EMB-145 ACARS - 图文

ACARS 原理及应用探讨东方航空武汉公司四分部

[引言]

ACARS是 aircraft communication addressing and reporting system的英文缩写，即航空器通讯寻址和报告系统。本文从ACARS的组成，工作原理，结合我公司EMB-145机型上ACARS的实际应用，浅析飞机ACARS系统。

[关键词]

ACARS系统 原理 应用

（一） ACARS系统的组成和工作原理

ACARS系统主要由三部分组成：机载设备，服务提供商和地面处理系统。通俗的讲，这一系统可类比于当代的移动通讯短信服务中的移动电话，移动网络服务公司（比如移动，联通，电信等）和地面网络中转台站。

1． 机载设备

ACARS机载系统由ACARS管理单元MU （management unit， 一种航电计算机）和CDU（控制显示器单元）组成。MU用以发送和接受来自地面的甚高频无线电数字报文，CDU作为人机界面显示信息，作为CDU的延伸，我公司EMB-145上还配备有打印机，用以信息接收后的输出。

2． 数据链服务提供商(DSP)

DSP负责空地之间的消息分发。 DSP通过地面站网络将ACARS信息路由到合适的终端设备，世界上主要有两大厂商提供地面网络服务——ARINC和SITA。ARINC帮助中国建立了CAAC网络。SITA公司多年来一直在欧洲、中东、南美和亚洲经营自己的网络。如今，ARINC和SITA在竞争，它们安装的网络开始覆盖同一地区。

当今，在ACARS信息收发中，运用到了三种通讯媒介，即：VHF（甚高频）通讯，卫星通讯和HF（高频）通讯。

（2．1）VHF（甚高频）子网是由多个甚高频无线电地面站组成的一个网络，其目的是确保航空器在世界上任何一个地方都能同地面终端系统进行实时通信。甚高频子网是在视距范围内进行通信的，并与地面收发机（通常指远程地面站）保持联系。甚高频信号的传输范围受高度影响较大，在高高度上，甚高频信号传输范围一

1

般也就200英里。因此甚高频通信仅在设有地面甚高频子网的陆地区域适用。 （2．2）SATCOM（卫星通讯）：卫星通信可以覆盖地球高纬地区，但往往不能覆盖极地飞行。

（2．3）HF（高频）子网数据链系统于1995年才开始建设，2001年完成。其主要目的是为了覆盖极地地区。安装有高频数据链系统的航空器能够执行极地航路飞行，并保持与地面系统的联系（如空中交通管制中心ATC和航空公司的运行控制中心AOC）。因此它是对SATCOM的有效补充。 在经济性方面，甚高频是最为廉价且通用的一种通讯方式，但由于其直线传输的局限性，无法跨洋传播。 通信卫星通过一种叫INMARSAT的卫星网络可以覆盖除极地外的全球，但使用起来十分昂贵。 高频网络是新近建立起来的。其目的是为了覆盖通信卫星的死角，且ARINC公司是高频数据链的唯一通信提供商。

3．地面处理系统

地面处理系统也称地基系统，地基系统是下传数据的目的地和上传数据的起始地，一般由政府民航组织授权，由网络服务提供商协助航空公司或空管部门组建，对地面处理系统，笔者认为飞行员无需深入了解。

（二）ACARS机载设备的使用

1． ACARS 的飞行前检查

ACARS 的飞行前检查要有两个方面

（1）正确设置通讯控制面板：机组进入驾驶舱进行飞行前准备需要检查VHF3 的控制 面板，将现用频率设置为“ACARS”或“DATA”,建立ACARS 系统对于VHF3 的控制。 （2）正确的完成ACARS 起始页面的输入：ACARS 起始输入检查包括两个页面，一是起始页面，另一个是频率选择页面。（如图A，武汉公司EMB-145 Honeywell fmz2000 cd820上的ACARS页面）

NAV?DATALINK?ACARS

图A

2

(2.1)起始页面检查（本公司EMB-145机型） 页面进入方式：:NAV>DATALINK>ACARS > MISC >SYS MENU> DATALINK MGR（如 图A）航班号输入：NAV> DATALINK>ACARS > ENTER FLIGHT 输入航班号 ，输入格式为CES/2XXX，可在DLC REQ页面完成，然后在ACARS OOOI ? 确认出现MU 2XXX。起降机场无须输入，一般在FMS计划输入执行后自动生效。

（2.2 ）频率选择页面检查

选 择 正 确 的 数 据 链 接 频 率 ， 正 常 的 国 内 航 班 应该 为CN/JP/TH，频率131 .45，通常系统默认的频率选择为自动方式，但是有时系统会错误的设置频率造成飞机失去链接,在CDU的行选输入栏出现“ACARS NO COM”信息警告。

检查和选择数据链接频率

图B

2．目前EMB-145航班生产中ACARS 的应用实例

（1）.LOADSHEET 舱单下载

在具备条件的机场要求配载上传，CDU行选输入栏出现“STATUS MSG UPLINK”时在ACARS >NEW MSG页面获取，行选“*ACCEPT ”并“PRINT” 。 (2).DCL REQ WX REQ ATIS REQ 等ATS信息获取

