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CN111132080A - 一种多网融合通信的自适应无缝切换系统和方法 - Google Patents

一种多网融合通信的自适应无缝切换系统和方法 Download PDF

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CN111132080A
CN111132080A CN201911250105.1A CN201911250105A CN111132080A CN 111132080 A CN111132080 A CN 111132080A CN 201911250105 A CN201911250105 A CN 201911250105A CN 111132080 A CN111132080 A CN 111132080A
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张学军
张维东
周强
刘凯
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Beihang University Sichuan International Center For Innovation In Western China Co ltd
Original Assignee
Beihang University Sichuan International Center For Innovation In Western China Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种多网融合通信的自适应无缝切换系统和方法，通过多天线集成技术、高动态环境下的无缝移动通信技术和RDSS接收技术将北斗、通信卫星、公网通信等多网进行融合，构成以公网通信为第一级，卫星通信为第二级，北斗卫星通信为第三级的多级融合通信机制，实现在不同飞行区域和飞行高度下，系统可根据通信质量和通信成本选择最优的通信方式，从而实现高效的天地空信息融合共享，为通航提供有力可靠的数据通信支撑。

Description

一种多网融合通信的自适应无缝切换系统和方法
技术领域
本发明涉及航空通信技术领域，特别涉及一种多网融合通信的自适应无缝切 换系统和方法。
背景技术
根据2017中国通用航空报告，截至17年6月，中国已经拥有近三千架通用 航空飞行器。作为世界人口最多和经济发展最快的国家，其航空业在政府的大力 支持和鼓励下，正处在前所未有的快速发展期。伴随通航领域的快速发展，航空 通信成为一个不得不面对的重大难题。传统的航空通信技术运用中，尽管能够实 现基本的通信任务，但通航通信仍旧存在盲区、连续通信障碍等问题。
问题1：通航通信覆盖存在盲区
地面管制人员与飞行驾驶人员的有效通信连接是实现飞行安全的一项重要保障，而相较欧美国家，我国在通用航空领域发展方面还存在一定的差距。在通用 航空飞行过程中，通用航空通信是通航管制的重要保障。
我国低空空域保障设施不健全，加之通用航空器飞行高度低，目前现有的空 管手段难以对其进行实时的监控跟踪，通航通信覆盖存在盲区，导致系统监控不 完善。我国幅员辽阔，因而针对通航通信布置专用通信站点成本巨大，加之我国 地形环境复杂，如何在我国广阔的山区、海域、城市等复杂地区提供无缝通信覆 盖成为了通航通信难点之一。
问题2：高动态下难以保持高质量移动通信
由于通航飞机在空中具有较强机动性，对高质量移动通信带来诸多挑战：高 机动性导致通信信道状态变化较大，包括多普勒频移、收发信道增益波动大，导 致信号恶化；当通航飞机跨越卫星波束的覆盖范围时，信号电平可能会发生变化， 特别是波束的边缘；大气环境变化也可能导致信号衰减；来自空间干扰信号、其 他电子设备电子干扰等，均会对通用航空通信造成干扰，不利于飞行器的安全。 此外，高速移动的通航飞机飞行于不同空域(如城市、山区、海域)，不同空域的 通信链路质量存在一定差异，这些均对通航通信提出了巨大的挑战。
