数字化、智能化飞行保障新模式探讨

    袁春娟 焦守波 段宏斌

    摘 要：本文主要对机场飞行保障模式进行分析，探讨利用无线移动4G技术，改变现在单纯点对点或点对多的单纯语音通信模式，融入数据通信、视频通信等新方式，提高飞行保障的数字化、智能化程度，提升保障效率，更好的保障飞行安全。

    关键词：飞行保障；数字化；无线移动技术

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.160

    1 引言

    机场现用的指挥调度通信方式，通过对讲机实现对总调与机务处、场站、各机务保障单位、各场务保障单位、机场守卫、消防、医疗等人员和车辆的指挥调度。所有的指挥调度均以语音通话进行，没有通话记录能力；指挥调度人员需要了解现工作现场情况，只能听取语音汇报或者亲自前往现场查看；对机务、场务的人员和车辆等保障资源的位置、工作状态（是否已完成任务）无法实时掌控，各类资源的调度协调受限，从而制约了下一步工作的及时开展；对于突发情况无法第一时间了解事发现场的具体情况，不便于指挥调度人员及时下达正确的指令。

    2 无线通信技术发展和应用现状

    移动通信技术经过了2G、3G时代的过度，已进入4G技术时代，4G技术在全球多个国家得到了广泛推广。4G移动通信技术采用LTE技术（即广带接入和分布式网络），其网络结构采用全IP的网络结构。通过使用正交频分复用（OFDM），多载波调制技术，自适应调制编码（AMC）技术、MIMO多天线技术、智能天线技术、干扰抑制技术，基于IP的核心网，软件无线电技术等。

    LTE 4G技术实现了移动用户端的高数据传输速率，高频谱利用率，灵活的资源分配等优点，随着通信网络建设与终端应用方面的逐渐完善，已广泛应用于公网通信以及智慧城市、公共安全、水电交通、应急处突等政企行业专网通信领域。

    3 宽带多媒体集群专网系统构成

    宽带多媒体集群专网系统采用了OFDMA、MIMO、小区间干扰抑制技术、链路自适应技术等一系列LTE的关键技术，同时还采用适用于行业应用需求的空中接口数据链路模型、网络安全管理技术和服务策略等，保证网络语音集群功能的高效性和网络的安全可靠，并具有覆盖范围广、高带宽、高保密性、非视距传输、支持高速移动、支持专业集群业务等先进优势。

    宽带多媒体集群系统专网作为业务的具体承载无线平台，整体无线网络架构分为三层：控制中心层、基站层、终端层。

    （1）控制中心层。在控制中心布置核心网设备与中心各应用服务器、视频服务器、基站BBU通过以太网交换机接口相连。在控制中心子系统中，各专业应用子系统通过路由器与核心网单元相连接，实现控制中心与无线终端侧通信。核心网设备作为整个网络的核心处理单元，负责对整个网络子单元的管理和控制。

    （2）基站层：基站系统包含的设备是：基站设备BBU（Base band Unit）设备和RRU（Radio Remote Unit）设备，用以覆盖作业区域。BBU设备通过光纤与RRU设备相连，各基站通过百兆以太网接入网络交换机，通过通信传输系统提供的通道与控制中心连接。根据无线信号覆盖的要求在室内布置RRU设备，通过RRU+板状天线延伸无线覆盖，室内无线数据通信。

    （3）终端层：终端分为手持终端和车载终端、CPE终端。

    4 专网系统下飞行保障应用构想

    （1）专业无线宽带集群通信指挥调度。集群专网提供专业的语音集群通信服务，集群通信PTT（Push To Talk）服务是一种基于无线移动宽带网络的集群通信服务，通过无线手持、车载专业智能终端实现用户群体之间的群组通信，用户只需按键即可向个人或群组发起通话，无需拨号和等待对方摘机。

    在实际工作中集群通信PTT服务可提供多功能、多应用的一体化通信模式，如点对点语音，群组语音，数据通信，可提升用户的群组通信效率和快速反应能力。

    （2）手持终端语音集群、移动视频一体化调度。除了传统的语音集群通信服务外，依托集群网络的高带宽特性，集群专网网络集群能提供语音、视频联动。

    进行语音集群通话的同时，还可通过手持终端将现场视频上传到指挥中心调度台，调度员可根据实时看到的现场情况，进行即时调度，提高管理效率，并能对音视频资料进行存储，便于日后工作回溯或善后处理。

    （3）车辆、人员行为轨迹监控、记录。通过手持、车载终端上报的GPS信息对网络覆盖区域内的车辆和人员进行实时定位，并设置特定触发条件。当车辆接近特殊区域时，调取车辆的监控摄像头实时拍摄的监控影像信息，查看作业状态。

    （4）特殊情况，实现专家远程技术支持。机场设备出现故障或其他特殊情况，现场排障人员无法解决问题。机场管理部门迅速通过集群通知相关保障单位了解现场情况，并通过现场应急人员的语音+视频的实时回传了解现场情况，组织远端专家远程技术支持。

    （5）手持终端及调度台通过安装行业应用软件，实现机场行业数字化应用。集群专网作为机场安全生产系统的无线宽带数据业务承载平台，可以为众多机场应用提供数据传输通道，支持行业应用软件安装，将开发的相关应用软件安装在终端上，设备能够通过安装相应行业APP软件实现行业特定功能。

    1）计划信息查询：用户可以在终端上查询计划动态信息。

    2）车辆数字化派工：车辆调度员根据车辆状态信息，通过ADCS，将任务派发给车载终端。任务信息通过集群专网下发到对应的车载终端上，司机上车后，开始接收任务信息。

    3）任务状态监控：组长可以在手持终端上实时监控已派工任务的执行状态，调度员在调度界面上实时监控任务执行状态（待定、接受、拒绝、到位、失败、成功）。

    5 结束语

    宽带多媒体集群专网的网络架构简单，且具有性能高效、业务融合、应用灵活、安全稳定等特点，通過利用宽带集群专网可改变当前飞行保障工作中的纸质工单、语音指令，实现数字化、智能化的综合调度，避免以往单一语音集群调度引起的误听误信；人员、车辆可定位，可实现机场工作人员和特种车辆等资源的合理、及时调度；工单可查询，工作内容可回溯，大幅度提高工作效率，有效降低管理成本；通过与客户现有网络（语音对讲系统、桌面电话系统）对接，实现原有网络整合、设备利旧，降低通信成本，最终实现飞行保障工作的数字化、可视化、自动化和智能化。

    作者简介：袁春娟（1990-），女，陕西周至人，硕士研究生，工程师，研究方向：通信导航。