2020年受疫情影響，盡管民用航空電子（簡(jiǎn)稱航電）產(chǎn)品銷售額大幅下滑，但超聲速公務(wù)機(jī)等新型航空電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、ADS-B、機(jī)載衛(wèi)星天線、空中互聯(lián)服務(wù)、導(dǎo)航進(jìn)近與電子飛行包、增強(qiáng)飛行視覺(jué)系統(tǒng)等航電技術(shù)的發(fā)展將助力航空業(yè)復(fù)蘇，促進(jìn)下一代民用航空電子市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。
2020年，盡管新冠病毒疫情妨礙了全球航空領(lǐng)域的發(fā)展，但應(yīng)用于未來(lái)高超聲速公務(wù)機(jī)和電動(dòng)垂直起降飛機(jī)（eVTOL）的航空電子技術(shù)發(fā)展已經(jīng)向前邁進(jìn)。飛機(jī)制造商與航電設(shè)備商圍繞高超聲速公務(wù)機(jī)的態(tài)勢(shì)感知以及eVTOL的小型輕量化等需求開展了針對(duì)性設(shè)計(jì)。
1．Aerion公司聯(lián)合多家航電設(shè)備供應(yīng)商推動(dòng)AS2超聲速公務(wù)機(jī)航電系統(tǒng)研制
2020年Aerion公司與霍尼韋爾公司合作實(shí)現(xiàn)了對(duì)航空電子和互連設(shè)備的聯(lián)合定義，并選定BAE系統(tǒng)公司為AS2公務(wù)機(jī)提供電傳飛行控制系統(tǒng)，包括有源接收器。Aerion公司和霍尼韋爾公司合作開發(fā)的機(jī)載航電設(shè)備主要包括：直觀的自動(dòng)化觸摸屏顯示系統(tǒng)，以減輕飛行員的工作量，計(jì)劃采用三個(gè)大尺寸觸摸屏顯示器和三個(gè)小尺寸iPad尺寸顯示器，在不同的飛行階段都能達(dá)到無(wú)與倫比的態(tài)勢(shì)感知能力；先進(jìn)的通信導(dǎo)航系統(tǒng)以及飛行指引和管理系統(tǒng)，以支持該機(jī)的低噪聲技術(shù)和超聲速飛行。BAE系統(tǒng)公司的有源接收器將為飛行員提供靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的觸覺(jué)力反饋，該接收器包含了電子控制的制動(dòng)器，可以通過(guò)操縱桿向飛行員發(fā)送觸覺(jué)反饋，警告飛行員注意結(jié)構(gòu)或空氣動(dòng)力運(yùn)行極限。
除了與霍尼韋爾公司和BAE系統(tǒng)公司正在進(jìn)行的開發(fā)工作外，Aerion公司還與美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）等監(jiān)管機(jī)構(gòu)開展了合作，以更新超聲速飛機(jī)在美國(guó)大陸上空飛行的法規(guī)。Aerion公司計(jì)劃在2023年之前開始生產(chǎn)AS2。
2. 霍尼韋爾等航電設(shè)備商提出了多種eVTOL航空電子系統(tǒng)方案
2020年，霍尼韋爾公司宣布與eVTOL制造商、Vertical Aerospace和Pipistrel公司合作開發(fā)自主的航空電子飛行技術(shù)，包括輕型IntuVue RDR-84K雷達(dá)和緊湊型電傳系統(tǒng)，該系統(tǒng)是具有“無(wú)電纜”的航空電子設(shè)備。如果飛行員迷失方向，該系統(tǒng)可以提供安全控制飛機(jī)的包絡(luò)限制（envelope limiting）。RDR-84K雷達(dá)提供多個(gè)雷達(dá)波束，用于同時(shí)探測(cè)天氣、飛機(jī)、地面車輛、建筑物和人員?；裟犴f爾還制造了可應(yīng)用于UAM的輕型執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器，如可變排氣閥執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器（VBVA）——一種氣動(dòng)、燃油驅(qū)動(dòng)或機(jī)電執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器，用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)排氣閥的位置，向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器提供反饋并提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