目前通用航空通信主要有两种通信方式：一种是通过卫星中继。卫星通信系 统以其覆盖范围广、通信距离远等其他通信系统无法比拟的优点，成为大型客机 进行远程传输的最佳手段。如美国Viasat公司与机载宽带服务提供商LiveTV公 司联手，2015年底将为美国捷蓝航空和大陆航空公司在370多架飞机上推出新一 代机载Ka频段宽带卫星通信服务。卫星中继主要采用国际海事卫SBB业务(如Via Sat,OnAir,AeroMobile)，休斯Ku波段卫星(Row44)和Intelsat Ku波段DVB-S2 等同步卫星，频段以Ku波段为主，由于频谱资源日益紧张，Aircell和Viasat 等公司也计划采用Ka波段卫星。另一种是采用地基基站。目前主要有LiveTV和 Aircell的Gogo网络。Aircell公司与高通、中兴公司合作，采用基于EV-DO技 术，在美国本土建立了数百个地对空基站，提供的Gogo机载互联网接入。
不同通信方式的数据类型、使用范围、传输延时、传输距离和抗干扰性能等 方面各不相同，地基基站通信相较于卫星通信而言，具有可实现高空立体覆盖、 高数据带宽、低时延、低成本以及地基基站通信的频段可重复利用的优点，提高 了地面频谱利用率。但地基基站通信仅能覆盖陆地区域，不能覆盖海洋区域，且 在频率上还有待电信运营商许可。卫星通信则具有覆盖全球的优势，但是存在带 宽窄且成本巨大的缺点。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种多网融合通信的自适应无缝切换系 统和方法，解决了现有技术中存在的缺陷。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种多网融合通信的自适应无缝切换系统，包括：通航飞行器、机载通信系 统、地面指挥机系统、地面管控中心、天通卫星、北斗卫星、公网通信、天线系 统、射频系统和后端数字处理系统。
所述机载通信系统通过北斗卫星、通信卫星、公网通信的多网融合，实现通 航飞行器与地面指挥系统双向通信，以及不同通信链路间择优切换，实现在无公 网信号覆盖情况下的卫星通信和北斗导航系统信息的回传，通航飞行器搭载机载 通信系统。
所述地面指挥机系统实时接收天通卫星、北斗卫星、公网通信链路回传的通 航飞行器的飞行状态数据，将多路数据进行解析及融合，回传至地面管控中心； 同时，地面指挥机依照通航飞行器所采用的通信链路，按照相应的通信协议将地 面管控中心的管控指令进行打包封装，将管控数据发送至通航飞行器；此外，地 面指挥机对通航飞行器的通信质量进行实时指挥监控及管理，实现飞行器通信状 态信息显示及监视、通信设备参数配置、通信链路集中管理等功能。地面指挥机 将为通航飞行器实时通信提供地面端的可靠保障。
地面指挥机系统包括：指挥机主机和指挥机软件系统；其中指挥机主机是承 载软件系统的硬件平台；软件系统主要负责通信管理、状态监视、数据解析封装、 链路选择控功能；
此外，地面指挥机系统还将配备公共网络数据接口，并根据所采用的卫星通 信链路配备相应的网关数据接口、或卫星通信天线及接收/发射机。
天线系统：天线主要完成接收/辐射射频信号，采用高效率收发共面天线，高 增益，低轮廓，适用直升机、固定翼飞机等多种载体安装；惯导组合、卫星信标 反馈稳定跟踪技术，确保天线卓越的稳定跟踪性能；天线材料选用超轻材料，高 强度、低重量；高动态情况下跟踪稳定。
射频系统作用是完成天线适配、多通道接收射频预处理、射频信号的功率放 大、射频交换以及射频信号与中频信号之间的频率变换、AD/DA数模转换；
后端数字处理系统作用是完成中频信号的交换以及信号的调制/解调、信号处理、数据处理。
进一步地，机载通信系统包括：机载通信链路、机载天线和机载通信模块组 成，
