——高中时在新加坡做中文团购网站，大学时在硅谷做手机APP，毕业前又做起数据库网站。
直到回国后，熊逸放与创始人胡华智共建亿航，无人机才走入了他的世界。
如今，亿航被看作是“大疆之后又一个走出国门”的中国无人机公司。2015年2月，熊逸放与天使投资人徐小平共同赴美，开拓海外市场。
被优待的中国制造
作为求婚事件的最大赢家、无人机制造商大疆创新的2800名员工之一，邵建伙与深圳总部的同事们，第一时间分享了这则如同植入广告的头条新闻。
邵建伙告诉本刊记者，这不是大疆第一次被“优待”。在他看来，这些“优待”大疆的对象，正是那些对中国制造向来“刻薄严苛”的英美媒体。
2015年1月，由于美国醉酒特工的操作失误，一架大疆无人机最终坠毁在美国白宫南花园的草坪上。中国无人机瞬间占据着美国新闻头条。
但大疆却并未惊慌，甚至没有准备任何应急预案。
“我们的产品获得了美国市场的认可，所以我们并不担心。”邵建伙说。
在此之前，大疆无人机先后被美国《时代》周刊、《纽约时报》评为“2014年年度科技产品”之一。因此，大疆并不惧怕无理由的“差评”产生。
在来自各行业的众多闯荡美国市场的中国公司中，大疆罕见地成为了那个被优待的“中国制造”。
在美国，同样被优待的“中国制造”，还有来自广州的亿航智能。这家成立于2014年4月的中国无人机公司，其产品在众筹网站Indiegogo上线的24小时内，便打破10万美元的众筹目标。
最终，亿航智能以86万美元的众筹金额完美收官。这一成绩创造了中国科技创新产品在海外众筹的纪录，更是此前其在国内完成的两轮众筹金额总和的近10倍。
2015年1月的美国拉斯维加斯国际消费电子展（CES）上，亿航智能最终在10多家无人机公司中脱颖而出，获“最佳无人机奖”。
考虑到无人机产业的迅猛发展，美国公司亚马逊与谷歌在2014年主导成立了小型无人机联盟（Small UAV Coalition）。作为联盟成员的中国无人机公司大疆和亿航，将与亚马逊、谷歌、美国无人机公司3D Robotics、美国运动相机制造商GoPro和法国无人机公司Parrot等全球12家知名公司一起，协助美国航空联邦管理局（FAA）推进美国无人机的监管方案。
墙里开花墙外香
尽管占有全球民用无人机市场70%份额，大疆在国内市场的销售量却仅为总量的20%。换句话说，自深圳发货的每10架大疆无人机产品中，仅有2架在国内售出，其余均销往了海外。
无人机虽在国内持续增温，但消费级产品最大的市场，依然是美国与欧洲——其航模运动发展较早、航模产品与应用较为普及、拥有较强的消费能力。
2015年1月，美国CES首次设立无人机展区，共有14家无人机公司参展，其中半数来自中国。这些参展的中国公司产品主打欧美市场，不论公司规模、成立时间如何，均设有海外分部。
此前，亿航智能先后在国内外完成的3次众筹，或可说明两个市场的一些不同之处。
2014年5～7月，亿航分别在国内众筹网站点名时间与淘宝，完成2次众筹，合计金额59万元。2014年11月至2015年1月，亿航在国外众筹网站Indiegogo完成众筹，单次金额达86万美元。
同样耗时2个月，对比国内外完成的众筹金额，两者之比约为1：9。
这些数据，或可回答国内玩家提出的质疑：“为何中国生产的无人机要请老外来做产品演示视频，打上中文字幕？”
邵建伙称，“当一款产品同步推向两个市场，国内的反应要比欧美滞后6个月时间。”
开源还是闭源
自大疆精灵系列产品问世，大疆创始人汪滔就在无人机行业里，走了一条类似苹果公司的路子。其无人机产品选择了像苹果一样的封闭系统，也就是“闭源”。
大疆之后，无人机行业里兴起“路线之争”的说法，就如同手机领域的苹果与安卓。
“出现故障时，开源系统的无人机，自己动手就能修正，而闭源系统的无人机只能拿回厂家返修。”玩家陈章告诉《瞭望东方周刊》。
然而，如同绝大多数用户一样，陈章选择大疆的原因是，比较之下，闭源系统的产品更具稳定性。
大疆选择了苹果，自然有人选择安卓。3D Robotics 创始人克里斯·安德森（Chris Anderson）便是其中之一。2012年，51岁的克里斯·安德森辞职《连线》杂志主编，创办了无人机公司3D Robotics。该公司现已是大疆在国际市场上的主要竞争对手之一。
