[发明专利]支持多协议栈和跨域通信的机载数据链通信系统及方法

说明书

本发明提供了一种支持多协议栈和跨域通信的机载数据链通信系统及方法，该系统通过在机载数据链通信系统中引入基于IP协议的航空电信网，对上支持四维航迹运行的FANS3应用，同时兼容现有的航空公司运营通信、空中交通服务、FANS1A+应用；对下支持高带宽的数据通信链路：航空机场场面移动通信系统和L波段数字航空系统通信链路，同时兼容现有VDL Mode 2和L波段卫通；基于IP协议的航空电信网还提供了与飞机信息服务域域内应用通信的接口，使得飞机信息服务域的域内航空公司运营通信应用能够利用基于IP协议的航空电信网的通信链路传输空地数据，以支持多种数据链应用、多种通信链路以及通信安全性高的优势，满足未来多样化的空地数据通信的需求。

技术领域

本发明涉及航空通信技术领域，具体涉及一种支持多协议栈和跨域通信的机载数据链通信系统及方法。

背景技术

数据链是空地数据通信系统的通称，用于飞机机载设备和空地数据通信网络之间建立飞机与地面计算机系统之间的连接，实现地面系统与飞机之间的双向数据通信。随着民机空地大容量数据传输、四维航迹运行、空域灵活组织与管理、机场高效运行等需求越来越迫切，空地数据链路以及基于不同空地链路的应用越来越多样化，目前的空地通信协议栈已经不能满足未来空地数据通信的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题为目前的空地通信协议栈无法满足未来多样化的空地数据通信的需求，因此，本发明提供了一种支持多协议栈和跨域通信的机载数据链通信系统及方法，通过在机载数据链通信系统中引入基于IP协议的航空电信网(ATN/IPS)，对上支持四维航迹运行的FANS3应用，同时兼容现有的航空公司运营通信(AOC)应用、空中交通服务(ATS)应用和FANS1A+应用；对下支持高带宽的数据通信链路，包括航空机场场面移动通信系统(AeroMACS)和L波段数字航空系统(LDACS)通信链路，同时兼容现有VDL Mode 2和L波段卫通；基于IP协议的航空电信网(ATN/IPS)协议栈还提供了与飞机信息服务域(AISD)域内应用通信的接口，使得飞机信息服务域(AISD)的域内航空公司运营通信(AOC)应用能够利用基于IP协议的航空电信网(ATN/IPS)的通信链路传输空地数据。同时，飞机可以根据地面网络的部署情况，实现在地面传统的飞机通信寻址和报告系统(ACARS)网络、基于开放系统互联的航空电信网(ATN/OSI)网络和基于IP协议的航空电信网(ATN/IPS)网络间的自动切换。该发明充分利用ATN/IPS协议栈支持多种数据链应用以及多种通信链路以及通信安全性高的优势，满足未来多样化的空地数据通信的需求。

本发明通过下述技术方案实现：

一种支持多协议栈和跨域通信的机载数据链通信系统，包括飞机通信寻址和报告系统以及基于开放系统互联的航空电信网；

所述飞机通信寻址和报告系统，对上支持的机载数据链应用包括飞机控制域中的航空公司运营通信应用、空中交通服务应用和FANS1/A+应用；对下支持的链路包括短波HF、VDL Mode A、VDL Mode 2、L波段卫星通信链路和航空机场场面移动通信系统的通信链路；

所述基于IP协议的航空电信网，对上支持的机载数据链应用包括飞行控制域中的航空公司运营通信应用、空中交通服务应用、FANS1/A+应用和FANS3应用，以及飞机信息服务域中的航空公司运营通信应用；对下支持的链路波段包括VDL Mode 2、L波段卫星通信链路、航空机场场面移动通信系统和L波段数字航空通信系统的通信链路。

进一步地，所述飞机通信寻址和报告系统，用于自动选择子网传输链路将机载系统产生的或飞行员发生的报告传输到地面系统，同时支持地面消息到机载终端系统的路由。

进一步地，所述基于IP协议的航空电信网，用于基于开放的TCP/IP协议，对上提供与机载数据链应用间的对话服务接口，实现消息的路由和队列管理；对下提供机载端通信设备的接口，并结合其他链路接口实现对多链网络通信子网的综合管理。