机载通信链路由通信卫星链路、北斗卫星链路和公网通信链路组成，能让通 航飞行器根据实际情况在三种通信方式中灵活切换。
机载通信模块由卫星终端、北斗终端、公网终端和通信管理器组成；
卫星终端、北斗终端、公网终端用于接收指令或消息。
通信管理器用于接收来自通信卫星链路、北斗卫星链路、公网链路的指令或 消息，通过通信管理器进行处理后，能够对多种网络链路状态监测；从链路中进 行数据信息获取，并实现对不同网络链路的控制，进而实现多网融合下不同数据 链的选择与切换和管理，链路的选择规则有以下几点：
(1)在只有一条通信链路可用时，必须选择该条可用的链路，以满足系统进 行飞行数据通信的要求；
(2)当同时有多条链路可用时，综合考虑通信的经济性、可靠性、实时性等 指标，自动选择最满足通用航空通信需求的链路。
通信管理器从可扩展的标准协议接口接收来自通信卫星链路、北斗卫星链路、 公网链路的指令或消息，通过通信管理器进行处理后，能够对多种网络链路状态 监测；从链路中进行数据信息获取，并实现对不同网络链路的控制；
当需要运行通信链路功能时，与此功能项有关的所有硬件模块资源在系统网 络的支持下进行组合，构成从天线、射频信道、数字信号处理到数据处理的完整 硬件资源链路通道，同时通过加载运行通信软件，构成通信链路。
进一步地，多网融合通信的自适应无缝切换系统还包括软件，软件包括：集 成管理层、数据处理层和信号处理层；
a)集成管理层
集成管理层主要实现多链集成管理功能，统一完成对多条链路的集中管理。 为了实现多网融合下不同数据链的选择与切换，通信管理器核心软件中的子网切 换管理模块尤为重要，针对这一模块，链路选择的规则与算法需要进行详细分析 说明。通信管理器的链路选择规则应满足：
i)在只有一条链路可用时，必须选择该条可用的链路，以满足系统进行 数据通信的刚性要求；
ii)当同时有多条链路可用时，综合考虑通信的经济性、可靠性、实时性 等指标，自动选择最满足通用航空通信需求的链路。
b)数据处理层
数据处理层根据各种不同波形应用的数据处理要求，进行业务数据的分帧/ 组帧、纠错编译码、打包/解包和数据完整性检查处理。
c)信号处理层
信号处理层完成各种不同波形的信号处理功能，包括正交上/下变频、抽取 滤波、调制/解调、跳频/解跳、产生发射数字中频信号、以及收发时序控制、 变频模块和天线接口单元的参数控制和管理。
本发明还公开了一种多网融合通信的自适应无缝切换的方法，包括：
首先，通信管理器检测公网通信链路的通信质量，若符合要求，则使用公网 通信链路，其他链路热备。若公网通信质量不符合要求，则检测天通卫星通信链 路的通信质量，若符合要求，则使用天通卫星通信链路，其他链路热备。若天通 卫星通信质量不符合要求，则检测北斗卫星通信链路通信质量是否符合要求，若 符合要求，则同时使用天通卫星通信以及北斗短报文通信，数据按照双路重复备 份传出，由地面系统进行筛选及去重，优先无差别使用卫星通信。若北斗卫星通 信质量也不符合要求，则向控制中心返回所有数据链路不可用的警告。
进一步地，所述链路工作的流程如下：
1、上电后，各模块先完成自身硬件驱动初始化和上电BIT；
2、系统启动建立RIO、CAN、以太网等网络连接；
3、系统收集各模块资源的状态并初始化功能应用软件；
4、功能上报初始化状态结果；
5、系统启动链路闭环自检。
若初始化结果、链路闭环自检结果均正常，即完成参数设置进行通信。若初 始化结果、链路闭环自检结果有故障，则根据故障模式和预先制定好的策略，重 新分配系统资源，功能重构。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
基于公网基站提供高质量通信服务，减少通信、布网成本
考虑到地面公网通信具有信道容量大、通信速率高、通信质量好、通信成本 低等优势，可将地面公网基站服务于通航通信，为通航提供高质量通信保障。此 外，近年来我国通信网络快速发展，目前4G网络已经覆盖我国大部分人口，5G 网络也在快速普及。通过使用已有的技术较为成熟的公网通信基站，可以大幅降 低通航通信和布站成本。
