【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空地通信领域，更为具体的，涉及一种支持宽窄带链路切换的空地传输系统及方法。
技术介绍
1、随着民航交通运输量急剧增长和信息化技术飞速发展，空中交通管理部门、航空公司运控中心、飞行员、乘务员、维修机务、乘客以及飞机制造商等都对空地交互的数据量、交互实时性、安全性提出了极高要求，传统hf、vhf链路传输带宽窄、安全性低、系统架构设计先进性受限等，逐渐无法满足航空器自主运行过程所需的实时、高带宽交互需求。
2、随着新一代空地通信网络的发展，空地通信网络从传统的acars网络，逐步向ip化宽带网络演进。如从传统的hf、vhf，发展到驾驶舱l波段卫通aeromacs、ka/ku频段宽带卫星、空地宽带通信atg及航空机场场面宽带移动通信系统等通信手段。与传统hf/vhf相比，各种宽带无线通信链路具备可用频带宽、通信速率高等诸多优势。
3、同时，随着航电系统的技术发展和复杂度增加，需进行空地实时传输的机载数据越来越多，如何在兼容现有应用和链路的前提下，利用宽带化的链路，将海量数据安全、可靠、实时地进行空地传输已成为未来先进民机机载空地传输系统的发展趋势。
4、传统的空地链路前后舱采用物理方式隔离，驾驶舱终端应用利用非ip链路进行空地传输，后舱终端应用利用ip链路进行空地传输。ip链路无法兼容现有acars应用，且在链路中断后无法进行宽窄带链路切换。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种支持宽窄带链路切换的空地传输系统
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、一种支持宽窄带链路切换的空地传输系统，包括宽窄带链路管理模块、通信管理模块和宽带链路管理模块；
4、宽窄带链路管理模块通过arinc429总线与通信管理模块交互，实现基于acars的空地报文传输，通过以太网与宽带链路管理模块交互，实现基于acars的空地报文传输；
5、通信管理模块用于实现acars协议栈的功能，通过arinc429总线与宽窄带链路管理模块交互，以及通过arinc429总线与驾驶舱海事卫通设备交互，支持驾驶舱海事卫通链路非ip链路的数据传输的路由选择、流量控制和空地可靠传输功能，负责基于非ip链路的空地数据收发以及非ip链路之间的无缝漫游和切换；
6、通过以太网与宽带链路管理模块交互，以及通过以太网驾驶舱宽带链路传输设备交互，支持驾驶舱宽带链路数据传输的路由选择、流量控制和空地可靠传输功能，支持ip链路间的无缝漫游和切换；通过acars网关实现acars消息的解析、路由和分发。
7、进一步地，所述宽窄带链路管理模块包括机载端宽窄带链路管理模块和地面端宽窄带链路管理模块，其中机载端宽窄带链路管理模块驻留在ima平台中或驻留在通信管理模块中或单独的宽窄带链路管理设备中；所述地面端宽窄带链路管理模块驻留在地面系统服务器中，支持非ip链路与ip链路间的无缝漫游和切换，支持数据压缩、编解码和加解密，实现符合arinc 841的基于acars的分段传输和基于ip的消息传输。
8、进一步地，所述宽带链路管理模块包括机载端宽带链路管理模块和地面端宽带链路管理模块；所述机载端宽带链路管理模块驻留在信息系统服务器中或单独驻留在宽带链路管理设备中；所述地面端宽带链路管理模块驻留在地面服务器中。
9、进一步地，还包括：通过hf、vhf、l波段卫通、hf地面站、vhf地面站和l波段卫通地面站组成的acars空地通信链路，用于完成空地acars报文无线传输功能。
10、进一步地，还包括：通过5g atg、5g aeromacs、ku/ka波段卫通链路及5g atg基站、5g aeromacs基站和ku/ka波段卫通地面站组成的空地宽带通信链路，用于完成空地宽带数据无线传输功能。
11、进一步地，所述宽窄带链路管理模块，具体包括应用层、应用接口适配层、宽窄带链路核心管理层、acars融合层和ip融合层；
12、所述应用层，具体为驻留在终端中或在宽窄带链路管理设备中的上层应用，新研应用通过标准的接口通过宽窄带链路管理模块与地面端宽窄带链路管理模块进行消息交互；已有应用通过应用接口适配层无感知的接入宽窄带链路管理模块与地面端宽窄带链路管理模块进行消息交互；
13、所述应用接口适配层，作为适配模块完成宽窄带链路核心管理层与终端应用间的通信，使终端应用无感知接入宽窄带链路核心管理层；
14、所述宽窄带链路核心管理层，为应用层提供无连接的消息服务，用于跟对端宽窄带链路核心管理层进行消息交互，与传输消息的网络无关；
15、所述acars融合层，为宽窄带链路核心管理层的消息提供基于acars网络的传输服务；
16、所述ip融合层，通过使用ip中间件的ip网络通信服务，为宽窄带链路核心管理层提供消息/数据传输服务。
17、进一步地，所述宽窄带链路核心管理层既能够交互基于字符的消息也交互基于比特的消息，具体包括实现如下功能：
18、消息编号：对应用层的消息进行编号，以便于消息确认或重传；
19、消息完整性校验：计算消息的crc值并在对端校验；
20、链路选择与切换：根据终端应用业务流的安全等级、实时性和可靠性要求定义基于优先级的路由和切换策略，对需使用驾驶舱非ip链路进行空地传输的业务流，经acars融合层发送至acars机载端，实现非ip链路传输；对需使用ip链路进行空地传输的业务流，经ip融合层发送至宽带链路管理机载端，实现ip链路传输；当ip或非ip链路发生中断时根据当前链路的状态在中断应用无感知的前提下进行ip与非ip链路间的链路切换；
21、和/或，
