计算机学院计算机科学与技术(嵌入式)14031010126田棒民航中的计算机通信系统介绍

《现代科学技术概论》课程结课论文2015-2016学年第2学期学院：计算机科学与技术学院专业班级：计算机科学与技术（嵌入）学生姓名：田棒学号：14031010126指导老师：李现常2016年6月１６日民航中的计算机通信介绍田棒（安阳工学院计算机学院河南安阳455000）引言近几年我国的计算机科学发展迅速，计算机技术日益完善和成熟，也因此计算机被广泛地应用在各行各业。在民航中，计算机应用主要体现在信息管理和通信系统上，主要特点是稳定和准确。一旦信息不准确或者崩溃，就会给旅客和民航公司造成极大地损失，甚至会危害到乘客和机组人员的人身安全。所以，计算机在民航的应用上应以安全和可靠为主，其次再追求高效和资源利用。这里，主要讲述民航中的计算机通信。一、民航的通信系统介绍经过几十年的发展，民用航空领域逐步形成了由多种通信技术构成的复杂的通信系统。从通信应用的范围来看，航空通信通常被分为地空通信和地面通信，这也是国际民航组织在最新版的《全球空中航行计划》中所采用的分类方法。除了与空中飞行的航空器进行通信，地空通信也包括了机场地面通信的部分，因此也被称为航空移动通信。地面通信过程中的各方通常固定于固定的位置，所以也称为航空固定通信。地空通信和地面通信采用的通信技术有很大不同。在大陆地区，地空通信主要使用甚高频频段模拟调制技术，实现地面与空中的语音通信。这项技术的使用已经有50年的历史，目前仍然是主用的地空通信地空通信手段。在偏远地区和洋区，则使用高频或卫星通信完成地空通话。地面通信也分为语音通信和数据通信两类。常见的管制中心之间的管制电话，管制单位内部的内话系统都属于地面语音通信的范畴。地面数据通信应用也非常广泛，在航班运行过程中，空管、航空公司、机场等运行单位之间以及各单位内部有大量的信息需要传递。包括航班计划、飞行动态、流量信息、航行情报、气象信息等等。早在20世纪50年代，基于电传电报技术的航空固定电信网就开始在民航使用，事实上这是第一个全球范围内的电报处理系统，航班准备于飞行过程的重要信息通过这个系统发布到个相关部门。随着通信网络技术的飞速发展，新技术不断被引入航空地面通信。语音传输实现了模拟到数字的转变，AFTN网络也使用X.25网络和计算机处理系统代替了原有的电传方式。许多国家和地区，以及航空企业也利用现代网络通信技术，陆续建成了承载多种业务、覆盖范围不等的综合数据通信网络，提供服务质量更好、成本更低的地面数据通信服务。二、计算机通信原理计算机通信的基本原理是将电信号转换为逻辑信号，其转换方式是将高低电平表示为二进制数中的1和0,再通过不同的二进制序列来表示所有的信息。也就是将数据以二进制中的0和1的比特流的电的电压做为表示，产生的脉冲通过媒介（通讯设备）来传输数据，达到通信的功能，这个是osl的物理层，也就是通信的工作原理。OSI参考模型将整个协议垂直地分为7个层次7、应用层与用户应用进程的接口6、表示层数据格式的转换5、会话层会话管理与数据传输的同步4、传输层端到端经网络透明地传送报文3、网络层分组传送，路由选择和流量控制2、数据链路层在链路上无差错地传送帧1、物理层经物理媒体透明传送比特流三、传输方式计算机通信可分为直接式和间接式两种。1、直接式直接式是指将两部计算机直接相联进行通信，可以是点对点，也可以是多点通播。２、间接式间接式是指通信双方必须通过交换网络进行传输。覆盖广度计算机通信通常分为局域式、城域式和广域式三类。1、局域式计算机通信局域式是指在一局部的地域范围内（例如一个机关、学校、军营等）建立计算机通信。局域计算机通信覆盖地区的直径在数公里以内。2、城域式计算机通信城域式是指在一个城市范围内所建立的计算机通信。城域计算机通信覆盖地区的直径在十公里到数十公里。3、广域式计算机通信广域式是指在一个广泛的地域范围内所建立的计算机通信。通信范围可以超越城市和国家，以至于全球。广域计算机通信覆盖地区的直径一般在数十公里到数千公里乃至上万公里。在通常情况下，计算机通信都是由多台计算机通过通信线路连接成计算机通信网进行的，这样可共享网络资源，充分发挥计算机系统的效能。四、计算机通信的发展计算机通信网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新的通信方式，主要是满足数据传输的需要。