美国宇航局帮助机场通讯进入数字时代

在机场最好的娱乐活动就是窗外的一切活动。装满行李的行李架在去飞机的路上疾驰而过。加油车来来往往。餐车补给厨房。在冬季，除冰人员和除雪机增加了忙碌。

这种有组织的混乱由地面控制经理监督，这是整个机场确保所有地面作业安全的一部分。随着航空旅行的增加，跟踪所有运动部件的挑战只会增加。

然而，美国宇航局（NASA）部分开发的数字无线机场通信系统现在准备改变这一局面。

几十年来，机场主要依靠不安全的无线电频率进行语音通信，而陆上电话是唯一安全的备份选项。未来，航空移动飞机通信系统（AeroMACS）将允许联邦航空管理局（FAA）控制塔的工作人员以数字和安全的方式发送安全关键信息，并缩短停机坪上的等待时间。

突破语言障碍

当消费者的手机服务变得广泛可用时，机场技术落后的程度变得太明显了，不可忽视。

全球微波接入互操作性（WiMAX）论坛主席德克兰·伯恩说，停机坪上的乘客手机上有高速数据连接，“但飞行员在飞行甲板上可用于通信的带宽低于每秒千比特”。

该论坛是一个独立的行业组织，旨在支持和倡导采用AeroMACS技术，它还认证了为机场开发的新硬件。美国联邦航空局和世界各地的其他空中交通管制当局，以及美国宇航局，参加了这次论坛。

AeroMACS最终将逐步淘汰使用语音通信作为机场地面操作信息共享的主要方法。新的加密高速数字数据网络将简化地面人员和空中交通管制员之间的通信。飞机在地面后发送给飞行员的信息可以包括图表和GPS风格的地图，以及跑道导航、登机口分配细节和地面导航方向的文本说明。当任何飞机现在降落时，飞行员通过语音网络与空中交通管制经理通过无线电通话。伯恩说：“如果你让一名德国飞行员试图和一名中国空中交通管制员说英语，肯定存在沟通失误的可能性。”他补充说，不好的连接会加剧问题。

来自150多个国家的航空当局选择并同意采用WiMAX标准。WiMAX于2007年正式采用，它使用可根据新频率定制的蜂窝网络基础设施，5091至5150兆赫的频谱仅用于安全关键型航空通信。

新的硬件工具包

美国宇航局的工程师从一开始就参与了这一过程。该机构位于克利夫兰的格伦研究中心率先进行了飞机试验。该中心曾在这些问题上工作过，并拥有广泛的专业知识，这使它成为联邦航空局的天然合作伙伴。这两个组织于2007年签署了《空间法》协议，以验证新系统并制定功能标准。

伯恩说：“美国宇航局是验证Aeromac的领先技术研发机构之一。“该机构部署了一个系统并进行了测试。这项工作对国际航空界的利益攸关方至关重要。为了进行第一次航空测试，NASA与Alvarion技术有限公司的宽带无线接入部门合作，修改了现有的WiMAX硬件。被Telrad Networks收购后，该公司得以利用与该机构的合作，成为首批获得AeroMACS Wave 1认证的公司之一，该认证是一项独立的行业观察员绩效验证。

在这个硬件系列中，任何称为用户站的传感器都将收集、发送和接收数据。Telrad建立基站，执行与蜂窝网络中相同的功能，即路由传输，GPS为网络提供定时。该公司还协助确定最佳的天线类型，其位置取决于机场配置和地面周围所需的信号覆盖范围。

代理客户端服务器执行银行级别的安全协议，并允许用户验证发送方和接收方，从而阻止外部入侵。接入服务网络网关支持整个网络的连接。这个由Telrad定制的完整系统是建立基于AeroMACS的无线网络所需的全部内容。

Telrad宽带无线接入部门的总经理Yishai Amsterdamer说：“机场有一个由政府监管机构分配的免费专用频率，供它们使用。”。“每个人都可以自己开发。”这家以色列公司在纽约德尔马设有办事处，目前正与世界各地的机场合作，定制系统配置。

Telrad还创建了Star Suite，这是一个软件网络管理程序，可以支持机场可能需要的任何应用程序。

20年的工作

与现有的机场相比，维护新的机场语音系统需要花费更多的时间。各航空当局可选择分阶段实施。美国航天局开发AeroMACS的首席研究员、Glenn的高级通信研究工程师Rafael Apaza解释说，到目前为止，一些美国机场正在使用该系统从监视传感器收集信息，这将有助于改善飞机在跑道和滑行道上的跟踪。

2016年，美国宇航局首次成功地通过无线通信系统向滑行飞机传输航空数据，包括路线选择和天气信息。飞机上使用的精密电子设备高度敏感，因此不精确的无线通信可能会破坏这些系统。成功地消除了信号干扰的风险，同时保持了吞吐量能力，这一成就是如此重要。直到那时，这个系统才被证明对飞机是安全的。美国航天局的工程师还证明了移动资产，如急救车和笔记本电脑可以被纳入无线网络。这样就可以在需要时跟踪这些资产。到目前为止，大约15个不同国家的50多个机场正在使用AeroMACS以数据传输取代语音。据估计，全球40000多个机场将需要20年的时间过渡。

当它完全实现后，它将能够快速而安全地路由任何地面通信。

在北京机场进行的一项为期三个月的试验项目将该系统用于移动资产，结果发现使用Aeromac而不是语音命令可以将飞机在地面的时间缩短20分钟。随着美国联邦航空局（FAA）等航空管理部门发布了AeroMACS指南，Telrad和其他硬件供应商将能够开发新的工具，以支持在机场使用无线通信。阿姆斯特达默尔称，创新将起飞。“这将是数百万美元的创新。当航空公司采用这一方法时，业务就能增长。”美国宇航局向私营部门转让技术的历史悠久。该机构的衍生出版物介绍了美国宇航局已经转化为商业产品和服务的技术，展示了美国在其太空计划上投资的更广泛的好处。衍生产品是美国宇航局航天技术任务理事会的技术转让计划的出版物。

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