公网、卫星、北斗多网并存并自适应无缝切换，保证了通信无缝覆盖及服务 质量
由于通航在不同空域和飞行高度，结合公网通信、卫星通信、北斗通信各自 在通信质量、成本、覆盖范围上的优势，采用公网优先，卫星通信其次，北斗备 用的通信方案，并根据通信质量需求及成本无缝切换相应的通信链路，实现高速 移动环境下通信高质量服务，可为通航飞机在山区、海域等复杂地区，飞行高度 0-3000米，飞行速度0-400公里/小时范围内，提供通信保障，为数据传输、语 音通话、导航定位等通信需求提供高效的技术手段，具有安全性强和可控性高的 技术特点，应用在通用航空安全监控技术研究，能够提升通用航空飞行器地面和 空中活动的监控、追踪和保障能力，解决监管盲区、降低安全隐患，提高通航运 营绩效，确保低空运营安全。
附图说明
图1是本发明实施例全局示意图；
图2是本发明实施例多网融合通信的自适应无缝切换系统总体架构图；
图3是本发明实施例机载通信系统结构示意图；
图4是本发明实施例机载通信模块结构示意图；
图5是本发明实施例地面指挥机系统结构示意图；
图6是本发明实施例多网融合通信的自适应无缝切换方法流程图；
图7是本发明实施例多网融合通信模块硬件原理框图；
图8是本发明实施例通信管理器总体结构示意图；
图9是本发明实施例通信管理器链路选择算法流程图；
图10是本发明实施例链路工作的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实 施例，对本发明做进一步详细说明。
本发明的核心思想是通过多天线集成技术、高动态环境下的无缝移动通信技 术和RDSS接收技术将北斗、通信卫星、公网通信等多网进行融合，构成以公网 通信为第一级，卫星通信为第二级，北斗卫星通信为第三级的多级融合通信机 制，实现在不同飞行区域和飞行高度下，系统可根据通信质量和通信成本选择 最优的通信方式，从而实现高效的天地空信息融合共享，为通航提供有力可靠 的数据通信支撑。
如图1和2所示，一种多网融合通信的自适应无缝切换系统，包括：机载通 信系统、地面指挥机、地面管理中心、天通卫星、北斗卫星和公网通信。
机载通信系统
通过北斗、通信卫星、公网通信的多网融合，实现有人飞机与地面指挥系统 双向通信，以及不同通信链路间择优切换，实现在无公网信号覆盖情况下的卫 星通信和北斗导航系统信息的回传。
机载通信系统是多网融合技术和系统中重要一部分，机载通信系统由通信链 路、机载天线和机载通信模块组成，如图3所示。机载通信链路由通信卫星链 路、北斗卫星链路和公网通信链路组成，机载通信系统通过机载天线和通信卫 星/北斗卫星/公网基站实现信息交互，实现无缝移动通信并能在不同飞行区域 和飞行高度进行通信。
机载通信模块
如图4所示，机载通信模块由终端和通信管理器组成，机载终端是将卫星终 端、北斗终端、公网终端进行融合，通信管理器采用的不同协议实现数据融合、 多网无缝切换等。
通信管理器从可扩展的标准协议接口接收来自通信卫星链路、北斗卫星链 路、公网链路的指令或消息，通过通信管理器进行处理后，能够对多种网络链 路状态监测；从链路中进行数据信息获取，并实现对不同网络链路的控制，进 而实现多网融合下不同数据链的选择与切换和管理，链路的选择规则有以下几 点：
(1)在只有一条通信链路可用时，必须选择该条可用的链路，以满足系统 进行飞行数据通信的要求；
(2)当同时有多条链路可用时，综合考虑通信的经济性、可靠性、实时性 等指标，自动选择最满足通用航空通信需求的链路。
地面指挥机系统
如图5所示，通信地面指挥机系统是多网融合通信系统中的一个不可缺少的 组成部分，其主要完成信息双向收发、通信链路选择管理及各类通信设备的集 中监控、参数配置、管理、系统操作等功能。