它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机终端及附属硬件设备（路由器、交换机）用通信链路连接起来，并配备相应的网络软件，以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要，而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处理，同时可以提供语音、数据和图像的综合性服务，是未来信息技术发展的必由之路。计算机网络和数据通信发展迅速，各国都通过建成的公用数据通信网享用各数据库资源和网络设备资源。为发展高新技术和国民经济服务。计算机通信技术、数据库技术相基于两者基础上的联机检索技术已广泛应用于信息服务领域。从报刊、人工采集、会员单位组织的传统信息服务方式正逐步被以数据库形式组织的信息通信计算机网络供用户联机检索所代替。信息量和随机性增大，信息更新加快，信息价值明显提高，信息处理和利用更加方便。因此，计算机网络通信系统是信息社会的显著标志，在信息处理和传递中占重要位置。分类计算机网络按照其地理分布范围可以划分为局域网、城域网和广域网，它们在性能、结构和特点上有很大差别。现状计算机已经进入以网络为中心的计算时期，信息网络化、信息系统的综合集成自然离不开系统所处的网络计算环境。当前，网络不仅是信息传输的基础设施，而且是信息处理和服务共享的基础设施，网络可以为人们提供强大的计算平台，从这个意义上说，网络就是计算机。世界上最强大的计算机是因特网。网络要成为计算平台，需要在网络原基础设施之上构造或装备一个支持一体化网络计算的软件平台。其作用是：管理网络上的各类软硬件资源，并实现网络资源的共享与集成，为信息系统等网络应用提供高效可信的开发、部署和运行环境。正如在裸机上需要配备操作系统等基础软件才能有效开发应用软件一样，这种网络计算平台软件能有效支持快速构建网络应用，因而可视为网络上的操作系统。五、未来发展但是，与单机不同，网络世界是开放的、不断演化的。而且信息系统应用需求的变化往往是不可避免的、系统本身亦需要不断发展。因此，分布性、自治性、异构性、可演化性已成为一体化信息系统和网络应用软件的固有特征。面对规模巨大、需求多变、环境异构、高度复杂的网络应用软件，SUN公司总裁BillRaduchel指出，20年后软件的挑战不是速度、成本和性能，而是复杂度的问题了。为适应复杂信息世界的不断变化和发展，信息系统的综合集成不能简单套用工业化的做法。如果说机械系统的综合集成是刚性的，那么信息系统的综合集成是柔性的。一方面，需要以提高系统互操作性为主要目标，及时制订或修订信息系统的各种技术体系和标准；另一方面，更需要研究一套支持随需应变的敏捷软件技术，研制一种能适应信息世界各种可能变化的平台软件。支持随需应变的敏捷软件技术是当前软件工程的研究热点，主要有：(1)微内核集成总线技术。支持软件模块的即插即用，适应软件功能需求的变化。(2)软构件和对象代理技术。支持程序代码的重用和分布对象之间的互连、互通和互操作，适应代码实现的变化与应用软件运行环境的变化。这里，软构件，简称构件或组件，顾名思义，构之件也，一是构，强调其可构造性和可组装性；二是件，强调其信息隐蔽性和可包装性。构件作为计算机中一组可重用的二进制代码，可视为对象的一种发展。基于Agent的自适应构件还能支持动态适应运行环境的变化。构件化是当今信息系统软件开发的主流方法，也是软件体系结构的重要特征之一。(3)消息代理和各种适配机制。支持不同应用代码之间的通信与调用，适应应用软件业务逻辑和业务流程的变化。(4)软构件的组装、部署、动态重构与绑定等技术。支持信息系统的静态和动态搭建，适应应用需求与操作环境的变化。(5)面向Web服务的架构技术，支持信息系统松散耦合的跨域集成，适应更大范围的网络计算环境的变化，中间件(Middleware)是一种包含上述主要技术的平台软件，它以柔性的松散耦合方式应万变，是灵活响应网络环境变化、应用需求变化和软件功能变化的平台软件，已经成为信息系统综合集成的基础平台。六、感悟总结现代科学技术概论是包含了各学科门类技术的课程，使我们在了解其它专业的同时更好地把本专业的知识运用在其它领域。科技的进步必定是各行各业的共同进步，所以我们应该在学好本专业知识的同时了解其它行业的最新技术。现代科学技术概论为我们提供这方面的知识，这门课对我们未来的全面发展很有帮助。这次论文创作中，不仅使我了解到了民航在中国的迅速发展，也了解到了计算机在民航方面的应用。我相信，各行业在与计算机的紧密结合下将会有无限的可能，而计算机在与各行业的结合中也会得到迅速的发展。