2020年9月，美國(guó)的飛機(jī)制造商Curtiss Wright公司稱一家eVTOL制造商已授予該公司一份合同，為eVTOL OEM的新型固定翼飛機(jī)提供堅(jiān)固耐用的超小型（USFF）航空電子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)解決方案，該飛機(jī)將在測(cè)試飛行中使用Curtiss Wright的飛行控制計(jì)算機(jī)和控制系統(tǒng)，并且采用車載以太網(wǎng)交換機(jī)解決方案的無(wú)人駕駛城市空中出租車。Curtiss Wright表示，該公司為該飛機(jī)提供的是重量不到1.5磅、完全堅(jiān)固耐用的Parvus DuraCOR 311處理器，是一款基于低功耗四核Intel?Atom的USFF嵌入式計(jì)算機(jī)/控制器E3845（Bay Trail-I）處理器，還提供了半磅的Parvus DuraNET 20-11USFF 8端口千兆以太網(wǎng)（GbE）交換機(jī)。CurtissWright公司針對(duì)尺寸、重量、功率和成本（SWaP-C）受限的飛機(jī)均進(jìn)行了優(yōu)化。
雖然無(wú)電纜航空電子技術(shù)有助于減輕eVTOL的重量，佛羅里達(dá)州的卡萊爾互聯(lián)技術(shù)公司（CarlisleIT）稱其推出的同軸電纜eVTOL航空電子設(shè)備同樣可以提供減輕重量。為保持同軸電纜的輕量化，該公司采用了ARACON外層編織技術(shù)（ARACON是一種金屬包層光纖），與傳統(tǒng)金屬編織光纜相比，重量減輕了80%。除了輕量化優(yōu)勢(shì)，該公司研發(fā)的Octax系列數(shù)據(jù)連接器的傳輸速率高達(dá)10千兆比特每秒（GBPS），是當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)連接器的10倍，可與CarlisleIT 的10 GB以太網(wǎng)電纜相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)eVTOL飛機(jī)的小空間高帶寬需求。
根據(jù)國(guó)際民航組織的廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）發(fā)展路線規(guī)劃以及ADS-B技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，2020年機(jī)載設(shè)備基本完成ADS-B Out的加裝，正在逐步開展ADS-B In設(shè)備的研發(fā)與認(rèn)證。同時(shí)，星基ADS-B技術(shù)以及自主遇險(xiǎn)追蹤設(shè)備的研發(fā)將進(jìn)一步提升民航飛行的安全性。
1. uAvionix公司推出tailBeaconX通用型ADS-B接收器
2020年2月，uAvionix公司推出與星基 ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)兼容、當(dāng)前乃至未來(lái)通用航空(GA)和城市空中交通系統(tǒng)(UAM)均適用的ADS-B接收器。這種命為“tailBeaconX”的ADS-B接收器內(nèi)置有1090兆赫擴(kuò)展電文廣播式發(fā)射器、衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)(SBAS)、GPS系統(tǒng)和偶極天線，能利用飛機(jī)電源提供動(dòng)力，便于快速安裝在飛機(jī)尾部航行燈位置上。這種ADS-B接收器體積小，重約90克，功率僅為3瓦的。此外，tailBeaconX配有AV-30-E電子飛行儀表系統(tǒng)(EFIS)和AV-20-E多功能顯示屏，能最大限度地利用駕駛艙控制面板的空間，可提供飛行姿態(tài)(AI)、陀螺定向(DG)和迎角(AoA)顯示功能。
圖1 uAvionix公司開發(fā)的tailBeaconX通用型ADS-B接收器
2．FreeFlight系統(tǒng)公司推出新型ADS-B In接收機(jī)
FreeFlight系統(tǒng)公司推出了978 MHz、1090 MHz頻段經(jīng)認(rèn)證的ADS-B In接收機(jī)。該公司的產(chǎn)品能夠基于最新的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)接收最新的空中交通信息，提升飛行員空中態(tài)勢(shì)感知能力，有效減少飛機(jī)對(duì)地面雷達(dá)站的依賴。
數(shù)據(jù)鏈接收機(jī)系統(tǒng)可獲得五類認(rèn)證的ADS-B信息，兼具接收機(jī)和收發(fā)機(jī)兩種功能。系統(tǒng)在978 UAT頻段上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可接收飛行信息廣播服務(wù)（FIS-B）、飛機(jī)監(jiān)視應(yīng)用系統(tǒng)、空中交通信息系統(tǒng)廣播（TIS-B）和全球定位系統(tǒng)等多樣化信息，支持以太網(wǎng)、RS-232和ARINC 429等多種數(shù)據(jù)接口。
另外，最新的ADS-B In產(chǎn)品還能與其他便攜式電子設(shè)備應(yīng)用程序（如ForeFlight，WingX和JepView）實(shí)現(xiàn)無(wú)縫Wi-Fi集成，使飛行員更好地基于認(rèn)證數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)空域評(píng)估。