面对大疆巨大的市场份额，克里斯·安德森坦言：虽然自己一直希望能像安卓那样抓住无人机市场爆发的机会，但在这个市场里大疆才是榜样，是最像苹果的公司。
选择了开源的3D Robotics与大疆最大的不同是，其产品更容易搭建起能够开发多个行业应用的巨大平台。
在克里斯·安德森看来，如同苹果的大疆，领先地位只是暂时的，“因为安卓开放系统的市场份额终究超过了苹果”。
除克里斯·安德森之外，中国企业亿航智能联合也选择了开源。其创始人熊逸放利用手机操控无人机，取代了传统的遥控器，成为被业内看好的一大应用。
利用手机端的优势，亿航不仅给予玩家颠覆传统的用户体验，还给予无人机更多可能性。亿航计划推出手机端的社交平台，供玩家之间分享图片、视频以及航拍计划。
资本市场新宠
2010～2013年3年间，大疆销售额增长了近80倍。“到手即飞”的产品理念让大疆迅速收获了大批零基础玩家，无人机产品开始由专业市场转向消费市场。
2013年，大疆销售额约为1.3亿美元，2014年提升至5亿美元，2015年有望再度翻番，增至10亿美元。
之前，由于销售业绩一直在持续增长，大疆对资本市场并不太热衷。但是目前，这一态度或将转变。据美国科技媒体网站The Verge称，大疆正与多家硅谷顶级创投基金展开谈判，洽谈新一轮融资事宜。
知情人士向本刊记者透露，红杉资本曾与大疆进行谈判。而此前有媒体报道称，大疆整体估值超100亿元，红杉资本预以2亿元的投资获其2%的股权。
除大疆外，极飞科技于2014年9月完成了来自成为资本2000万美元的A 轮融资。作为国内最早研发多旋翼无人机的公司之一，极飞创始人彭斌表示，融资将用于技术研发、产业链建立，以及市场推广。
紧随其后，亿航智能在2014年底完成了由GGV领投的共计1000万美元的A轮融资。熊逸放告诉《瞭望东方周刊》，此轮融资，让创立仅6个月的亿航估值翻了25倍。
2015年1月，雷柏科技注资零度智控，使用自有资金对零度智控增资5000万元，并设立合资公司。仅10天后，一款四旋翼无人机新品发布，这标志着零度智控正式进入消费市场。
巨头也在寻求入场机会。腾讯就被传出将和深圳无人机公司九星科技合作，推出一款消费型无人机，预计最早将于2015年5月开售。而近年来投资不断的小米也正在考虑将“飞米”无人机公司收入名单。
亟待建立的监管围墙
目前，由于中国无人机监管工作存在多部门、多机构共同管理的现实情况，针对国内无人机监管存在多项方案并行。
中国民用航空局在2009年颁布的《民用无人机空中交通管理办法》和2013年下发的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》提出：
“重量小于7公斤的微型无人机，飞行范围在目视距离半径500米内、相对高度低于120米范围内，不需要证照，但应尽可能避免遥控飞机进入过高空域;重量等指标高于上述标准的无人机以及飞入复杂空域内，驾驶员需纳入行业协会甚至民航局的监管。”
除此之外，其他适用于我国无人机监管的法规条例，还包括：《中华人民共和国民用航空法》《中华人民共和国飞行基本规则》《通用航空飞行管制条例》以及《通用航空飞行任务审批与管理规定》等。
多位业内人士分析：监管有重叠、规范不明确，是现阶段国内“黑飞”现象严重的重要原因。出于维护全民安全，亟待建立起科学、有效的监管围墙。
民用通信网络 篇11
国内外已有许多学者对机场分类进行研究。例如, 美国联邦航空局FAA按照旅客吞吐量占当年旅客总运输量的比例将美国的机场分为4类。我国杨英宝等依据旅客吞吐量以及机场当地的GDP和人口等指标对机场进行分类。褚衍昌同样依据吞吐量与机场当地经济指标进行分类, 但通过对众多指标的主成分分析, 找出关键指标。
