淺談ACARS的前世今生和未來

引言

ACARS (Aircraft Communication, Addressing and Reporting System飛機通訊，尋址和報告系統) 是一種為飛機與航空公司之間提供地空通訊服務的系統。這套系統原本由ARINC開發， SITA隨後即進入市場。這兩間廠商均只提供轉發訊息及處理訊息的基礎設施；這個概念就有點像ISP而並不是實際路由器的製造商。ACARS系統本身是被整合至各廠商的飛機中的其中一個模組。已空中巴士為例，此系統地整合知ATSU中（Air Traffic service unit， 它符合FANS-1B標準，並且能夠處理所有數據鏈路通信。 在波音公司中，此功能由CMU （Communication Management Unit通信管理單元）所管理。

ACARS 的訊息種類

ACARS 負責發送各種訊息如OOOI (Out, Off, On, In) 事件訊息, ACMS (Aircraft Condition Monitoring System) 自動報告 (航空公司將設置消息轉發給引擎製造商，飛機製造商和引擎健康監控提供商），位置報告，自由文本訊息（Free Text Message)和AOC訊息。 OOOI和位置報告（僅適用於沒有通過機載連接進行航班跟踪的航空公司）是用於航班跟踪的強制性訊息。 ACMS自動報告則是用於飛機健康監測和事故調查。而AOC訊息則是包括航空公司設計的功能，某些航空公司將與FMS集成並自動將飛行計劃（路線）推送到FMS（請參閱此視頻https://www.youtube.com/watch?v=oJziMfL1__c以了解FMS上的AOC操作） 一些航空公司會將性能計算功能包含在AOC中。 簡而言之，AOC數據庫就像航空公司可以自己定義和修改的內容，或者是支付費用讓製造商進行修改以便可以滿足航空公司的運營要求的數據庫。

當前ACARS系統的缺點

當前，航空公司正在向ARINC和SITA支付巨額費用，因為信息費是根據信息的每個字符（包括空格）計算的，每個字符的成本約為0.7美元（實際取決於合同），並且還有更多的缺點 ：

*在很大程度上取決於無線電覆蓋範圍（區域航空公司僅訂購VHF數據鏈路，其鏈接質量可能會受到與地面站的距離的影響。典型的VHF通信最大距離為200-250NM。在亞洲，尤其是在東海上空飛行時， 台灣，日本和韓國的地面站之間的距離大約相同（約200NM），因此該系統通常會一直與各個服務器進行握手，從而使系統癱瘓，直到飛機到達其中一個更近的距離從而與其中一地面站建立穩定連接為止。）

*每個轉發將計數一條消息。 例如當飛機將ACMS消息發送回地面時，該消息會自動轉發給AHM（飛機健康監控）提供商，飛機製造商和發動機製造商。 航空公司將總共收取發送4條消息的費用。

* ACARS是一個模擬訊號系統，它的工作原理類似於傳真機，發射器先發出開始聲音，然後發出數據，然後發出結束聲音（示例視頻：https：//www.youtube.com/watch？v = grjdEs690Gw），這限制了速度和容量

*儘管有更新的系統，例如衛星數據鏈路和HF數據鏈路，但是訊息費用比VHF數據鏈路貴得多

ACARS的未來

鑑於ACARS系統日益擁擠以及訊息排序導致消息傳遞進一步滯後，國際民航組織開發了ATN（航空電信網絡），希望它將取代AFTN（負責處理地對地通信的航空固定電信網絡） 以及在不久的將來取代當前的ACARS系統。 現在ATN骨幹網正在全球範圍內逐漸建立並取代現有的AFTN，但目前尚無具體時間表將當前的模擬制式ACARS替換為數碼制式的VDL2（VHF的數字數據鏈路，屬於ATN主幹網的一部份）因此在未來一段時間裡ACARS仍將是航空公司非常重要的工具。 一些航空公司目前正嘗試通過不同的方式來減少訊息流量，例如使用電子郵件轉發消息而不是通過專用的ACARS網絡（例如Rockwell Collins的avinetmail）轉發以減少訊息的數量，或者切換到機上連接即機上上網（如果已安裝） 以減少自由文本訊息，但對於其他航空公司而言，ATN似乎是唯一出路。 有關ATN的信息，請參閱此ICAO文件：https://www.icao.int/safety/acp/inactive%20working%20groups%20library/acp-wg-n-swg1-2/common%20atn_ips%20mobility%20solution.pdf