厦门，重庆等机场可用，在获取信息后，须在ACARS>NEW MSG报文资料里检查UTC时是否适时，以防止获取信息为测试信息或失效信息。 注：新旧信息储存在 ATS LOG 页面，可在此页面调阅

3. ACARS OOOI STATUS

ACARS的第一个应用是去自动检测和报告飞机在主要飞行阶段（推出登机门——Out of the gate；离地——Off the ground；着陆——On the ground；停靠登机门——Into the Gate，工业上简称OOOI）的变化。这些OOOI事件是由ACARS管理单元通过飞机上各种传感器（例如舱门、停留刹车和起落架上的开关传感器）的输出信号来确认的。每一飞行阶段的开

3

始，ACARS将一个数字报文发送到地面，其中包括飞行阶段名称、发生时刻，以及其他诸

如燃油量或始发地和目的地。这些信息被用在航空公司的自动薪酬计算系统中，以保证飞行人员的薪酬是与实际飞行挂钩。但此项电子化管理还未应用于我公司，但它会是一种趋势。 如图C所示为公司EMB-145 ACARS的OOOI STATUS 页面。

ACARS OOOI STATUS 图C

（三）ACARS信息传送: DOWNLINK 和 UPLINK

（仅供参考，原理一致，但因机载设备型号差异具体显示有所不同） 1．从飞机向地面传送信息(下行信息DOWNLINK）

以飞行员通知公司签派地航班延误为例 选择DISPATCH ，编写FREE TEXT，飞行员发送的信息同时将包括：飞机注册号、离港机场和目的地机场的代码、预达时间等信息。多数ACARS信息的长度为100～200字节，信息是以块为单位进行发送的，一个数据块被限制在不超过220字节。当下行信息大于220字节时，ACARS系统会将信息分为几个块，然后分块向地面发送。地面站和地面主计算机系统接收到一个信息块后，将向飞机发送一个确认信号，如果确认所传输的信息正确，飞机再向地面发送下一数据信息块，直到全部信息都被接收完成。飞机向下传输一个数据块所需要的时间为5.5秒，而飞行员从按压发送键到信息传输到航空公司计算机系统进行处理，一般需要6～15秒的时间。

2．从地面向飞机发送信息（上行信息UPLINK）

上行信息的处理过程与下行信息类似。例如，当机组要求提供气象资料时，航空公司计算机系统（或者由全球数据中心）就产生一个气象报告信息，信息的前端是飞机的注册号，其余是实际的气象资料，信息通过数据网络上传到飞机，CDU出现“STATUS MSG UPLINK”提示信息，飞行员在ACARS>NEW MSG 处获阅。

4

3．ACARS的报文类型

针对不同的部门，ACARS有三种报文类型：空中交通管制(ATC) ，航空运行控制(AOC)和 航线管理控制(AAC) ATC报文由ARINC 623规范定义，主要用于机组请求放行，由地面人员进行放行。AOC及AAC报文用于飞机和基站之间通信。这些报文或者由用户定义，或者由ARINC 618/633规范定义。不同的报文类型可能包含诸如油耗、引擎性能数据和飞机位置等自由文本信息。

（四）ACARS的实际意义与价值

1、提高了地空通信的准确性

很明显，频繁使用话音通信容易使人产生误解和错误, 特别是在飞行计划、登机门的分配、机场跑道信息、气象信息等有变化时更容易发生错误。这将使航空公司的安全和经济效益受到影响。而数据链通信能够减少这方面的错误。

另外，话音通信还存在VHF频道的拥挤和阻塞以及高频系统通信质量不高的问题，且长时间话音通信还能够引起机组心烦意乱。而ACARS的数据链通信是静默的，不会出现这些问题。

2、资料和数据易于共享

话音通信信息很难分配到航空公司各部门,特别是当数据要求进行分析,记录和保存时。而当它需要转换成电子格式记录下来时，还将耗费大量的人力、物力、时间，且容易产生错误。而ACARS提供的信息是数字的，易于分析和分配到各部门。

3、增加信息，减少成本

数据链能够提供实时的确认问题的能力，还能够为飞行管理和维护部门提供附加的资料信息，甚至可以传送一些飞行员尚未察觉而系统自动探测出来的故障。这为航空公司减少成本，提高经济效益提供了决策依据。数据链提供的是实时信息，它为维护工作提供了最充分的时间。将来，数据链通信还要扩展到空中交通管制系统。FAA准备建立一个标准的ATC数据链，并在2005年底开始部署，2007年部署完成，欧洲航天局也有类似的计划。

附录1：涉及ACARS系统的一些主要ARINC规范

由ACARS管理单元所执行的处理过程以及基本的硬件需求是由ARINC规范定义的。下面列出涉及ACARS系统的一些主要ARINC规范部分规范。 ARINC 607 航电设备设计导引。包括ARINC 758 CMU安装所需的飞机个性化模块的定义。 ARINC 429 ARINC 429广播数据规范（接收来自其他LRU的数据). ARINC 618 定义了ACARS甚高频通信的空地协议。同时定义ACARS报文格式。此格式称为A型报文。这些特性将来会升级到VDL 2型 AOA中。 ARINC 定义了ACARS同其他机载航电设备的文件传输规范。ARINC 619 覆盖了 5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/typt.html