浅谈客舱系统在民机中的应用与发展

柳斯婧

摘 要：客舱是直接面向乘客进行服务交流的一个重要环节，得到了越来越多航空公司的重视。该文简要介绍了客舱系统的组成、功能，并讨论了未来客舱系统的发展趋势。随着信息技术的快速发展，客舱系统将会采纳更多尖端的电子技术，向着无线化、智能化的方向发展，旨在在大可行范围内，提高乘组的工作效率和客舱服务质量，也可为乘客营造更加舒适、愉悦的客舱环境。

关键词：客舱系统 客舱服务 无线 智能

中图分类号：V243.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（a）-0033-02

随着人们生活水平的提高及生活节奏的加快，飞机成为越来越多人出行的主选方式。客舱系统在大型客机中的运用一方面给乘组提供了一个集中的客舱管理和服务平台，极大程度的降低了乘组的工作负荷；另一方面，乘客可以在飞行途中实现无线上网、机上通讯以及欣赏音视频节目等。为了使乘客能够在几小时甚至是十几小时的旅途中获得舒适、多样化的飞行体验，各个飞机制造商以及系统设备供应商都致力于提供更加便捷、更加先进的客舱系统。此外客舱电子技术的快速发展为客舱系统奠定了良好基础，多元化、自动化的设计为乘客营造了轻松、舒适的客舱环境。

1 客舱系统的介绍

大型客机的客舱系统由客舱核心系统、机载娱乐系统以及外部通信系统3部分组成，主要提供旅客广播、客舱内话、旅客呼叫以及综合化的客舱管理功能，为乘客提供多样的娱乐和通信服务。客舱系统设备数量庞大，集成度高，交联关系十分复杂。对外采用模拟音频线、离散硬线、以太网、ARINC429[1]数据总线同航电核心网络、通信系统、照明系统、信息系统以及客舱内饰等其他飞机系统进行交联；客舱系统内部主要采用以太网、RS485数据总线实现系统内部设备之间的交联。

1.1 客舱核心系统

客舱核心系统作为客舱系统的重要组成部分，由客舱广播/内话子系统和客舱管理子系统组成，能够提供旅客广播、客舱内话、呼叫、客舱综合管理控制、自检维护等功能，起到了支撑客舱系统主干网络的作用。一方面，客舱核心系统通过一个多端口以太网交换机搭建与机载娱乐系统、外部通信系统、信息系统、照明系统、通信系统、客舱内饰之间的网络接口，同时客舱核心系统还通过ARINC429数据总线以及多根离散硬线接入航电核心网络，从而获取其他飞机系统如舱门监视系统、水/废水系统、综合空气管理系统的数据并转发给其他客舱系统设备；另一方面，为直接接入到客舱系统主干网络的设备提供网络配置以及管理功能。此外，客舱核心系统作为主要的人机接口界面，能够向机组和维护人员提供图形用户界面（Graphic User Interface，GUI）。

1.2 机载娱乐系统

机载娱乐系统能够给乘客提供音视频服务以及个性化休闲服务，例如提供安全通告、音视频点播、游戏、外景监视显示、通过飞行地图了解飞行线路等。目前使用较为广泛的机载娱乐系统大致有3种，一种是全舱吊装式娱乐AOD（Audio On-Demand，音频点播），即安装固定式吊装显示器，若干排座椅安装一个，左右对称分布。当飞机在地面或者进入巡航状态时，乘务员通过操作GUI为乘客播放存储在头端设备中的视频资源，同时可以借助座椅端的耳机插孔接收播放视频的音频信号。第二种是全舱椅背式显示器AVOD（Audio Video On-Demand，音视频点播）及旅客电源。在客舱每个座椅上安装一个触摸屏，乘客可以通过椅背上的触摸屏进行游戏、浏览互联网、点播自己需要播放的音乐/视频，甚至还可以加载飞行信息界面，通过该界面显示飞机已飞行公里及小时数、动态位置、到达目的地时间等。座椅设备还集成了电源插座，可以为乘客手持式电子设备提供固定的交流电源输出。第三种是商务舱椅背式娱乐AVOD及旅客电源，经济舱吊装式娱乐AOD。上述三种系统都采用了“服务器-乘客端”的架构[2]，通过以太网相互交联，实现数据的分配与转发。

1.3 外部通信系统

外部通信系统提供乘客在飞机巡航阶段使用便携式设备进行通讯及无线上网的功能。通过采用机载移动通信及宽带无线接入技术，在飞机客舱内设置微基站及无线接入点与乘客的手机或电子设备进行通信，通过某种中继链路将信号发送到地面上，并最终接入公网。

