姚飞
江苏金陵机械制造总厂 江苏省南京市 211100
摘要:电力线载波通信相较于一般架空线载波通信不同的是:在同一电网内可用的频谱范围自8kHz~500kHz,只能开通有限的通道,如每个单向通道需占用标准频带4kHz,则该频带不能重复使用,否则将产生严重的串音干扰。故一般电力线载波设备均采用单路单边带体制,每条通道双向占用2×4kHz带宽,总共61条电路。如果需要开更多电路,则必须采取加装电网高频分割滤波器的隔离措施。
关键词:航空电子压 电力线载波通信技术
引言
飞机上使用电力线载波技术已经非常普遍,电力线载波作为传输媒介的一种,通信效果可谓是非常理想,可以在很大程度上满足现阶段人们对于通信技术的需求,随着时代的不断发展,科学技术的而不断进步,我国飞机机载机电系统传输的信息资源在不断的增加。本文对飞机电力线载波数据通信技术进行了详细的分析。
一.飞机电力线载波数据通信技术的分析
1 飞机电力线载波技术的网络结构
飞机电力线载波的网络结构主要包括飞机的电源系统、燃油管理、刹车以及救生等应急系统,为了能够对飞机各个机电设备综合管理进行控制,所以,对于飞机电力线载波技术的应用是很重要的,一般情飞机系统名称包含两层,物理层和数据联络层,在飞机运行的过程中主要靠飞机邻点之间的信息正确性传输,使其产生的噪音与干扰项的数据通道之间形成一种近乎无差错的数据通道。
2 扩频载波通信技术
最近几年扩频载波技术发展速度相对较快,在飞机运行的过程中有着较为普遍的应用,扩频技术主要是将传输的数据扩宽到信息带更宽的频带中,通过对接收端的操作将信息接受到原信息宽带中。扩频通信主要是利用随机编码的方法对进行传输的信息资源进行相关调剂,主要是来保证飞机运行的质量,然后通过拓展传输的方式来来进行信息的传输。
3 正交频分复用技术
在实际应用中正交频分复用技术有非常理想的效果,通过对信道中相互重叠的子信道进行有效的数据信息传播,此项技术的应用能够实现原有信号资源的多项分界,对于实际工作展开的过程中可以进行多个字载波,从而大大提升了对于阐述过程中整体传输速率的增加,并行传输的数据资源可以通过对于扩展信息信号来进行增强,可以将所要传输的串行进行串并联的转换,使其产生原有的基带信号。这一项技术的使用对于飞机的外部干扰性会有较强的控制能力,将其按照运作本质的不同进行分析,找到不同的载波频带,以此来充分理解飞机中各部分星际的灵活传输情况。前向纠正技术在现阶段我国飞机电力系统当中的应用已经相当普遍,可以在很大程度上克服窄带干扰衰落问题,是现阶段飞机高速运行的必要条件,与信道编码技术的有效结合是飞机通信技术的高效性实现的必要发展条件。
二.飞机电力线载波的优点
1成本低
对于该项技术来说,其投资成本相对较少,并且在飞机上进行安装使用的时候不需要额外进行布线可以实现一线两用或者是,一线多用,从而在很大程度上降低了成本,但相关设备出现问题的时候,易于保护以及修理。
2 可以组建起与家庭局域网类似的飞机局域网
该项技术的另一项创新,在于其可以组建起与家庭局域网类似的飞机局域网,通过飞机当中的插座设置可以实现网络的连接以及互通,从而实现资源的共享。
3 飞机的电力线通信稳定性相对较好
在实际运行的过程中,评价该项技术的实用与否,主要看其通信的稳定性,在飞机机载系统当中,可以对飞机的电力系统进行一定能程度的调节,以此来保证飞机在飞行过程中通信技术的稳定性。
一般情况下,飞机在自然环境中运行的时候,由于外界环境因素对于飞机型号发射的影响,通信型号会在一定程度上受到干扰,该项技术的引用可以是受到干扰的程度降到最低,总体的电压谐波一般会被控制在5%左右。
