【簡介：】本篇文章給大家談談《飛機與地面交換信息是什么》對應的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、無人機與無人機地面站怎樣實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
2、飛機如何與地面通信？
3、
本篇文章給大家談談《飛機與地面交換信息是什么》對應的知識點，希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽：
- 1、無人機與無人機地面站怎樣實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
- 2、飛機如何與地面通信？
- 3、萬米高空中，飛機是怎么和地面進行聯(lián)絡的？
- 4、載人航天飛機上的宇航員如何與地面基站通信？
- 5、直升機是靠什么向地面?zhèn)魉托畔⒌模?/a>
- 6、當飛機飛行時，飛機和地面是怎么通信的？飛機上的一些狀態(tài)參數(shù)怎么傳回地面？地面的指令怎么傳給飛機的？
無人機與無人機地面站怎樣實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
地面站，就是在地面的基站，也就是指揮飛機的，地面站可以分為單點地面站或者多點地面站，像民航機場就是地面站，全國甚至全球所有的地面站都在時時聯(lián)網(wǎng)，它們能夠清楚的知道天上在飛行的飛機，并能時時監(jiān)測到飛機當前的飛行路線，狀況，以及飛機的時時調(diào)度等。像我們用的無人機大部分都是單點地面站，單點地面站一般由一到多個人值守，有技術(shù)員，場務人員，后勤員，通信員，指揮員等人組成，像玩家一般都是一個人。
地面站設(shè)備組成一般都是由遙控器、電腦、視頻顯示器，電源系統(tǒng)，電臺等設(shè)備組成，一般簡單的來說就是一臺電腦（手機、平板），一個電臺，一個遙控，電腦（手機、平板）上裝有控制飛機的軟件，通過航線規(guī)劃工具規(guī)劃飛機飛行的線路，并設(shè)定飛行高度，飛行速度，飛行地點，飛行任務等通過數(shù)據(jù)口連接的數(shù)傳電臺將任務數(shù)據(jù)編譯傳送至飛控中，這里就有講到數(shù)傳電臺，數(shù)傳電臺就是數(shù)據(jù)傳輸電臺，類似我們最和耳朵一樣，好比領(lǐng)導說今天做什么任務，我們接受到任務并回答然后再去執(zhí)行任務，執(zhí)行任務的時候時實情況實時匯報給領(lǐng)導，這其中通信就是嘴巴和耳朵。
數(shù)傳電臺就是飛機與地面站通信的一個主要工具，一般的數(shù)傳電臺采用的接口協(xié)議有TTL接口、RS485接口和RS232接口，不過也有一些CAN-BUS總線接口，頻率有2.4GHZ、433MHZ、900MHZ、915MHZ，一般433MHZ的較多，因為433MHZ是個開放的頻段，再加上433MHZ波長較長，穿透力強等優(yōu)勢所以大部分民用用戶一般都是用的433MHZ，距離在5千米到15千米不等，甚至更遠。最終達到的就是飛機與電腦間的通訊，電腦給飛機的任務，飛機實時飛行高度，速度等很多數(shù)據(jù)都會通過它來傳輸，以方便我們時時監(jiān)控飛機情況，根據(jù)需要隨時修改飛機航向。
整套無人機飛控工作原理就是地面站開機，規(guī)劃航線，給飛控開機，上傳航線至飛控，再設(shè)置自動起飛及降落參數(shù)，如起飛時離地速度，抬頭角度（起飛攻角，也稱迎角），爬升高度，結(jié)束高度，盤旋半徑或直徑，清空空速計等，然后檢查飛控中的錯誤、報警，一切正常，開始起飛，盤旋幾周后在開始飛向任務點，執(zhí)行任務，最后在降落，一般郊外建議傘降或手動滑降，根據(jù)場地選擇。飛機在飛行過程中如果偏離航線，飛控就會一直糾正這個錯誤，一直修正，直到復位為止。（俊鷹無人機）
飛機如何與地面通信？
隨著航空事業(yè)日新月異的發(fā)展，人們對開發(fā)飛機與地面通信的要求也隨之提出并日益發(fā)展。乘客在飛行旅途中打電話回家，已不是夢想了。目前，世界上許多航空公司正向旅客提供空中電話、電傳、電報等服務，通過通信衛(wèi)星，機上乘客將隨時與地面保持緊密聯(lián)系。