3．Aireon公司與FAA簽署星基ADS-B數(shù)據(jù)開發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議
Aireon公司于2020年11月12日發(fā)布公告，已與FAA達(dá)成了一項(xiàng)新的合作伙伴關(guān)系協(xié)議，使用全球數(shù)據(jù)集來(lái)開發(fā)星基ADS-B數(shù)據(jù)在整個(gè)空中交通管理頻譜中的創(chuàng)新應(yīng)用。
根據(jù)協(xié)議，F(xiàn)AA將對(duì)Aireon公司的高保真、實(shí)時(shí)空中交通監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛的內(nèi)部訪問(wèn)，以支持FAA對(duì)各種應(yīng)用的評(píng)估，包括與空中交通管制自動(dòng)化平臺(tái)的集成和驗(yàn)證、空域安全分析、事故調(diào)查數(shù)據(jù)分析、機(jī)場(chǎng)地面應(yīng)用、搜索救援、空中交通管理支持、遠(yuǎn)程態(tài)勢(shì)感知和商業(yè)航天等。
L3 Harris公司是FAA地面ADS-B空中交通監(jiān)視項(xiàng)目的主承包商，Aireon公司的星基ADS-B數(shù)據(jù)建立在L3Harris公司提供的連續(xù)的、企業(yè)范圍的空中交通監(jiān)視服務(wù)的基礎(chǔ)之上。Aireon公司的星基ADS-B數(shù)據(jù)的部署將使FAA能夠開發(fā)確保未來(lái)投資價(jià)值和回報(bào)的用例。
4.Orolia公司為空客生產(chǎn)飛機(jī)自主遇險(xiǎn)追蹤設(shè)備
2020年12月，Orolia公司獲得了空客公司（空客）遇險(xiǎn)跟蹤型應(yīng)急定位發(fā)射機(jī)（ELT-DT）長(zhǎng)期供應(yīng)合同。Orolia公司是定位、導(dǎo)航、授時(shí)（PNT）領(lǐng)域的重要開發(fā)商，其產(chǎn)品能在全球定位系統(tǒng)/全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS / GNSS）失效情況下，實(shí)現(xiàn)可靠、安全、高性能的實(shí)時(shí)位置發(fā)送功能。
Orolia公司ELT產(chǎn)品的最新型號(hào)為Ultima-DT。該產(chǎn)品采用成熟的Kannad技術(shù)，根據(jù)最新航空安全指令開發(fā)，可顯著增強(qiáng)飛機(jī)的全球跟蹤能力。根據(jù)國(guó)際民航組織全球航空遇險(xiǎn)/安全系統(tǒng)（GADSS）建議和歐盟標(biāo)準(zhǔn)要求，從2023年1月起交付的所有新飛機(jī)均應(yīng)能夠自動(dòng)報(bào)告其位置信息，并確定飛行終點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)在遭遇險(xiǎn)情時(shí)，救援隊(duì)能夠迅速定位飛機(jī)并恢復(fù)機(jī)上飛行記錄數(shù)據(jù)。
與傳統(tǒng)自動(dòng)固定式ELT不同，Ultima-DT與航空電子系統(tǒng)高度集成，當(dāng)檢測(cè)到潛在的遇險(xiǎn)情況時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，并在飛機(jī)飛行過(guò)程中時(shí)自動(dòng)傳輸狀態(tài)信息。新型ELT系統(tǒng)可自動(dòng)獲取飛機(jī)位置信息，并實(shí)時(shí)向全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)（Cospas-Sarsat）組織實(shí)時(shí)發(fā)送406 MHz消息（包括準(zhǔn)確的位置信息）。
隨著L/S波段衛(wèi)星向高速率和高安全性發(fā)展，以及Ka波段高通量通信衛(wèi)星的逐漸部署，機(jī)載衛(wèi)星天線也逐漸由傳統(tǒng)的機(jī)械平板天線向超低輪廓、低價(jià)格的相控陣天線方向發(fā)展。
1．NXTCOMM公司完成AeroMax低成本平板天線設(shè)計(jì)
2020年6月，位于亞特蘭大的NXT Communications公司宣布完成了針對(duì)商業(yè)和國(guó)防航空市場(chǎng)的AeroMax低成本平板衛(wèi)星天線的設(shè)計(jì)。NXTCOMM公司的大容量平板衛(wèi)星天線旨在以較低的價(jià)格提供更高的性能。該設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn)的印刷電路板(PCB)制造技術(shù)，現(xiàn)成的商用組件以及可擴(kuò)展至任何尺寸的獨(dú)特模塊化子陣列拓?fù)洹?/span>