4 屏蔽性能好
飞机在运行的过程当中,由于外界因素的影响,会对飞机的不的运转情况造成一定程度的影响,该县技术又能较好的屏蔽性能,对于外界环境以及大气层所产生的气流干扰有一定的屏蔽能力,并且,也能在很大程度上降低人为的干扰,从而使通信的质量更加理想。
三.飞机电力线载波的缺点
1噪音较大
噪声干扰对于在飞行过程当中的飞机来说,会产生分贝很高的噪音,这主要是由于机电设备所连接的电源电力线用电所导致的,用电噪音再加上飞机自身飞行的噪音,会对于游客有一定的影响,但是并不严重,这些噪音将会在一定程度上影响信息整体的传播质量,在特殊的情况下还可能会造成信息传播的丢失,现阶段,对于这些噪声还并没有较为妥善的处理方法。
2决定通信整体传播质量的因素相对较多
在该项技术实际应用的过程中,往往能会受到一些因素的影响,其中对于载波中心频率的选择、注入耦合以及电路都将直接决定着通信的整体质量。
四.飞机电力线载波通讯的现状
电力线载波数据通信技术的应用已经较为广泛,为我国很多行业的发展带来了便利,其主要运行原理是将电力线路作为通信的信道,将信息资源进行系统的整合,然后将其调制在同一个高频载波上进行传输,这样一来,不仅提升了信息传输的效率,同时提升了传输的质量,其在飞机机载系统上的应用,可以使飞机的电力通信整体能力得到很大程度的提升,使飞机用电的波动性得到降低,从而增加了飞机整体运行的安全性以及可靠性。
载波机的收发信端用高频电缆经结合滤波器联接耦合电容器,将载波电流传送到输电线上,阻波器用以防止载波电流流向变电所母线侧,减小分流损失。载波电流与输电线的耦合方式分为相相耦合及相地耦合两类。相相耦合传输衰耗较小,但耦合设置投资较大。相地耦合传输衰耗较大,但耦合设置投资较小。在采用对地绝缘的架空避雷线的输电线上,也可以将载波电流耦合到架空地线上,称为地线载波。如果高压输电线的相导线是分裂导线,则耦合在两条子导线之间开通的载波称为相分裂载波。
由于载波电流在电力线上传输时会向空间辐射电磁波,干扰该频段内的广播和飞行、航海等导航业务,所以各国政府均对发信功率加以限制,通常10瓦输出可传输几百公里,而某些大于1000公里的线路,也允许将输出功率提高到100瓦。
现代大多数电力线载机,均采用标准4kHz频谱,其中有效传输频带为300~3400Hz。为了节约使用有效频带,采用频分复用技术,将300~2000Hz一段传送话音,2400~3400Hz上音频段传送远动数据或高频保护信号。还有些载波机配有专用的控制接口,利用同一载波通道瞬时切换传送高频保护信号,统称为复用载波机。
信号的传输计算,耦合到输电线上的高频载波电流,随着导线排列和交叉换位的差异,以及耦合方式的不同,其传输规律非常复杂。
总结
对于现阶段数字信息的传输一般都是通过点电缆以及光缆来进行的,存在着很多的缺点,利用现有的电力线载波通信技术能够有效的实现线路运行风险的控制。在设计载波通道时,传输性能的计算以往多用经验公式,不够精确。70年代以后,根据模式传输理论推导了载波电流模式传输计算数学模型,所编制的通用计算程序已经提供了工程上足够精确的计算工具,供设计、制造及运行部门使用。80年代中国所开发的实用化软件,已经达到了国际先进水平。
参考文献
[1]郭晓科.飞机电力线载波数据通讯技术[J].电子技术与软件工程,2018(13).
[2]金凌英.电力线载波通信系统中信号干扰和扩频技术的研究[J].2009.12.13.