1984年5月，美國首先在民航機上開辦旅客電話業(yè)務。目前已有20多家航空公司開辦這種業(yè)務。美國幾家公司聯(lián)合創(chuàng)建一個“空中電話通信網(wǎng)”，適用于美國本土和阿拉斯加以及夏威夷島上空，乘客可以在飛行高度約為15000米的飛機上，直接與地面通話。
目前，歐洲一些航空公司正在開發(fā)一種空中拍發(fā)電報電傳，乘客利用這種裝置，可在飛機上向世界各地拍發(fā)電報電傳。國際航空通信協(xié)會、歐洲航天局和國際海事通信衛(wèi)星組織聯(lián)合提出一個系統(tǒng)工程試驗，并已取得了成果。開發(fā)空中電報電傳裝置與一臺甚高頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備配套使用后，將在法國、美國一些飛機上首先安裝。
20世紀80年代末，美國先進儀器公司成功研制了一種高技術(shù)手表，它具有先進的無線電遠距傳呼功能。美國在1987年下半年，在3架波音747飛機上進行了試驗。不久的將來，機上乘客可隨時隨地與地面接收和發(fā)送話音通信，裝有私人電話的定期旅行者可不受限制地與地面保持聯(lián)系，并提供播叫業(yè)務；安裝在飛機客艙內(nèi)的顯示終端，可供旅客與地面電報用戶交換電文或像信息，從而實現(xiàn)地空無限、隨時聯(lián)系的“全球通信”及“綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)”通信的更新境界。
萬米高空中，飛機是怎么和地面進行聯(lián)絡的？
飛機與地面的聯(lián)絡確實是非常重要的，不容一點差錯，況且關(guān)系到機上每一位人員的生命??！
首先是通信頻段，萬米高空中飛機與地面聯(lián)絡主要通信頻段是高頻和甚高頻。
我們通常所說的無線電通信，使用時都是有具體的頻段的，根據(jù)不同使用場景有所側(cè)重。而我們的飛機與地面通信，說得專業(yè)點就是航空通信，該應用中的無線電在高頻頻段，即2~30MHz范圍內(nèi)，負責的是飛機與地面間較遠距離的通信，其可以被高空的電離層反射，形成天波，反射距離可達4000km。
而另一部分無線電在甚高頻頻段，在118MHz-136.975MHz范圍內(nèi)，負責的是飛機與地面間視距范圍內(nèi)的通信，比高頻無線電的通信距離要短。這是因為其由于頻率過高，容易穿透電離層，不能被電離層反射形成天波，且在空間介質(zhì)中衰減較大。
然后是通信設(shè)備，飛機上與地面通信設(shè)備當然主要就是高頻天線與甚高頻天線啦~
高頻天線通常安裝在飛機的尾部或垂直安定面前緣，垂直安定面就是飛機后面那個垂直尾翼的一個固定面。而甚高頻天線則一般獨立分布在機腹和機頂。
最后是通信系統(tǒng)，飛機與地面聯(lián)絡主要依賴衛(wèi)星通信系統(tǒng)和空管系統(tǒng)。
依賴衛(wèi)星通信系統(tǒng)（SATCOM），就是說飛機與地面的聯(lián)絡將衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)點，傳輸距離比高頻通信還可以更長，且不易受氣候影響。而依賴空管系統(tǒng)，也就是空中交通管制系統(tǒng)（ATC），是指空管地面站通過雷達向飛機發(fā)射信號，分析出飛機的方位和距離，且向飛機上的機載空管系統(tǒng)詢問飛機識別號和高度，飛機上有個應答機就會向地面站作出回答。當然，實際上為了保障空中航行安全，飛機還采用了一種稱作ADS-B的系統(tǒng)，中文叫廣播式自動相關(guān)監(jiān)視。就是說，飛機會不斷地向其它飛機和地面發(fā)送自己的飛行信息，互相之間都了解的很清楚，地面也了解的很清楚。要說ADS-B與雷達應答機的主要區(qū)別，打個比方就是：ADS-B系統(tǒng)中，大街上的人各自都拿個喇叭，不用別人問，主動喊著自己的位置速度啥的信息；雷達應答機的系統(tǒng)中，一個人（地面站）拿個喇叭不斷詢問別人的位置，有人聽到呼叫了就報告一聲自己的信息。
總得來說就是這樣了，現(xiàn)在的飛機與地面聯(lián)絡保障性可以說已經(jīng)是相當好了，尤其是ADS-B系統(tǒng)更是把與航行相關(guān)的各方都聯(lián)系在一起組成了一個網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)實時更新，安全而高效。