由于射頻和半導(dǎo)體封裝和制造技術(shù)的進(jìn)步，AeroMax天線優(yōu)化了高度集成的基于硅的芯片組和子陣列設(shè)計(jì)，這是下一代低成本商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)品組合的基礎(chǔ)天線。該公司表示，驅(qū)動(dòng)天線的核心孔徑經(jīng)過(guò)了飛行測(cè)試，并已部署在多種國(guó)防航空和情報(bào)，監(jiān)視與偵察(ISR)應(yīng)用中。
圖2 NXTCOMM公司的AeroMax低成本平板天線設(shè)計(jì)
2.柯林斯公司推出新型機(jī)載衛(wèi)星通信系統(tǒng)
2020年8月，柯林斯公司開發(fā)的新型寬帶Iridium Certus機(jī)載衛(wèi)星通信（SATCOM）系統(tǒng)又取得了一項(xiàng)里程碑成果?；贗ridium Certus SATCOM系統(tǒng)，柯林斯公司新型有源低增益天線（ALGA）成功實(shí)現(xiàn)了與軌道衛(wèi)星銥星（Iridium）的L波段寬帶服務(wù)的連接，并進(jìn)行了穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。這是柯林斯公司首次成功實(shí)現(xiàn)Iridium Certus級(jí)別的機(jī)載衛(wèi)星通信設(shè)備與軌道衛(wèi)星銥星之間的高速、無(wú)縫、安全的數(shù)據(jù)傳輸，標(biāo)志著低增益機(jī)載天線首次成功邁進(jìn)軌道衛(wèi)星傳輸市場(chǎng)。
目前，柯林斯公司的新型SATCOM解決方案仍在開發(fā)中。公司負(fù)責(zé)新系統(tǒng)所有機(jī)載硬件系統(tǒng)（衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)單元（SDU）、SDU配置模塊（SCM）和天線等）的開發(fā)、制造工作。根據(jù)需求方要求，Iridium Certus SATCOM系統(tǒng)可選配低增益或高增益天線，分別實(shí)現(xiàn)L帶寬176 kbps、704 kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率；同時(shí)，該系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)SATCOM系統(tǒng)重量更輕、天線尺寸更小等優(yōu)點(diǎn)，可顯著實(shí)現(xiàn)飛機(jī)減阻和降耗?？铝炙构就嘎?，IridiumCertus SATCOM系統(tǒng)計(jì)劃2022年交付。
3.Astronics公司Ku波段尾部安裝天線技術(shù)成功用于LuxStream飛行測(cè)試
2020年8月，總部位于紐約的航空技術(shù)制造商Astronics公司宣布近期成功與柯林斯公司開展了新的LuxStream公務(wù)機(jī)互連解決方案飛行測(cè)試。該方案使用柯林斯公司KuSAT-2000衛(wèi)星通信終端，集成Astronics公司Ku波段尾部安裝天線技術(shù)，測(cè)試結(jié)果超過(guò)了所有關(guān)鍵性能指標(biāo)，獲得了重要里程碑。據(jù)悉，KuSAT-2000衛(wèi)星通信終端可安裝在尾部天線，在美國(guó)的下載速度高達(dá)25 Mbps，使用SES衛(wèi)星的全球下載速度可達(dá)到15 Mbps。在飛行測(cè)試中，評(píng)估人員在多達(dá)7臺(tái)設(shè)備上傳輸了大約12GB的數(shù)據(jù)，這些設(shè)備通過(guò)一系列視頻流服務(wù)傳輸高清內(nèi)容。與此同時(shí)，工作人員還在一系列通信平臺(tái)上進(jìn)行了多次語(yǔ)音和視頻通話。Astronics公司將不斷推出LuxStream解決方案，為系統(tǒng)性能提供更加可靠的功能以及無(wú)與倫比的全球覆蓋范圍。
4. ClayLacy航空公司完成“環(huán)球”6000公務(wù)機(jī)JetWave Ka波段連接系統(tǒng)安裝
作為霍尼韋爾的授權(quán)經(jīng)銷商，ClayLacy航空公司最近在加利福尼亞州范紐斯的145號(hào)維修站按計(jì)劃和預(yù)算完成升級(jí)工作，為龐巴迪公司“環(huán)球”6000噴氣式公務(wù)機(jī)成功首次安裝了霍尼韋爾公司的JetWave Ka波段連接硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)為多組件系統(tǒng)，可連接到國(guó)際海事衛(wèi)星組織的Global XpressKa波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)橛^看電影、在社交媒體上共享視頻以及執(zhí)行視頻會(huì)議和收發(fā)大型文件等任務(wù)提供高速流式互聯(lián)網(wǎng)連接。
除了“環(huán)球”6000公務(wù)機(jī)，ClayLacy航空公司還可以在達(dá)索公司“獵鷹”和龐巴迪公司“挑戰(zhàn)者”公務(wù)機(jī)上安裝JetWave系統(tǒng)，安裝所需時(shí)間通常為30至35天。