根据通航飞行器信号质量、通信成本、通信速率等因素，在保证通信质量的 前提下，实时选择效费比最高的通信链路。通过网络融合与数据融合，实现地 面指挥机与地面管控中心的实时数据交互。
地面指挥机实时接收卫星/北斗/公网等通信链路回传的通航飞行器的飞行 状态数据，将多路数据进行解析及融合，回传至地面管控中心；同时，地面指 挥机依照通航飞行器所采用的通信链路，按照相应的通信协议将地面管控中心 的管控指令进行打包封装，将管控数据发送至通航飞行器；此外，地面指挥机 对通航飞行器的通信质量进行实时指挥监控及管理，实现飞行器通信状态信息 显示及监视、通信设备参数配置、通信链路集中管理等功能。地面指挥机将为 通航飞行器实时通信提供地面端的可靠保障。
地面指挥机主要由指挥机主机、指挥机软件系统、数据链路接口等构成。其 中指挥机主机是承载软件系统、等功能的硬件平台；软件系统主要负责通信管 理、状态监视、数据解析封装、链路选择控等功能；此外，指挥机还将配备公 共网络数据接口，并根据所采用的卫星通信链路配备相应的网关数据接口、或 卫星通信天线及接收/发射机。
自适应无缝切换方案
系统可根据实际运行场景、通信质量和通信成本选择最优的通信方式。自适 应无缝切换方案如图6所示：
首先，通信管理器检测公网通信链路的通信质量，若符合要求，则使用公 网通信链路，其他链路热备。若公网通信质量不符合要求，则检测天通卫星通 信链路的通信质量，若符合要求，则使用天通卫星通信链路，其他链路热备。 若天通卫星通信质量不符合要求，则检测北斗卫星通信链路通信质量是否符合 要求，若符合要求，则同时使用天通卫星通信以及北斗短报文通信，数据按照 双路重复备份传出，由地面系统进行筛选及去重，优先无差别使用卫星通信。 若北斗卫星通信质量也不符合要求，则向控制中心返回所有数据链路不可用的 警告。
多网融合软硬件设计
(1)硬件系统:
多网融合通信硬件系统主要包括天线、射频处理、后端数字处理、通信管理 器四大组成部分。天线主要完成接收/辐射射频信号；射频处理主要完成天线适 配、多通道接收射频预处理、射频信号的功率放大、射频交换以及射频信号与 中频信号之间的频率变换、AD/DA数模转换；后端数字处理主要完成中频信号的 交换以及信号的调制/解调、信号处理、数据处理；通信管理器主要完成系统综 合控制管理、高速数字信号交换与路由、数据收发以及协议处理等功能。其原 理如图7所示。
天线系统：天线主要完成接收/辐射射频信号，卫星通信天线系统采用高效 率收发共面天线，高增益，低轮廓，适用直升机、固定翼飞机等多种载体安装； 惯导组合、卫星信标反馈稳定跟踪技术，确保天线卓越的稳定跟踪性能；天线 材料选用超轻材料，高强度、低重量；高动态情况下跟踪稳定。北斗天线和4G 天线为全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射。体积小，重量 轻，天线安装应满足天线和卫星或基站间无遮挡。
射频：射频系统是用作接收和发射(Rx/Tx)的上/下频率转换的室外型设 备。发射通道将从功放发射端口接收的信号转换至发射波段信号，通过天线发 射到空间。接收通道天线接收到空间的信号，然后，将高频段频段信号转换至 低频段信号，并传送给基带的接收端口，实现通信传输。
基带：基带链路主要完成中频信号的交换以及信号的调制/解调、信号处理、 数据处理。
如图8所示，通信管理器：通信管理器从可扩展的标准协议接口接收来自 通信卫星链路、北斗卫星链路、公网链路的指令或消息，通过通信管理器进行 处理后，能够对多种网络链路状态监测；从链路中进行数据信息获取，并实现 对不同网络链路的控制，为系统提供更可靠、更稳定、更安全的通信管理总体 结构示意图如图8所示：
当需要运行通信链路功能时，与此功能项有关的所有硬件模块资源在系统网 络的支持下进行组合，构成从天线、射频信道、数字信号处理到数据处理的完 整硬件资源链路通道，同时通过加载运行通信软件，构成通信链路。
(2)软件设计
根据功能实现的需要，软件的实现分为三个层次，自顶向下包括:
