短波通信在民航中的運(yùn)用

曾 衢 民航廣西空管分局

短波通信在民航中的運(yùn)用

曾 衢 民航廣西空管分局

民航作為交通運(yùn)輸業(yè)的重要組成部分，安全是民航賴以生存與發(fā)展的根本。其中通信為民航的安全運(yùn)行提供了必要的條件，由于短波通信具有獨(dú)特的特點(diǎn)，而被廣泛的運(yùn)用于外交、交通等各個(gè)部門，主要用于圖像、數(shù)據(jù)以及語(yǔ)言等信息的傳輸。當(dāng)然，短波通信也是民航運(yùn)行過程必備的通信方式。

短波通信;民航

由于短波通信的傳播特點(diǎn)，在通信領(lǐng)域有著不可替代的地位，特別是在民用航空地空的通信中，對(duì)于航線覆蓋以及極地飛行有著非常重要的保障作用。本文根據(jù)短波通信的特點(diǎn)，并對(duì)短波通信在民航中的運(yùn)用進(jìn)行具體的闡述。

1.民航通信中短波通信的分析

在民航的通中，短波通信指的是無(wú)線電波，短波通信作為飛機(jī)與地面之間通信的一種介質(zhì)，在傳播過程中分為了以下三種方式。

1.1 地面波

即在傳播的過程中是沿著地球的表面進(jìn)行傳播的一種波，會(huì)沿著半導(dǎo)電性質(zhì)以及地表面不平的地來(lái)進(jìn)行傳播。在傳播過程中，由于電波的結(jié)構(gòu)與自由空間傳播的不同而產(chǎn)生變化，從而吸收到電波，同時(shí)，由于短波通信在傳播過程中是沿著地球表面，以一種繞射的方式來(lái)進(jìn)行傳播的，而不是直線傳播。

1.2 天波

天波一般是是距離地面40到800公里的電離層里，通過折射或者反射的形式回到地面的電波。在電離層中有著非常多的電子與離子。天波是短波通信中最為重要的一種傳播途徑，天波可以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)距離的傳播，通過天線把短波的信號(hào)發(fā)送出去，然后再經(jīng)過電離層的反射傳播出去，在傳播過程不會(huì)受到地面阻擋物的干擾與影響。但在天波短波通信傳播過程中，會(huì)受到多種因素的影響，從而使得傳播的信號(hào)會(huì)弱化，或者發(fā)生變化。

1.3 直接波

指的是從發(fā)射天線直接傳送到接收天線的一種電波，在傳播過程中沒有經(jīng)過任何的反射，同時(shí)，直接波也被稱之為視線傳播。由于民航飛機(jī)在很多的時(shí)候都處于飛行的狀態(tài)，因此，民航中的短波通信有時(shí)也通過直接波來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.短波通信的特點(diǎn)

與其他的通信手段相比，短波通信既有顯著的優(yōu)點(diǎn)，又存在一些明顯的缺點(diǎn)。由于短波通信有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛的應(yīng)用。如短波通信在傳播過程中不需要建立中繼站就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的通信；而且短波通信的元器件的要求非常低，技術(shù)也相對(duì)成熟，制造起來(lái)簡(jiǎn)單，價(jià)格偏宜，這些元器件的體積非常的小，除此之外，對(duì)于短波通信后期的建設(shè)與維護(hù)的費(fèi)用也非常的低；由于其設(shè)備簡(jiǎn)單、目標(biāo)小，并且機(jī)動(dòng)性非常的強(qiáng)，所以在遭到損壞時(shí)修理起來(lái)非常的簡(jiǎn)單，較低的造價(jià)可以進(jìn)行大量的裝備，短波通信中的電路高度比較容易，而且靈活性強(qiáng)，還可以使用其固定的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)固定的通信，例如背負(fù)或者裝入車輛內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中的通信。如此眾多的優(yōu)點(diǎn)，至今被廣泛的運(yùn)用于民用航的飛行中。當(dāng)然，短波通信也有其自身不可避免的缺點(diǎn)，例如信道比較擁擠、頻帶比較窄；短波通信中的天波信道是變參信道，因而導(dǎo)致了信號(hào)在傳輸過程中的不穩(wěn)定；短波通信在傳播過程中很容易受到大氣、工業(yè)以及無(wú)線電噪聲的干擾，情況非常的嚴(yán)重；對(duì)于天線的匹配也存在一定的困難。

3.短波通信在民航中的運(yùn)用

3.1 基本設(shè)備應(yīng)用

短波通信在民航中的設(shè)備通常由短波單邊帶發(fā)信機(jī)、收信機(jī)以及遙控器、地空選擇呼叫器等構(gòu)成。這些設(shè)備都是采取了單邊帶抑制載波、模擬單信道無(wú)線電話的工作方式，短波單邊帶發(fā)信機(jī)與收信機(jī)都是使用全固態(tài)轉(zhuǎn)自電路與頻率合成的技術(shù)。