人工神经网络具有并行处理和自适应、自组织的学习能力, 对处理非线性问题十分有效。现有多种神经网络类型, 如误差反向传播BP (Error back prorogation) 、径向基函数神经网络RBF (Radical Basis Function) 和SOM网络等。其中自组织特征映射神经网络SOM (Self-Organizing feature Map) 是由Kohonen提出的神经网络数值模拟方法。SOM模拟大脑神经系统的自组织特征映射功能, 可在训练中无监督自组织学习, 通过学习提取数据中的重要特征或内在规律。进而实现分类分析的功能。
1 SOM结构原理
1.1 SOM结构
SOM是输入层、输出层的构成两层网络。与传统的聚类方法相比, SOM网络形成的聚类中心可以被映射到一个曲面或平面上, 以保持固定不变的拓扑结构。在输入层的神经元个数为n, M=n2个竞争层组成的一个两维平面的神经元阵列上, 输入层和竞争层的各神经元之间能够实现完整的全连接。
SOM的基本结构中, 网络的输出层为一个二维的平面拓扑结构。输入层和竞争层各神经元之间可以实现全向连接, 即每个输出节点与所有的输入节点之间存在连接, 每个连接权重被用来指示连接强度。各个神经元的连接权值具有一定的分布, 每个输入节点与输出节点通过连接权重w相连接, 输出层节点j与输入层各个阶段xi (i=1, 2, …, N) 的连接权Wij为第j类的聚类中心;竞争层之间实行横向连接, 邻近的神经元互相激励, 而相互较远的神经元则互相抑制, 而更远的神经元之间又具有较弱的激励。
1.2 SOM原理
SOM运行分为训练和工作两个阶段进行, 当输入模式的类别发生改变后, 获胜节点也将在节点二维平面上改变。在获胜节点相互连接的外侧因为存在相互刺激兴奋作用, 所以产生一个较大的响应, 然后获胜节点及其周围获胜邻域内节点的权向量值也将进行不同程度调整, 其调整的方向、大小根据距离获胜节点的远近而变化。通过自组织网络中的大量的输入训练样本用来调整网络的权值, 最终使得输入层的每个节点成为对一个特定的输入模式敏感的神经细胞, 其对应的一个权向量的成为某个特定输入模式的中心向量。当有两个类别的特征向量非常接近时, 这意味着这两个节点的在节点拓扑图上位置接近, 从而在输出层上形成输入模式类别的特征向量图。
SOM训练结束, 输出层中对于每一个输入模式类的特定关系是完全确定地, 这个网络即可用来模式识别。当你任意输入一个模式, 网络输出层神经元中一个特定的类将有最大的响应, 从而实现自动分类。
1.3 SOM算法学习规则
1) 对由归一化处理过的随机数组成输出层的权值向量进行初始化, 并对学习率赋予初始值。
2) 从训练样本集中接收一个输入模式并进行归一化处理。
3) 计算点积, 寻找获胜节点, 以计算得到的点积结果中最大的作为获胜节点, 如果输入是非规范的未经归一化处理, 则需计算欧氏距离, 以欧式距离最小的作为获胜节点。
4) 确定获胜邻域, 以中心时刻作为确定权重的调整时间域, 在训练期间获胜邻域随时间逐渐收缩。
5) 对获胜邻域内所有节点进行权值调整。
6) 判断是否结束, 在SOM网络中有没有类似的BP网络的输出误差的概念, 以学习率是否到达预定条件作为结束依据。未到达则返回第二步。具体算法流程见图1。
2 运输机场的SOM聚类分析
2.1 聚类依据
遴选8个因素作为运输机场的聚类指标, 依次为旅客吞吐量 (x1) 、货邮吞吐量 (x2) 、起降架次 (x3) 、航站楼面积 (x4) 、航线条数 (x5) 、机场服务城市的就业人数 (x6) 、GDP (x7) 、外商直接投资 (x8) 。从关键指标看出, 影响机场分类还是基于机场自身的运营数据指标, 这些指标直接反映机场的运营规模和发展情况。除此之外, 也不能忽视机场地区的社会经济发展状况对机场分类带来的影响, 例如, 机场所在地的经济总量、人口规模等, 这些指标都直接或间接影响机场的运营与发展情况。
2.2 聚类机场
本文采用2010年全国主要机场的指标数据进行聚类分析。由于2010年排名前40位机场的客、货吞吐量分别占全国吞吐量的90%、92%以上, 所以本文选取排名前40位机场作为聚类分类对象。
3 程序实现
使用的SOM网络模型是基于MATLAB语言构建, 利用其中的神经网络工具箱可以方便实现整个学习、训练和模拟过程, 输入层共8个节点, 分别对应上述机场评价指标体系中的8项指标。以40个机场为样本, 确定的网络输入模式为