2020年，機(jī)上連接供應(yīng)商以及相關(guān)行業(yè)聯(lián)盟正在通過(guò)向第三代、第四代和第五代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，通過(guò)形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以期降低成本同時(shí)提高乘客的網(wǎng)絡(luò)連接體驗(yàn)。
1．Seamless航空聯(lián)盟發(fā)布新的空中互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)
2020年2月，Seamless航空聯(lián)盟(Seamless Air Alliance)已在實(shí)現(xiàn)新一代空中互聯(lián)(IFC)方面取得了新的進(jìn)展，發(fā)布了全球首個(gè)空中互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)“Seamless Release 1.0”，包括適用于全球飛機(jī)系統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi連接的特定的開放標(biāo)準(zhǔn)。各大航空公司通過(guò)使用功能部件的開放接口，比如Hotspot 2.0和本機(jī)蜂窩漫游，可向乘客持續(xù)提供聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
Seamless航空聯(lián)盟于2018年由空客、Airtel、達(dá)美航空、Sprint和OneWeb五家公司聯(lián)合組建，作為一個(gè)聯(lián)盟，旨在降低價(jià)格，不斷增加并實(shí)現(xiàn)空中互聯(lián)服務(wù)、技術(shù)和升級(jí)的可用性。該航空聯(lián)盟首席執(zhí)行官Jack Mandala表示，新標(biāo)準(zhǔn)為IFC設(shè)備提供商提供了一個(gè)更大的供應(yīng)市場(chǎng)。新發(fā)布的Seamless Release 1.0標(biāo)準(zhǔn)從技術(shù)上簡(jiǎn)要解釋了如何使用GSM協(xié)會(huì)定義的蜂窩和Wi-Fi開放漫游和跨漫游網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。Seamless Release 1.0的系統(tǒng)架構(gòu)分為八個(gè)不同的功能部件，使用每個(gè)部件之間掛鉤的接口以一致的格式傳輸數(shù)據(jù)。此外，還支持使用Hotspot 2.0為機(jī)載Wi-Fi系統(tǒng)和本機(jī)蜂窩漫游建立自動(dòng)身份驗(yàn)證，確保任何蜂窩運(yùn)營(yíng)商可以使用機(jī)載(無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò))RAN和核心功能。該開放標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)影響調(diào)制解調(diào)器、天線或任何其他系統(tǒng)部件的內(nèi)部功能。
2. Gogo公司開始為飛機(jī)提供914米高度低空互連服務(wù)
美國(guó)空中互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商Gogo公司宣布從2020年7月20日起，其大部分地面基站將向乘客提供離地高度3048米(10000英尺)到914米(3000英尺)之間的空中互連服務(wù)。也就是說(shuō)，目前可以在914米(3000英尺)的高度實(shí)現(xiàn)空中互連服務(wù)，乘客將獲得額外15-20分鐘的互連服務(wù)。這項(xiàng)服務(wù)將在配備AVANCE L5或L3系統(tǒng)的公務(wù)機(jī)和配備Gogo公司ATG-4和ACPU2技術(shù)設(shè)備的商用航空支線飛機(jī)上提供。Gogo公司將進(jìn)行地面系統(tǒng)配置和遠(yuǎn)程軟件更新，無(wú)需對(duì)任何機(jī)載設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)。通過(guò)降低乘客網(wǎng)絡(luò)互連高度，搭乘較短航線的乘客現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)低空聯(lián)網(wǎng)，使其在整個(gè)飛行期間都能充分利用時(shí)間。Gogo公司已經(jīng)在大約50架飛機(jī)上進(jìn)行數(shù)百次飛行測(cè)試，結(jié)果表明914米高空互連服務(wù)可覆蓋美國(guó)的大部分地區(qū)。
3. 泰雷茲集團(tuán)、諾基亞和SkyFive在全球推出飛機(jī)4G LTEA2G解決方案