3.2 民航短波通信地面站

民航短波通信地面站的系統(tǒng)主要由短波機(jī)房設(shè)備、天線和饋線、操作臺(tái)設(shè)備等三部分構(gòu)成，短波機(jī)房屬于大功率的發(fā)射設(shè)備，一般會(huì)設(shè)置在遠(yuǎn)端，從而有效的減少對(duì)其他電子設(shè)備所造成的干擾，以及對(duì)工作人員身體健康的影響。而操作臺(tái)設(shè)備的設(shè)置，則主要是在操作終端的附近，其主要原因是便于操作與管理。

3.2.1 短波機(jī)房設(shè)備

短波通信中機(jī)房的設(shè)備主要包括有通信電臺(tái)、預(yù)后選器、功放以及交流穩(wěn)壓電源、光端機(jī)與控制電纜。主要是用來(lái)對(duì)選呼的信號(hào)采用語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行傳送。在整個(gè)短波通信機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)中，短波電臺(tái)是其中最為關(guān)鍵的設(shè)備，在地面與航空器上都有配備，其目的是用于對(duì)所選呼的信號(hào)、音頻信號(hào)進(jìn)行收發(fā)。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的性能，都是由電臺(tái)來(lái)直接決定的。因而對(duì)于電臺(tái)的選型，不僅要滿足于用戶的需求，而且還要能夠與飛機(jī)相匹配。對(duì)于預(yù)后選器的功能，則主要是用來(lái)提升系統(tǒng)的抗干擾性能。光端機(jī)的存在是為了實(shí)現(xiàn)短波機(jī)柜與操作臺(tái)之間的連接，屬于遠(yuǎn)程控制的端口。

3.2.2 操作臺(tái)的設(shè)備

操作臺(tái)的設(shè)備通常是由操作終端、監(jiān)控軟件、選呼器以及光端機(jī)、選呼控制器組成。操作臺(tái)設(shè)備中的監(jiān)控軟件要以實(shí)現(xiàn)對(duì)選呼器與短波電臺(tái)的遠(yuǎn)程遙控，通過控制選呼器來(lái)產(chǎn)生選呼代碼，從而呼叫其相對(duì)應(yīng)的飛機(jī)，這些操作都是需要在監(jiān)控軟件上來(lái)完成?？刂齐娕_(tái)的調(diào)制方式轉(zhuǎn)換與音頻信號(hào)的收發(fā)，與此同時(shí)，還要對(duì)電臺(tái)工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

3.2.3 天線

對(duì)于天線的選擇需要根據(jù)其用途來(lái)進(jìn)行確定，對(duì)于距離近的采用固定的通信，一般選擇地波天線或者是天波高仰角天線，如果是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，則一般選擇天波方向性的天線。車載或者是個(gè)人通信，則適合于選擇小型鞭狀的天線。

3.3 短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)

由于我國(guó)地理環(huán)境的復(fù)雜性，使得在民用航空中，超短波的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面的覆蓋，因而在短波通信仍然是最常用的手段，并且短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在極地飛行中的飛行盲區(qū)也得到了有效的解決，因此，在一定程度上保障了飛機(jī)飛行過程中的安全性。在飛機(jī)的飛行過程中，通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)主要是用于與基地以及其他的航站之間的通信。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通常包括有短波通信系統(tǒng)、地空數(shù)據(jù)網(wǎng)、衛(wèi)星通信站以及機(jī)載通信系統(tǒng)等，可以實(shí)現(xiàn)與不同距離的地空之間進(jìn)行話音與數(shù)據(jù)的通信。

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得短波通信技術(shù)也有了突破性的進(jìn)展，出現(xiàn)了跳頻、差錯(cuò)控制等新的技術(shù)，從而有效的彌補(bǔ)了短波通信的缺點(diǎn)，除此之外，還使得短波通信中的設(shè)備更加小型化，使用起來(lái)靈活方便，有效的發(fā)揮出了短波通信中設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉以及機(jī)動(dòng)靈活等的優(yōu)點(diǎn)。促進(jìn)了短波通信在各個(gè)通信中的廣泛運(yùn)用。由此可見，短波通信是民航通信中的重要手段。

4.總結(jié)

由于短波通信有著非常好的抗毀能力與自主的通信能力，同時(shí)還具備較高的適應(yīng)能力，可以覆蓋到非常廣泛的范圍，因此，無(wú)論是在民航中建設(shè)短波通信，還是對(duì)其后期的使用與維護(hù)，都有效的降低了成本資金，在一定程度上推動(dòng)著短波通信在民航的運(yùn)用。

[1] 魏紅星. 短波通信技術(shù)發(fā)展與核心分析[J]. 西部廣播電視. 2016(02)

[2] 高雙賀. 淺析短波通信的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 中國(guó)新通信. 2016(10)

[3] 王前柱,翟冠軍. 短波通信的現(xiàn)狀剖析及發(fā)展趨勢(shì)探究[J]. 信息通信. 2016(08)