載人航天飛機上的宇航員如何與地面基站通信？
電離層只是一個反射，我們可以用低軌衛(wèi)星中繼，從低軌衛(wèi)星發(fā)射信號，或者直接從航天器發(fā)射信號，用地面的大型接收機接收。這和衛(wèi)星電視一樣，不需要電離層。宇航員利用空間通信系統(tǒng)與地面指揮中心通話，航天器上安裝專用無線電話通信設(shè)備和電視傳輸設(shè)備。生活艙配有接收器(耳機)、發(fā)射器(麥克風)、傳輸和錄音設(shè)備。在飛船飛行的各個階段，宇航員都可以邊說邊談，這個對話要記錄在飛船的記錄器上，同時送到地面，讓地面指揮員知道自己在說什么，以便隨時了解和掌握情況；另一方面，宇航員與指揮中心交談，報告航天器的工作狀態(tài)和他們自己的分析意見、身體狀況和感受、要求完成某些動作或要求返回等。，然后接受地面指揮官的指揮，當然還要接受家屬和其他人員的鼓勵和問候。在交會對接期間和之后，兩名飛行宇航員可以交談。
航天器通過電磁波與地面通信。簡介:電磁波是由空間中同相且相互垂直的電場和磁場導出并發(fā)射的振蕩粒子波。它是以波動形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。電磁波通過同相振蕩且相互垂直的電場和磁場在空間以波的形式運動，其傳播方向垂直于電場。電磁波伴隨的電場方向、磁場方向和傳播方向相互垂直，所以電磁波是橫波。當它的能級躍過輻射臨界點時，以光的形式向外輻射。在這個階段，波體是光子，太陽光是電磁波的可見輻射形式。電磁波不依靠介質(zhì)傳播，在真空中傳播速度等于光速。電磁輻射范圍從低頻到高頻，主要分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。人眼能接收的電磁波稱為可見光。電磁輻射的量與溫度有關(guān)。通常情況下，絕對零度以上的物質(zhì)或粒子都有電磁輻射。溫度越高，輻射量越大，但大多數(shù)是肉眼無法觀察到的。
飛船與地面的通信是通過無線電波進行的，也就是說宇航員與地面通信的載體是無線電波。航天器、天體和地球站之間的無線電連接也稱為空間通信。地面站包括地面、空中和海上的無線電通信站?？臻g通信距離遠，信號弱。為了保證有效的通信，地球站必須有極其靈敏的接收設(shè)備、大功率發(fā)射設(shè)備和有效孔徑大的天線，并應用先進的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)。例如，調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)被用來增加帶寬，以換取信噪比和較低的接受閾值。
空間目標大多是運動的，因此在必要時，接收天線應該連續(xù)跟蹤目標方位。航天器發(fā)射機的輸出功率有限，地面站必須使用大口徑天線和低噪聲放大器。在深空通信中，地面使用高增益、可控指向的拋物面天線。最常用的天線直徑是18米和27米。航天器上的通信設(shè)備必須重量輕、體積小、抗輻射、壽命長、能承受沖擊和振動、可靠性高?？臻g通信使用的頻段范圍很廣，從超長波到毫米波，甚至激光。
當飛機飛行時，飛機和地面是怎么通信的？飛機上的一些狀態(tài)參數(shù)怎么傳回地面？地面的指令怎么傳給飛機的？
通信系統(tǒng)的主要用途是使飛機在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關(guān)人員保持雙向的語音和信號聯(lián)系，當然這個系統(tǒng)也提供了飛機內(nèi)部人員之間和與旅客聯(lián)絡服務。
它主要分為：甚高頻通信系統(tǒng)、高頻通信系統(tǒng)、選擇呼叫系統(tǒng)和音頻系統(tǒng)。
1.甚高頻通信系統(tǒng)（ VHF ： Very High Frequency ）
使用甚高頻無線電波。它的有效作用范圍較短，只在目視范圍之內(nèi)，作用距離隨高度變化，在高度為300米時距離為74公里。是目前民航飛機主要的通信工具，用于飛機在起飛、降落時或通過控制空域時機組人員和地面管制人員的雙向語音通信。起飛和降落時期是駕駛員處理問題最繁忙的時期，也是飛行中最容易發(fā)生事故的時間，因此必須保證甚高頻通信的高度可靠，民航飛機上一般都裝有一套以上的備用系統(tǒng)。