2020年10月，繼在歐洲成功推廣之后，泰雷茲集團(tuán)、諾基亞和SkyFive公司正在向全球市場(chǎng)推出新的4G LTE空對(duì)地（A2G）解決方案。這套解決方案從地面開始就可提供高速無(wú)縫的Wi-Fi連接，速度高達(dá)100Mbps，延遲不到50毫秒。利用現(xiàn)有的4G技術(shù)，A2G將飛機(jī)與最近的地面塔相連，在飛行途中無(wú)縫地在基站間切換，從而在整個(gè)旅程中保持始終如一的快速4G連接。通過(guò)優(yōu)質(zhì)的4G LTE性能以及飛機(jī)與地面塔之間的短距離（密集地部署以防止飛機(jī)共享帶寬），實(shí)現(xiàn)了高速和低延遲。乘客的體驗(yàn)將與在地面上使用4G移動(dòng)服務(wù)一致。易于訪問(wèn)的連接使乘客可以進(jìn)行不間斷的視頻會(huì)議通話、收看直播電視或通過(guò)自己的手機(jī)播放最新的高清電視節(jié)目。
安裝后，新啟用的機(jī)上4G功能將為飛機(jī)物聯(lián)網(wǎng)提供環(huán)境，在其中可以實(shí)時(shí)查看諸如發(fā)動(dòng)機(jī)卸載數(shù)據(jù)之類的運(yùn)營(yíng)效率，評(píng)估乘客體驗(yàn)并引入針對(duì)性的廣告。更好的連接性還可以為實(shí)施新的COVID-19安全協(xié)議提供支持。A2G還為運(yùn)營(yíng)商提供了節(jié)省大量成本、改善客戶體驗(yàn)并增加輔助收入的機(jī)會(huì)。與衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，4G天線的緊湊特性減少了二氧化碳排放并將安裝時(shí)間縮短至12小時(shí)之內(nèi)，這意味著飛機(jī)在安裝設(shè)備時(shí)花費(fèi)的停機(jī)時(shí)間更少。
該技術(shù)正在世界各地推廣，國(guó)內(nèi)外的運(yùn)營(yíng)商將可以在陸地上使用幾家公司聯(lián)合開發(fā)的4G天線設(shè)備：泰雷茲集團(tuán)提供車載終端（調(diào)制解調(diào)器+ RF）和天線；諾基亞公司負(fù)責(zé)地面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；SkyFive公司提供專利軟件算法，確保飛機(jī)在高速、高空和長(zhǎng)距離飛行時(shí)都能可靠連接。
4. 歐洲新的SESAR項(xiàng)目將測(cè)試諾基亞4G/5G應(yīng)用于飛機(jī)空地通信的連通性
2020年11月，由歐洲政府和行業(yè)財(cái)團(tuán)資助的一項(xiàng)新研究計(jì)劃將使用諾基亞的4G和5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試新無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管制員和駕駛員數(shù)據(jù)鏈通信（CPDLC）中的應(yīng)用?！皢我粴W洲天空空管研究計(jì)劃”聯(lián)合執(zhí)行體（SESAR JU）的“未來(lái)所有通信、導(dǎo)航和監(jiān)視技術(shù)”（FACT）項(xiàng)目將在伊斯坦布爾的一個(gè)私人機(jī)場(chǎng)部署諾基亞的4G和5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，并在該地使用改進(jìn)的客機(jī)和無(wú)人機(jī)航空電子設(shè)備測(cè)試低空空中交通數(shù)據(jù)通信。諾基亞正與Eurocontrol、霍尼韋爾公司、泰雷茲集團(tuán)以及其他幾家公司和行業(yè)組織合作，以確定如何將4G和5G連接安全地集成到傳統(tǒng)的空中交通管理（ATM）空對(duì)地?cái)?shù)據(jù)鏈路通信中。諾基亞表示，其CPDLC初步測(cè)試可能更多地集中在4G上，目前正在準(zhǔn)備測(cè)試用例與相關(guān)協(xié)議，預(yù)計(jì)在2021年6月到7月之間完成土耳其機(jī)場(chǎng)的部署并與Eurocontrol合作分配頻譜，未來(lái)將進(jìn)一步發(fā)展基于5G的飛機(jī)通信。
先進(jìn)導(dǎo)航、進(jìn)近技術(shù)的發(fā)展以及電子飛行包（EFB）應(yīng)用的進(jìn)步，為飛行員和飛機(jī)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了諸多好處，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的航線與航路、天氣情況等尋找改道、節(jié)省燃油和更高效地飛行路徑。
1．德國(guó)基于星基增強(qiáng)系統(tǒng)的GPS進(jìn)近著陸系統(tǒng)飛行測(cè)試