a)集成管理层
集成管理层主要实现多链集成管理功能，统一完成对多条链路的集中管理。 为了实现多网融合下不同数据链的选择与切换，通信管理器核心软件中的子网 切换管理模块尤为重要，针对这一模块，链路选择的规则与算法需要进行详细 分析说明。通信管理器的链路选择规则应满足：
1.在只有一条链路可用时，必须选择该条可用的链路，以满足系统进行数据 通信的刚性要求；
2.当同时有多条链路可用时，综合考虑通信的经济性、可靠性、实时性等指 标，自动选择最满足通用航空通信需求的链路。
根据以上链路选择规则，通信管理器链路选择算法的流程如图9所示。
b)数据处理层
数据处理层根据各种不同波形应用的数据处理要求，进行业务数据的分帧/ 组帧、纠错编译码、打包/解包和数据完整性检查等处理。
c)信号处理层
信号处理层完成各种不同波形的信号处理功能，包括正交上/下变频、抽取 滤波、调制/解调、跳频/解跳、产生发射数字中频信号、以及收发时序控制、 变频模块和天线接口单元的参数控制和管理等。
d)软件工作流程
链路工作的流程如图10所示。
主要的过程包括：
1、上电后，各模块先完成自身硬件驱动初始化和上电BIT；
2、系统启动建立RIO、CAN、以太网等网络连接；
3、系统收集各模块资源的状态并初始化功能应用软件；
4、功能上报初始化状态结果；
5、系统启动链路闭环自检。
若初始化结果、链路闭环自检结果均正常，即完成参数设置进行通信。若初 始化结果、链路闭环自检结果有故障，则根据故障模式和预先制定好的策略， 重新分配系统资源，功能重构。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解 本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和 实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不 脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保 护范围内。

Claims (5)

1.一种多网融合通信的自适应无缝切换系统，其特征在于，包括：通航飞行器、机载通信系统、地面指挥机系统、地面管控中心、天通卫星、北斗卫星、公网通信、天线系统、射频系统和后端数字处理系统；
所述机载通信系统通过北斗卫星、通信卫星、公网通信的多网融合，实现通航飞行器与地面指挥系统双向通信，以及不同通信链路间择优切换，实现在无公网信号覆盖情况下的卫星通信和北斗导航系统信息的回传，通航飞行器搭载机载通信系统；
所述地面指挥机系统实时接收天通卫星、北斗卫星、公网通信链路回传的通航飞行器的飞行状态数据，将多路数据进行解析及融合，回传至地面管控中心；同时，地面指挥机依照通航飞行器所采用的通信链路，按照相应的通信协议将地面管控中心的管控指令进行打包封装，将管控数据发送至通航飞行器；此外，地面指挥机对通航飞行器的通信质量进行实时指挥监控及管理，实现通航飞行器通信状态信息显示及监视、通信设备参数配置、通信链路集中管理功能；地面指挥机将为通航飞行器实时通信提供地面端的可靠保障；
地面指挥机系统包括：指挥机主机和指挥机软件系统；其中指挥机主机是承载软件系统的硬件平台；软件系统主要负责通信管理、状态监视、数据解析封装、链路选择控功能；
此外，地面指挥机系统还将配备公共网络数据接口，并根据所采用的卫星通信链路配备相应的网关数据接口、或卫星通信天线及接收/发射机；
天线系统：完成接收/辐射射频信号，采用高效率收发共面天线，高增益，低轮廓；惯导组合、卫星信标反馈稳定跟踪技术，确保天线卓越的稳定跟踪性能；天线材料选用超轻材料，高强度、低重量；高动态情况下跟踪稳定；
射频系统作用是完成天线适配、多通道接收射频预处理、射频信号的功率放大、射频交换以及射频信号与中频信号之间的频率变换、AD/DA数模转换；
