Inmarsat卫星通信系统开发进展

简介

30年来，国际移动卫星公司（Inmarsat）一直致力于为航空业提供符合行业标准的卫星通信系统，并推出了Classic Aero、SB-S等服务。语音通信和数据服务的发展对航空业具有革命性意义，Inmarsat公司一直在改善通信和数据服务以满足不断变化的行业需求，同时始终保持服务的可靠性和有效性。

在新冠肺炎疫情爆发之前，Inmarsat公司每天通过其全球网络处理约13.5万架飞机的位置报告，全年处理约5千万架飞机的位置报告。如今，全球90％以上跨洋区飞行的飞机都会使用这项服务，总计超过1.25万架飞机。

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Inmarsat卫星通信系统关键功能

Classic Aero可提供市场领先的驾驶舱语音通信和数据安全服务，全球有200多家航空公司、喷气机运营商和政府机构都在使用这项服务。Classic Aero提供了对空中交通管理至关重要的两个功能：通信和监视功能。Classic Aero使用契约式自动相关监视（ADS-C）进行监视并使用管制员-驾驶员数据链通信（CPDLC）进行通信，可以缩短空中飞机之间的间隔要求，预计在接下来的几十年中，将洋区空域容量扩大300％以上，并为航空公司节省数十亿美元。但是，目前Inmarsat卫星通信技术已经发生了变革，SB-S将再次为飞行效率与安全带来革命性的进步。

SB-S能够为飞机驾驶舱提供最为强大且全面的卫星通信解决方案，其多声道功能能够让机组成员同时进行通话，且不影响数据传输速度。在基于互联网协议（IP）的飞机通信寻址与报告系统（ACARS）技术的支持下，SB-S服务将变得更为快速、强大和可靠。SB-S拥有全球航班追踪功能。这能够让航空公司获得近乎实时的飞机经度、纬度、高度、真实航向与地面速度的信息。该系统提供1分钟或更快的连续间隔位置报告，可在预设参数显示飞行异常时启动响应。此外，SB-S还能将遇险情况及时通知航空公司和救援协调部门，并缩小搜索半径，这将为快速定位失踪飞机提供更有力的保障。

Helios航空咨询公司在计算节约资金时发现，在2001年至2016年之间，洋区卫星通信使用量的增加为航空业带来了30亿美元的收益。Helios研究发现，空中交通管理方面的收益总计11亿美元，而其余的19亿美元则是归功于飞机与运行中心之间通信的改善。研究表明，卫星通信技术能够支持更多飞机在空中更安全地飞行。通信和跟踪能力的增强意味着飞机之间的间隔距离可以从100海里缩短到30海里，为在北大西洋繁忙空域中运行的航空公司提供了便利。目前由于Inmarsat卫星网络能力的增强，全球航空机构正准备将间隔再次缩短到30海里以下。

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Classic Aero的新优势

Inmarsat公司进一步增强Classic Aero的卫星通信能力，使航空公司能够最大程度地提高运行效益，从当前的卫星通信设备中获得新优势。对航空公司来说，卫星通信能力的增强可提高运行效率并节省成本，并且无需对当前使用Classic Aero服务的数千架飞机进行升级。

Inmarsat公司对其通信网络进行了投资，以确保满足更高性能的需求。Inmarsat公司将这项改进项目称为先进空中交通服务（AATS）。该项目提出对Classic Aero服务基础设施进行重要升级，使其能够支持所需性能，同时提供可扩展的能力和容量，为航行服务提供者（ANSP）、国际民航组织（ICAO）和监管机构提出的空中交通服务效率倡议提供支持。

以上所讨论的所需性能来源于国际民航组织基于性能的通信和监视（PBCS）标准，该标准可确保通信和监视方面的新兴技术完全支持空中交通管理（ATM）以及新技术实施和运行的安全性。基于性能的间隔标准包括当前已发布的支持CPDLC和ADS-C的相关标准，例如纵向30海里和横向23海里。AATS项目于2020年11月发布了支持CPDLC和ADS-C的新标准。这些新标准将纵向间隔要求降低到20海里，以及如果一架飞机在爬升或下降的阶段需要穿越另一架飞机的飞行高度，则需要增加至少12海里的横向间隔。

其他基于性能的间隔标准也于2020年11月份发布，CPDLC可通过天基广播式自动相关监视（ADS-B）达到这些标准的要求。航行服务提供者如选择天基ADS-B以支持CPDLC通信，也可以继续享受ADS-C带来的安全和效率等好处，包括航路一致性、高级航路点报告以及备用监视等功能。AATS项目确保Classic Aero网络可以以更大的容量支持基于性能的缩短间隔的标准，并为CPDLC以及高更新率的ADS-C提供支持，从而为运营商和航行服务提供者提供了效率优势。这一项目使用户能够继续使用现有的Classic Aero设备来满足已更新的基于性能的标准，从而使用户能够受益于飞行效率的提高，同时也节约了时间和成本。

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改善通信能力

随着空中交通间隔的不断缩短，更需要管制员和飞行员之间的实时快速语音通信。AATS项目增强了一些通信功能，通过改善地对空卫星语音连接的速度以及实现管制员与飞行员之间的直接通信来提供更先进的通信能力。

Inmarsat公司支持航行服务提供者实施和评估这种基于IP的卫星语音功能，与国际民航组织和航行服务提供者合作制定性能要求，了解如何利用这些快速语音功能来改善空域拥堵的现状，从而提高飞行效率和灵活性。

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用于空中交通监视的ADS-C

美国政府近期发布了一份报告，该报告概述了美国联邦航空局（FAA）对美国洋区空域中增强型ADS-C技术的认可，并将ADS-C作为FAA实现到2022年实施新国际标准这一目标的关键部分。

该报告明确指出ADS-C仍然是洋区空中交通管制监视所需的最先进且必不可少的技术。该报告还提出，Inmarsat公司作为业界领先的卫星通信和监视服务提供商的，卫星通信和监视功能可确保在洋区飞行的飞机保持安全间隔。

此外，该报告还特别介绍了ADS-C相对于ADS-B的优势。结论是，ADS-C比天基ADS-B具有更高的成本效益，并且ADS-C将推动FAA在飞行监视等方面的进一步发展，以有效管理洋区空域中未来的空中交通量增长。该报告进一步将ADS-C确立为洋区空域唯一可随时使用的解决方案，因为报告提出将天基ADS-B整合到FAA运行中仍存在重大问题，还需要进行持续研究并制定解决方案。二十多年来，在Inmarsat的Classic Aero和SB-S服务的支持下，CPDLC和ADS-C已成为洋区航空安全的基石。

发布日期：2021年2月23日

来源：防务快讯