2020年2月，德國(guó)航空航天中心（DLR）在奧地利的薩爾茨堡和希臘的塞薩洛尼基通過(guò)A320先進(jìn)技術(shù)研究飛機(jī)對(duì)基于星基增強(qiáng)系統(tǒng)的GPS進(jìn)近著陸系統(tǒng)（GLASS）進(jìn)行了飛行測(cè)試。DLR在2019年5月首次使用漢莎空客319飛機(jī)在德國(guó)布倫瑞克測(cè)試了GLASS。當(dāng)時(shí)DLR還使用該系統(tǒng)進(jìn)行了自動(dòng)著陸。在許多小型機(jī)場(chǎng)，區(qū)域星基增強(qiáng)系統(tǒng)（SBAS）是在低能見度條件下可用的唯一服務(wù)。然而，航空運(yùn)輸中更普遍地配備采用地基增強(qiáng)系統(tǒng)(GBAS)的GLS(GBAS著陸系統(tǒng))。為了使配備GLS的飛機(jī)可以使用SBAS，DLR開發(fā)了GLASS。它使用地面SBAS接收機(jī)來(lái)確定差分GPS改正數(shù)，該改正數(shù)使用與GBAS相同的甚高頻（VHF）數(shù)據(jù)鏈連接到裝備GLS的飛機(jī)。這是一種高成本效益的方法，使以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的方法能夠在SBAS服務(wù)區(qū)內(nèi)為配備GLS的飛機(jī)提供垂直指導(dǎo)。由于該系統(tǒng)結(jié)合了SBAS和GLS，大多數(shù)組件都已經(jīng)得到認(rèn)證，不需要重新認(rèn)證。
2．APiJET公司開發(fā)基于TASAR的電子飛行包
APiJET公司開發(fā)了基于交通感知戰(zhàn)略機(jī)組需求（Traffic Aware Strategic Aircrew Requests, TASAR）的電子飛行包應(yīng)用程序Digital Winglets。TASAR由美國(guó)宇航局開發(fā)，利用座艙自動(dòng)化和連接性來(lái)優(yōu)化航線規(guī)劃，可以在空中自動(dòng)監(jiān)控潛在的更好的飛行路徑，并將信息傳遞給飛行員幫助他們獲得航路更改的許可。Digital Winglets應(yīng)用程序整合了機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的航空電子數(shù)據(jù)、機(jī)載和地面源共享的數(shù)據(jù)、與飛機(jī)的IP鏈路的通信數(shù)據(jù)以及ADS-B的監(jiān)視數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)最佳航線規(guī)劃，有效地節(jié)省燃油和飛行時(shí)間。
圖3 APiJET數(shù)碼之翼/TASAREFB應(yīng)用程序上飛行計(jì)劃的燃油和時(shí)間規(guī)劃軌跡
3.波音公司利用飛機(jī)接口設(shè)備優(yōu)勢(shì)增加飛行包應(yīng)用程序功能
波音公司開發(fā)的ForeFlightLLC應(yīng)用程序利用了飛機(jī)接口設(shè)備（AIDs）的優(yōu)勢(shì)來(lái)增加功能。波音的ForeFlight LLC銷售人員表示，當(dāng)ForeFlight連接到提供機(jī)上Wi-Fi的飛機(jī)接口設(shè)備時(shí)，該應(yīng)用程序可以流式傳輸高清天氣、實(shí)時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)和多種預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，以及通常只在地面上連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)才可用的所有其他數(shù)據(jù)。ForeFlight移動(dòng)應(yīng)用程序是與大量已安裝的航空電子設(shè)備和便攜式航空接收器的集成端口，使飛行員輕松獲得機(jī)上交通和天氣狀況，查看飛機(jī)位置和姿態(tài)信息，與安裝的航空電子設(shè)備共享飛行計(jì)劃等等。與業(yè)界領(lǐng)先的Jetpesen導(dǎo)航和飛行數(shù)據(jù)一起，F(xiàn)oreFlight的功能大大提高了飛行員的態(tài)勢(shì)感知能力，使飛行關(guān)鍵信息唾手可得。
圖4 使用平板電腦和智能手機(jī)上的ForeFlight來(lái)提交飛行計(jì)劃的飛行員
4. 佳明公司推出aera 760便攜式GPS導(dǎo)航儀
佳明（Garmin）公司自2020年5月起正式推出一款aera760便攜式GPS導(dǎo)航儀，其GPS接收機(jī)可接收美國(guó)GPS和俄羅斯Glonass網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。
aera 760導(dǎo)航儀由飛行員和飛機(jī)制造商組成的Garmin公司TeamX團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)，具有一些類似EFB和航空電子設(shè)備的功能，其7英寸（17.78厘米）觸摸屏可顯示許多程序，飛行員可以在飛行計(jì)劃中加載儀表進(jìn)近、到場(chǎng)和離場(chǎng)程序，用戶界面顯示Garmin航空電子設(shè)備以及Garmin Pilot EFB應(yīng)用程序慣例，其進(jìn)近程序也可以疊加在移動(dòng)地圖上。