后端数字处理系统作用是完成中频信号的交换以及信号的调制/解调、信号处理、数据处理。
2.根据权利要求1所述的一种多网融合通信的自适应无缝切换系统，其特征在于：机载通信系统包括：机载通信链路、机载天线和机载通信模块组成，
机载通信链路由通信卫星链路、北斗卫星链路和公网通信链路组成，能让通航飞行器根据实际情况在三种通信方式中灵活切换；
机载通信模块由卫星终端、北斗终端、公网终端和通信管理器组成；
卫星终端、北斗终端、公网终端用于接收指令或消息；
通信管理器用于接收来自通信卫星链路、北斗卫星链路、公网链路的指令或消息，通过通信管理器进行处理后，能够对多种网络链路状态监测；从链路中进行数据信息获取，并实现对不同网络链路的控制，进而实现多网融合下不同数据链的选择与切换和管理，链路的选择规则有以下几点：
(1)在只有一条通信链路可用时，必须选择该条可用的链路，以满足系统进行飞行数据通信的要求；
(2)当同时有多条链路可用时，综合考虑通信的经济性、可靠性、实时性指标，自动选择最满足通用航空通信需求的链路；
通信管理器从可扩展的标准协议接口接收来自通信卫星链路、北斗卫星链路、公网链路的指令或消息，通过通信管理器进行处理后，能够对多种网络链路状态监测；从链路中进行数据信息获取，并实现对不同网络链路的控制；
当需要运行通信链路功能时，与此功能项有关的所有硬件模块资源在系统网络的支持下进行组合，构成从天线、射频信道、数字信号处理到数据处理的完整硬件资源链路通道，同时通过加载运行通信软件，构成通信链路。
3.根据权利要求2所述的一种多网融合通信的自适应无缝切换系统，其特征在于：自适应无缝切换系统还包括软件；
软件包括：集成管理层、数据处理层和信号处理层；
a)集成管理层
集成管理层主要实现多链集成管理功能，统一完成对多条链路的集中管理；为了实现多网融合下不同数据链的选择与切换，通信管理器核心软件中的子网切换管理模块尤为重要，针对这一模块，链路选择的规则与算法需要进行详细分析说明；通信管理器的链路选择规则应满足：
i)在只有一条链路可用时，必须选择该条可用的链路，以满足系统进行数据通信的刚性要求；
ii)当同时有多条链路可用时，综合考虑通信的经济性、可靠性、实时性指标，自动选择最满足通用航空通信需求的链路；
b)数据处理层
数据处理层根据各种不同波形应用的数据处理要求，进行业务数据的分帧/组帧、纠错编译码、打包/解包和数据完整性检查处理；
c)信号处理层
信号处理层完成各种不同波形的信号处理功能，包括正交上/下变频、抽取滤波、调制/解调、跳频/解跳、产生发射数字中频信号、以及收发时序控制、变频模块和天线接口单元的参数控制和管理。
4.根据权利要求1至4的其中一项所述的一种多网融合通信的自适应无缝切换系统的切换方法，其特征在于：首先，通信管理器检测公网通信链路的通信质量，若符合要求，则使用公网通信链路，其他链路热备；若公网通信质量不符合要求，则检测天通卫星通信链路的通信质量，若符合要求，则使用天通卫星通信链路，其他链路热备；若天通卫星通信质量不符合要求，则检测北斗卫星通信链路通信质量是否符合要求，若符合要求，则同时使用天通卫星通信以及北斗短报文通信，数据按照双路重复备份传出，由地面系统进行筛选及去重，优先无差别使用卫星通信；若北斗卫星通信质量也不符合要求，则向控制中心返回所有数据链路不可用的警告。
5.根据权利要求4的所述的方法，其特征在于：所述链路工作的流程如下：
1、上电后，各模块先完成自身硬件驱动初始化和上电BIT；
2、系统启动建立RIO、CAN、以太网网络连接；
3、系统收集各模块资源的状态并初始化功能应用软件；
4、功能上报初始化状态结果；
5、系统启动链路闭环自检；
若初始化结果、链路闭环自检结果均正常，即完成参数设置进行通信；若初始化结果、链路闭环自检结果有故障，则根据故障模式和预先制定好的策略，重新分配系统资源，功能重构。
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