22、消息压缩处理：用于减小空地段的传输数据长度。
23、进一步地，所述acars融合层，具体包括实现如下功能：
24、消息编解码：对宽窄带链路核心管理层的消息按照acars字符集格式进行编码，在对端对接收到的消息解码；
25、消息生存周期管理：对经acars网络传输期间的宽窄带链路核心管理层的消息进行消息生命周期管理；
26、消息分段及重组：对经acars网络传输的消息进行分段，使其长度不超过arinc618规范规定的最大长度的消息，对接收到的消息进行重组；
27、消息加解密：对经acars网络传输期间的宽窄带链路核心管理层的消息进行消息加密，对接收到的消息进行解密；
28、文件传输管理：通过文件传输协议，对分段后的消息进行文件传输管理；
29、与acars机载端通信：作为acars的终端应用，按照标准的数据链协议与acars机载端进行通信，为宽窄带链路核心管理层的消息提供acars消息传输服务。
30、进一步地，所述ip融合层，具体包括实现如下功能：
31、消息生存周期管理：对经ip网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，包括宽窄带链路管理模块、通信管理模块和宽带链路管理模块；
2.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述宽窄带链路管理模块包括机载端宽窄带链路管理模块和地面端宽窄带链路管理模块，其中机载端宽窄带链路管理模块驻留在IMA平台中或驻留在通信管理模块中或单独的宽窄带链路管理设备中；所述地面端宽窄带链路管理模块驻留在地面系统服务器中，支持非IP链路与IP链路间的无缝漫游和切换，支持数据压缩、编解码和加解密，实现符合ARINC 841的基于ACARS的分段传输和基于IP的消息传输。
3.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述宽带链路管理模块包括机载端宽带链路管理模块和地面端宽带链路管理模块；所述机载端宽带链路管理模块驻留在信息系统服务器中或单独驻留在宽带链路管理设备中；所述地面端宽带链路管理模块驻留在地面服务器中。
4.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，还包括：通过HF、VHF、L波段卫通、HF地面站、VHF地
5.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，还包括：通过5G ATG、5G AeroMACS、Ku/Ka波段卫通链路及5G ATG基站、5G AeroMACS基站和Ku/Ka波段卫通地面站组成的空地宽带通信链路，用于完成空地宽带数据无线传输功能。
6.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述宽窄带链路管理模块，具体包括应用层、应用接口适配层、宽窄带链路核心管理层、ACARS融合层和IP融合层；
7.根据权利要求6所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述宽窄带链路核心管理层既能够交互基于字符的消息也交互基于比特的消息，具体包括实现如下功能：
8.根据权利要求6所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述ACARS融合层，具体包括实现如下功能：
9.根据权利要求6所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述IP融合层，具体包括实现如下功能：
10.一种支持宽窄带链路切换的空地传输方法，其特征在于，基于权利要求6所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，执行以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，包括宽窄带链路管理模块、通信管理模块和宽带链路管理模块；
2.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述宽窄带链路管理模块包括机载端宽窄带链路管理模块和地面端宽窄带链路管理模块，其中机载端宽窄带链路管理模块驻留在ima平台中或驻留在通信管理模块中或单独的宽窄带链路管理设备中；所述地面端宽窄带链路管理模块驻留在地面系统服务器中，支持非ip链路与ip链路间的无缝漫游和切换，支持数据压缩、编解码和加解密，实现符合arinc 841的基于acars的分段传输和基于ip的消息传输。
3.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，所述宽带链路管理模块包括机载端宽带链路管理模块和地面端宽带链路管理模块；所述机载端宽带链路管理模块驻留在信息系统服务器中或单独驻留在宽带链路管理设备中；所述地面端宽带链路管理模块驻留在地面服务器中。
4.根据权利要求1所述的支持宽窄带链路切换的空地传输系统，其特征在于，还包括：通过hf、vhf、l波段卫通、hf地面站、vhf地面站和l波段卫通地面站组成的acars空地通信链路，用于完成空地aca...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆贺，赵星定，苟江，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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