外部通信系统主要由两部分组成，一部是机载接入部分，该部分负责接入客舱内乘客的便携式电子设备所发出的通信信号，并对通信信号进行路由和控制；另一部分是卫星通信单元，该部分负责通过卫星将机载接入部分的信号进行中继到地面，并且将地面站的信号通过卫星中继，从而实现机上乘客便携式电子设备和地面通信设备之间的双向通信。卫星中继链路中以Aeromobile、OnAir和Panasonic Avionics公司为代表，主要使用L波段和Ku波段的卫星进行中继。Inmarsat卫星是目前使用最广泛的L波段卫星。自1982年第一代星投入运营以来，陆续开通了第二、三、四代星。最新的第四代星提供宽带业务（Swift Broadband，SBB），最高带宽432kbps[3]，可支持标准IP业务、流媒体IP业务、普通语音业务、ISDN业务、短信业务和语音邮箱业务。另一类广泛使用的卫星中继链路是Ku波段卫星。国际上Ku波段卫星资源相当丰富，使用者租用一个转发器甚至是一条虚拟链路即可实现通信，Ku波段卫星最高带宽可达4Mbps。

2 客舱系统的发展趋势

早期的客舱系统只提供广播和音视频点播，属于公用设备，内容单一枯燥，对乘客而言没有太大的吸引力；乘务员没有集成化的客舱管理终端，操作复杂，工作效率低。随着信息技术的发展，越来越多的电子化技术被客舱系统所采纳，旨在最大范围内，降低乘务员的操作负担，提高服务质量，同时也为乘客提供更加轻松、舒适的客舱环境。

2.1 无线客舱

随着无线技术及网络的飞速发展，客舱系统将逐渐向无线传输方式发展，由无线网络替代以太网，有效地简化了系统架构，减少了飞机上的线缆及重量，进而降低了飞机的使用成本，同时还能满足乘客的不同需求。

一方面，无线显示终端将更进一步的为客舱服务工作提供便利。现阶段，乘务员通过操作固定于前后服务区内饰板上的管理终端来查看客舱内的状态以及控制客舱内设施的使用情况。而无线显示终端作为乘务员的便携式设备，使得乘务员随时随地查看客舱状态和控制客舱设施，例如水/废水状态、厨房加热状态等。无线终端之间还可以进行信息传输，大大简化了乘务之间的沟通。

另一方面，随着无线信号在大型客机中的逐步验证，智能手机和手持式设备的广泛使用，通过无线信号的方式将便携设备与机上娱乐系统相连接从而替代了原有的座椅嵌入式娱乐终端，来为乘客提供音视频点播、地理定位、游戏等功能，同时也可以通过这些具有无线接入功能的电子设备浏览Internet、收发电子邮件等[4]。这相比于传统的机载娱乐系统，无需花费大量的系统研发费用及安装费用，降低了管理维护成本，对于飞机的减重、减少燃油损耗的益处也是显而易见的。

2.2 智能客舱

智能客舱的概念正在日益发展。通过对飞机客舱核心系统、机载娱乐系统、外部通信系统的高度集成设计，一方面为乘客提供各种智能信息服务，如提供目的地租车、机上电子点餐服务。乘客通过无线终端上显示的餐食图片完成点餐，从而替代了原有的纸质餐谱点餐，餐食选择更加直观，范围更广，同时也为乘务员的工作提供了便利。另一方面，对机组人员的任务进行智能化管理，乘务员只需通过简单的操作（无安全影响的）便可控制整个客舱系统，如智能舷窗的应用[5]。传统的客舱舷窗分布于飞机机身侧面，能够为乘客及乘务员提供辅助采光功能。当机外的光强过强时，乘客只能关闭机械塑料遮光板，无法观赏机外风景，同时会降低客舱内部光线，给乘客增加了心理压力及烦躁的心理特征，极大地影响了飞行途中乘客的舒适性。随着客舱舷窗向着智能化的发展，窗口的玻璃没有了遮光板，取而代之的是一个按钮，乘客根据需要调节按钮从而调暗或者调亮玻璃，同时，乘务员可也以通过操作GUI界面上的按钮，统一调节乘客处的舷窗明暗度，降低了乘组的工作负荷，不仅方便而且更加安全。

3 结语

客舱系统是民用飞机的重要组成部分，该系统直接面向乘客，其质量、性能的好坏在很大程度上决定了乘客的飞行体验，是现代先进飞机体现竞争力的一个重要方面。本文简要介绍了民用飞机客舱系统的组成、功能以及未来发展趋势，通过采纳更多的尖端技术，客舱系统将为乘组提供一个操作更加便捷、清晰的综合化的管理平台，也会为乘客营造更加轻松、舒适的客舱环境。

参考文献

[1] ARINC429 Digital Information Transfer System.

[2] 冯田.机载娱乐系统现状及发展分析[J].科学与财富，2014（7）：119-120.

[3] 佟军，潘亚汉.机载宽带卫星通信系统相关技术[J].中国科技信息，2012（6）：98.

[4] 孔磊.国内机载娱乐系统现状分析及未来发展的研究[J].山东工业技术，2013（9）：20-21.

[5] 曾艺.民用飞机客舱智能舷窗系统设计[J].航空科学技术，2015，26（8）：53-56.