其中:k=1, 2, …, q (q=40, n=8) , 构成样本数为40, 指标为8的输入矩阵。竞争层组织结构根据分类方法将SOM神经网络的竞争层结构选为[8, 1]类型, 即将40个样本最终分别划为8类进行学习, 使用Newsom函数创建一个SOM网络:net=netsom ([0 1], [8 1]) 。其中, [0 1] (为网络输入P的最大值和最小值, [8, 1]为竞争层的网络结构;SOM网络参数设置, 拓扑函数默认为‘hextop’, 距离函数为‘linkdist’, 排列阶段邻域半径为两个神经元的最大可能距离, 排列阶段学习速率设定为1, 排列阶段学习次数为10 000次, 调整阶段邻域半径为1, 调整阶段学习速率为0.02。
4 聚类结果及分析
4.1 分类结果
通过SOM神经网络对所选指标数据的处理和分析, 最终得到2010年全国主要的40个机场的分类结果, 见表1。
4.2 分类结果分析
从表2可以看出, 第一类至第二类机场的客货量突出, 起降架次较多, 航线条数密集, 所在城市的各项数据明显领先于其他机场所在城市。我国机场布局中的大型枢纽机场, 所在的城市属于国家的政治经济、中心, 是我国经济最为发达、人口流动量大的城市。其中第一类机场的各项指标均明显高于其他机场, 是国家级的航空枢纽。第二类机场指标稍弱与第一类机场, 为大区域级航空枢纽。
第三类、第四类的客运量基本持平, 但是第三类的货运量和所在城市的经济指标明显大于第四类, 因此, 区域级的航空枢纽, 特别是区域的物流集散中心。第四类机场所在城市为旅游性城市, 机场的航线条数、起降架次以及航站楼面积均大于第三类, 也是区域的航空枢纽。第三类与第四类机场均是服务于各自所在的主要经济圈, 机场所在城市经济发达, 人口密度较大, 所以机场客流量较大, 未来成长潜力巨大。
第五类机场客货量中等、航线条数中等、所在城市的人口较多、GDP较高, 多为所在地区的客流中转中心, 为地区级的航空枢纽。
第六类机场客货量不多, 所在城市经济发展水平较高, 人口密度稍多, 多为省会级的航空枢纽。
第七类、第八类机场客货量较低, 航线条数一般, 多为中小型机场, 所处城市人口不多, 经济发展水平不高, 多为中西部省份经济中心城市, 其旅游资源比较丰富, 第八类人口密度众多, 除个别城市外, 机场运输量近几年增长平稳。
5 结束语
将SOM原理应用于民用机场的聚类分析中, 其分类结果有较强的客观性, 能够准确地把握各个类别的本质联系。这种民用机场的新地分类方法, 将对全国整体机场布局研究以及各个机场在未来制定运营策略和定位分析上都具有非常重要的现实意义。
摘要：机场是综合交通运输的重要节点, 是航空运输的重要基础设施。科学地进行机场分类研究对于机场的国家布局规划、机场自身定位和运行策略选择等都具有重要的现实与理论研究价值。利用神经网络技术中的自组织映射 (SOM) 网络并结合MATLAB软件进行编程对我国主要机场进行聚类分析评价, 得出我国主要机场分为8层的主要结论。结果表明, 自组织特征映射 (SOM) 能很好用于我国机场分类, 是一种新颖、有效的分类方法。
关键词：民用机场,SOM神经网络,Matlab,聚类分析
参考文献
[1]赵晓丹, 齐志.基于SOM神经网络的聚类方法研究[J].吉林省经济管理干部学院学报, 2008, 22 (2) :1-3.
[2]董志毅, 夏新平, 褚衍昌.我国机场分类的影响机理与聚类分析研究[J].商场现代化, 2006 (36) :1-2.
[3]伊春华.基于SOM神经网络的人力资本聚类分析[J].辽东学院学报, 2006, 13 (1) :1-2.
[4]韩力群.人工神经网络理论、设计及应用[M].北京:化学工业出版社, 2007.
[5]褚衍昌.机场运营效率评价及改善研究[D].天津:天津大学, 2009.
[6]赵威, 李磊, 李琳.基于SOM网络的中原城市群可持续发展水平研究[J].河南科学, 2009, 27 (12) :3-4.