甚高頻通信系統(tǒng)由收發(fā)機組、控制盒和天線三部分組成。收發(fā)機組用頻率合成器提供穩(wěn)定的基準頻率，然后和信號一起，通過天線發(fā)射出去。接收部分則從天線上收到信號，經(jīng)過放大、檢波、靜噪后變成音頻信號，輸入駕駛員的耳機。天線為刀形，一般在機腹和機背上都有安裝。
甚高頻所使用的頻率范圍按照國際民航組織的統(tǒng)一規(guī)定在 118.000～135.975MHZ ，每25KHZ為一個頻道，可設(shè)置720個頻道由飛機和地面控制臺選用，頻率具體分配為：
118.000～121.400MHZ、123.675～128.800MHZ和132.025～135.975MHZ三個頻段主要用于空中交通管制人員與飛機駕駛員間的通話，其中主要集中在118.000～121.400MHZ；
121.100MHZ、121.200MHZ用于空中飛行情報服務；
121.500MHZ定為遇難呼救的全世界統(tǒng)一的頻道。
121.600～121.925MHZ主要用于地面管制；
值得注意的是通信信號是調(diào)幅的，通話雙方使用同一頻率，一方發(fā)送完畢，停止發(fā)射等待對方信號。
2.高頻通信系統(tǒng)（ HF：High Frequency ）
是遠距離通信系統(tǒng)。它使用了和短波廣播的頻率范圍相同的電磁波，它利用電離層
的反射，因而通信距離可達數(shù)千公里，用于飛行中保持與基地和遠方航站的聯(lián)絡。使用的頻率范圍為 2－30MHZ ，每1KHZ為一個頻道。大型飛機一般裝有兩套高頻通信系統(tǒng)，使用單邊帶通信，這樣可以大大壓縮所占用的頻帶，節(jié)省發(fā)射功率。高頻通信系統(tǒng)由收發(fā)機組、天線耦合器、控制盒和天線組成，它的輸出功率較大，需要有通風散熱裝置。現(xiàn)代民航機用的高頻通信天線一般埋入飛機蒙皮之內(nèi)，裝在飛機尾部，不過目前該系統(tǒng)很少使用。
3.選擇呼叫系統(tǒng)（ SELCAL ）
它的作用是用于當?shù)孛婧艚幸患茱w機時，飛機上的選擇呼叫系統(tǒng)以燈光和音響通知機組有人呼叫，從而進行聯(lián)絡，避免了駕駛員長時間等候呼叫或是由于疏漏而不能接通聯(lián)系。每架飛機上的選擇呼叫必須有一個特定的四位字母代碼，機上的通信系統(tǒng)都調(diào)
在指定的頻率上，當?shù)孛娴母哳l或甚高頻系統(tǒng)發(fā)出呼叫脈沖，其中包含著四字代碼，飛機收到這個呼叫信號后輸入譯碼器，如果呼叫的代碼與飛機代碼相符，則譯碼器把駕駛艙信號燈和音響器接通，通知駕駛員進行通話。
4.音頻綜合系統(tǒng)（AIS）
包括飛機內(nèi)部的通話系統(tǒng)，如機組人員之間的通話系統(tǒng)，對旅客的廣播和電視等娛
樂設(shè)施以及飛機在地面時機組和地面維護人員之間的通話系統(tǒng)。它分為飛行內(nèi)話系統(tǒng)、勤務內(nèi)話系統(tǒng)、客艙廣播及娛樂系統(tǒng)、呼喚系統(tǒng)。
l）飛行內(nèi)話系統(tǒng)：主要功能是使駕駛員使用音頻選擇盒，把話筒連接到所選擇的通信系統(tǒng)，向外發(fā)射信號，同時使這個系統(tǒng)的音頻信號輸入駕駛員的耳機或揚聲器中，也可以用這個系統(tǒng)選擇收聽從各種導航設(shè)備來的音頻信號或利用相連的線路進行機組成員之間的通話。
2）勤務內(nèi)話系統(tǒng)：是指在飛機上各個服務站位，包括駕駛艙、客艙、乘務員、地面服務維修人員站位上安裝的話筒或插孔組成的通話系統(tǒng)，機組人員之間和機組與地面服務人員之間利用它進行聯(lián)絡，如地面維護服務站位一般是安裝在前起落架上方，地面人員將話筒接頭插入插孔就可進行通話。
3）客艙廣播及娛樂系統(tǒng)：是機內(nèi)向旅客廣播通知和放送音樂的系統(tǒng)。各種客機的旅客娛樂系統(tǒng)區(qū)別較大。
4）呼喚系統(tǒng)：與內(nèi)話系統(tǒng)相配合，呼喚系統(tǒng)由各站位上的呼喚燈和諧音器及呼喚按鈕組成，各內(nèi)話站位上的人員按下要通話的站位按鈕，那個站位的揚聲器發(fā)出聲音或
接通指示燈，以呼喚對方接通電話。呼喚系統(tǒng)還包括旅客座椅上呼喚乘務員的按鈕和乘務員站位的指示燈。
關(guān)于《飛機與地面交換信息是什么》的介紹到此就結(jié)束了。
