在空中上网已在越来越多的国内航司飞机上普及的今天,如何保证机上Wi-Fi网速的稳定和数据传输的安全,成了航司们追求的下一个目标。
然而不同于地面,复杂的空中通信链路上的任何一环,都可能让这一目标的实现变得困难。
在正在举行的第三届民航科教创新成果展(下称“第三届科创展”)上,国内航空互联网领军企业空地互联网络科技股份有限公司(下称“空地互联”)重点展示的创新成果,正是与解决这一痛点有关。
机上Wi-Fi不断网靠什么
空地互联公司是全球首家航司与运营商合资的空地互联服务企业,由东航集团、电信集团和均瑶集团联合组建。目前已为东航、吉祥总计117架宽体客机提供互联网接入,服务5800万机上旅客,覆盖51%的国内市场规模。
在第三届科创展的空地互联展台上,放置在最中间位置的一块大屏格外引人注意,这是公司全自研基于AI大模型的智能网络管理平台,通过这个监控系统,可以实时掌握运营机队在飞全球航班的网络运行状态,确保每一架飞机都与地面保持稳定、高速的通信连接,因此也被称为“空中网络心脏”。
旅客在飞机上上网的网速是否稳定,取决于多种因素,包括卫星与地面地球站之间的信号连接,波束的运行状态等。
在展台的大屏上就可以看到同步轨道卫星在地球轨道上的位置分布。这些卫星距离地球约35,786公里,以与地球自转同步的速度运行,能够持续覆盖地球上特定的区域。空地互联的智能网络管理平台通过自主研发的智能算法,可以精确计算并展示卫星与地面地球站之间的信号连接情况。
以亚太6D卫星为例,不仅能够看到卫星的实时位置,还能监测到它与地面站之间的信号强度、传输速率等关键参数,确保通信链路的稳定性和可靠性。
地球站是卫星通信的重要地面基础设施。空地互联的系统具备先进的故障诊断功能,能够实时监测地球站的运行状态,包括信号强度、传输延迟、设备温度等关键指标。一旦检测到异常,系统将迅速进行故障定位和影响分析,并能够准确预测受影响的航班区域和预计影响时间,提供相应的应急预案,确保通信服务的连续性。
波束技术则是卫星通信中提高频谱效率和信号覆盖的关键手段。空地互联的系统能够实时监测波束的运行状态,当波束出现故障时,系统会立即进行故障诊断,并分析其对航班通信的影响。
为了更直观地展示卫星、地球站和波束的运行状态和相互关系,空地互联还开发了一种独特的配色算法,为不同的卫星、地球站和波束分配特定的颜色,使得在大屏上能够清晰地区分各种通信元素。颜色的深浅和亮度会根据通信状态的实时变化进行动态调整,以直观反映通信质量的好坏。这一专利技术大大增强了信息展示的直观性和效率,为运营团队提供更有力的决策支持。
“智能网络管理平台凝聚了公司在航空互联领域的技术积累和创新能力,对航空网络运营的全方位监控、智能分析和精准决策支持,通过为航空公司和旅客提供最优质、最智能的空中网络服务。“空地互联公司技术总监易斌表示。
让国产飞机用上中国网
易斌进一步指出,在航空互联网解决方案领域,长期以来实际上是被国外垄断的。硬件、技术与平台数据的整体性,很难做到完全可控。技术受制于人之下,在面对突发情况时,就往往缺乏自主应对的能力,这给航空安全和运营效率都带来了潜在风险。此外,国外技术的售后支持和本地化服务也存在诸多不便,难以满足国内市场的需求。
为了解决这些问题,空地互联联合在通信技术、电子设备研发等方面有专业能力的中电科等合作伙伴,共同打造了国产自主可控互联方案实验室,基于国产自主可控互联方案的研发测试基地,一比一配备了国产方案的整体链路和设备。
比如相控阵天线就是上述国产互联方案中的设备之一,它是航空互联网通信系统中的核心组件,主要作用是实现飞机与卫星之间的高速数据传输,确保飞机在飞行过程中与卫星保持稳定的通信连接。
“目前我们已进行了大量的技术验证和测试工作,确保国产自主可控的互联方案在实际应用中的稳定性和可靠性,让国产大飞机早日用上中国网,“易斌透露,目前这一国产解决方案已在东航的国产大飞机C919上进行测试,目标是在今年12月底完成试飞和取证。
此外,空地互联还在研究量子加密技术在航空互联网中的创新应用,目标是保障飞行数据的安全传输和存储。
量子通信是一种利用量子力学原理进行信息传输的先进技术,主要依赖于量子纠缠和量子叠加等现象,这些特性使得量子通信具有极高的安全性,理论上无法被破解。
空地互联与中电信量子集团近期就开启了战略合作,探索通过量子加密技术赋能整体空地链路,提升数据传输的安全性。
在机舱内,确保数据传输的安全;在地面控制中心,系统调用密码服务系统进行数据加解密处理; 在乘客领域同样生效,可以实现对空地传输的文字、图片、视频、语音、文件等消息类型的数据加密。此外,系统还支持加密视频通话、多人群聊加密、单位通讯录等功能,全面保护乘客的个人隐私和通信安全。
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