在空中上網已在越來越多的國內航司飛機上普及的今天,如何保證機上Wi-Fi網速的穩定和數據傳輸的安全,成了航司們追求的下一個目標。
然而不同于地面,復雜的空中通信鏈路上的任何一環,都可能讓這一目標的實現變得困難。
在正在舉行的第三屆民航科教創新成果展(下稱“第三屆科創展”)上,國內航空互聯網領軍企業空地互聯網絡科技股份有限公司(下稱“空地互聯”)重點展示的創新成果,正是與解決這一痛點有關。
機上Wi-Fi不斷網靠什么
空地互聯公司是全球首家航司與運營商合資的空地互聯服務企業,由東航集團、電信集團和均瑤集團聯合組建。目前已為東航、吉祥總計117架寬體客機提供互聯網接入,服務5800萬機上旅客,覆蓋51%的國內市場規模。
在第三屆科創展的空地互聯展臺上,放置在最中間位置的一塊大屏格外引人注意,這是公司全自研基于AI大模型的智能網絡管理平臺,通過這個監控系統,可以實時掌握運營機隊在飛全球航班的網絡運行狀態,確保每一架飛機都與地面保持穩定、高速的通信連接,因此也被稱為“空中網絡心臟”。
旅客在飛機上上網的網速是否穩定,取決于多種因素,包括衛星與地面地球站之間的信號連接,波束的運行狀態等。
在展臺的大屏上就可以看到同步軌道衛星在地球軌道上的位置分布。這些衛星距離地球約35,786公里,以與地球自轉同步的速度運行,能夠持續覆蓋地球上特定的區域。空地互聯的智能網絡管理平臺通過自主研發的智能算法,可以精確計算并展示衛星與地面地球站之間的信號連接情況。
以亞太6D衛星為例,不僅能夠看到衛星的實時位置,還能監測到它與地面站之間的信號強度、傳輸速率等關鍵參數,確保通信鏈路的穩定性和可靠性。
地球站是衛星通信的重要地面基礎設施。空地互聯的系統具備先進的故障診斷功能,能夠實時監測地球站的運行狀態,包括信號強度、傳輸延遲、設備溫度等關鍵指標。一旦檢測到異常,系統將迅速進行故障定位和影響分析,并能夠準確預測受影響的航班區域和預計影響時間,提供相應的應急預案,確保通信服務的連續性。
波束技術則是衛星通信中提高頻譜效率和信號覆蓋的關鍵手段。空地互聯的系統能夠實時監測波束的運行狀態,當波束出現故障時,系統會立即進行故障診斷,并分析其對航班通信的影響。
為了更直觀地展示衛星、地球站和波束的運行狀態和相互關系,空地互聯還開發了一種獨特的配色算法,為不同的衛星、地球站和波束分配特定的顏色,使得在大屏上能夠清晰地區分各種通信元素。顏色的深淺和亮度會根據通信狀態的實時變化進行動態調整,以直觀反映通信質量的好壞。這一專利技術大大增強了信息展示的直觀性和效率,為運營團隊提供更有力的決策支持。
“智能網絡管理平臺凝聚了公司在航空互聯領域的技術積累和創新能力,對航空網絡運營的全方位監控、智能分析和精準決策支持,通過為航空公司和旅客提供最優質、最智能的空中網絡服務。“空地互聯公司技術總監易斌表示。
讓國產飛機用上中國網
易斌進一步指出,在航空互聯網解決方案領域,長期以來實際上是被國外壟斷的。硬件、技術與平臺數據的整體性,很難做到完全可控。技術受制于人之下,在面對突發情況時,就往往缺乏自主應對的能力,這給航空安全和運營效率都帶來了潛在風險。此外,國外技術的售后支持和本地化服務也存在諸多不便,難以滿足國內市場的需求。
為了解決這些問題,空地互聯聯合在通信技術、電子設備研發等方面有專業能力的中電科等合作伙伴,共同打造了國產自主可控互聯方案實驗室,基于國產自主可控互聯方案的研發測試基地,一比一配備了國產方案的整體鏈路和設備。
比如相控陣天線就是上述國產互聯方案中的設備之一,它是航空互聯網通信系統中的核心組件,主要作用是實現飛機與衛星之間的高速數據傳輸,確保飛機在飛行過程中與衛星保持穩定的通信連接。
“目前我們已進行了大量的技術驗證和測試工作,確保國產自主可控的互聯方案在實際應用中的穩定性和可靠性,讓國產大飛機早日用上中國網,“易斌透露,目前這一國產解決方案已在東航的國產大飛機C919上進行測試,目標是在今年12月底完成試飛和取證。
此外,空地互聯還在研究量子加密技術在航空互聯網中的創新應用,目標是保障飛行數據的安全傳輸和存儲。
量子通信是一種利用量子力學原理進行信息傳輸的先進技術,主要依賴于量子糾纏和量子疊加等現象,這些特性使得量子通信具有極高的安全性,理論上無法被破解。
空地互聯與中電信量子集團近期就開啟了戰略合作,探索通過量子加密技術賦能整體空地鏈路,提升數據傳輸的安全性。
在機艙內,確保數據傳輸的安全;在地面控制中心,系統調用密碼服務系統進行數據加解密處理; 在乘客領域同樣生效,可以實現對空地傳輸的文字、圖片、視頻、語音、文件等消息類型的數據加密。此外,系統還支持加密視頻通話、多人群聊加密、單位通訊錄等功能,全面保護乘客的個人隱私和通信安全。
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