Garmin公司3D視覺(jué)技術(shù)可在aera 760導(dǎo)航儀上使用，包括帶有橫向和垂直偏差條的HSI顯示屏和周圍地形、障礙物和機(jī)場(chǎng)的虛擬3D視覺(jué)透視圖。當(dāng)aera 760導(dǎo)航儀與兼容的姿態(tài)源(包括GDL 52或GTX 345)配對(duì)時(shí)，也可以使用帶有備用姿態(tài)信息的全合成視野。
2020年，隨著增強(qiáng)飛行視覺(jué)系統(tǒng)（EVFS）、組合視覺(jué)系統(tǒng)（CVS）等技術(shù)與設(shè)備的逐漸成熟，以及各類試驗(yàn)試飛工作的逐步開展，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)、歐洲航空安全局、加拿大運(yùn)輸部等民航監(jiān)管部門也相繼完成了多種型號(hào)設(shè)備的認(rèn)證。
1．龐巴迪即將獲得組合視覺(jué)系統(tǒng)認(rèn)證
2020年，龐巴迪的'環(huán)球'5500和6500型公務(wù)機(jī)將獲得組合視覺(jué)系統(tǒng)(CVS)認(rèn)證。2019年12月，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)對(duì)配備了龐巴迪視覺(jué)飛行駕駛艙和柯林斯航空公司融合航空電子套件的“環(huán)球”5500和6500進(jìn)行了認(rèn)證。在過(guò)去的兩年中，龐巴迪和柯林斯航空航天公司一直致力于為噴氣式公務(wù)機(jī)開發(fā)“第一個(gè)真正的組合視覺(jué)系統(tǒng)”。CVS將紅外增強(qiáng)視覺(jué)系統(tǒng)(EVS)與合成視覺(jué)系統(tǒng)(SVS)的圖像合并到一個(gè)共形視圖中使飛行員對(duì)“最佳視圖”一目了然，以提高安全性并減少以前在EVS和SVS之間切換所需的飛行員工作量。此外，“環(huán)球”5500和6500的還配備有高級(jí)天氣檢測(cè)、實(shí)時(shí)空中交通信息和機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖等航空電子套件。
圖5 組合視覺(jué)系統(tǒng)顯示屏示意圖
2．環(huán)球航空電子公司增強(qiáng)型飛行視覺(jué)系統(tǒng)獲得歐洲航空安全局認(rèn)證
2020年3月，環(huán)球航空電子公司（Universal Avionics, UA）研發(fā)的采用SkyLens頭盔顯示器的ClearVision增強(qiáng)型飛行視覺(jué)系統(tǒng)(EFVS)獲得了歐洲航空安全局(EASA)認(rèn)證，這是頭盔顯示器首次通過(guò)民航認(rèn)證。此項(xiàng)認(rèn)證將使飛行員能夠利用ClearVisionEFVS提供的“視覺(jué)優(yōu)勢(shì)”在較低的能見度下進(jìn)行儀表進(jìn)近和起飛。
ClearVision EFVS可與傳統(tǒng)的平視顯示器(HUD)、儀表顯示器以及該公司的SkyLens頭盔顯示器配合使用。ClearVision可以顯示增強(qiáng)的視覺(jué)和合成的視覺(jué)系統(tǒng)圖像，并且可以將這些圖像組合成一種合成視覺(jué)形式。SkyLens頭盔顯示器的優(yōu)點(diǎn)是視場(chǎng)基本上不受限制。
3.巴航工業(yè)綜合視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)巴西ANAC與美國(guó)FAA雙重認(rèn)證
2020年9月，巴西航空工業(yè)公司（巴航工業(yè)）為Praetor 500中型公務(wù)機(jī)和Praetor 600超中型公務(wù)機(jī)開發(fā)的綜合視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)（SVGS）通過(guò)了巴西民用航空管理局（ANAC）和美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）雙重認(rèn)證，成為首家SVGS原始設(shè)備生產(chǎn)商（OEM）。
SVGS系統(tǒng)能使飛行員隨時(shí)掌握飛機(jī)的空間位置、飛行姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)方向，有利于儀表飛行向目視飛行過(guò)渡，能在惡劣氣象條件下完成多種任務(wù)，還能使飛行員實(shí)施一類盲降（SA-CAT I）時(shí)的決斷高度降低到150英尺（50米）。該系統(tǒng)既可以加裝平視顯示器，又可以與增強(qiáng)視景系統(tǒng)（E2VS）配套使用，還可以獨(dú)立運(yùn)行。Legacy450、Legacy500以及Praetor 500、Praetor 600等公務(wù)機(jī)均可加裝此系統(tǒng)。
（航空工業(yè)發(fā)展中心 陳蕾 劉禹彤）
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