民航VHF地空通信干擾問題研究

摘 要：近年來，雖然民航在迅速發(fā)展，但是，民航VHF地空通信干擾問題仍然沒有解決，而且干擾類型越來越多，越來越復雜。地面通信干擾解決方案的提出對保障民航安全具有十分重要的意義。結(jié)合VHF通信干擾的產(chǎn)生機理，分析了地空通信常見的干擾源類型，并提出了有針對性的解決方案，以期進一步推動民航事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：民航；VHF地空通信；干擾機理；干擾源

中圖分類號：V243.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.113

文章編號：2095-6835（2016）11-0113-02

高頻地空通信電臺（以下簡稱“VHF電臺”）是實現(xiàn)空管地空通信的主要方式之一。但是，隨著航空網(wǎng)絡的延伸，民航118～136.975 MHz無線電專用頻段受到干擾的情況也越來越多。這些干擾的存在嚴重影響了地空通信質(zhì)量，使得民航地空指揮通信系統(tǒng)無法正常運行，進而影響到飛行安全。

1 干擾機理分析

通過分析大量的干擾事件發(fā)現(xiàn)，同頻干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾和雜散輻射是影響VHF地空通信的主要因素。其中，同頻干擾和互調(diào)干擾的影響最大。

1.1 同頻干擾

同頻干擾是指干擾信號與民航地空通信使用的信號頻率接近，它們都能夠被收信機接收，兩者相遇就會產(chǎn)生干擾。干擾信號的存在使得收信機接收到的信息變得雜亂無章。對于管制使用而言，最常見的就是背景噪聲會直接影響正常信號的質(zhì)量，導致民航地空通信不暢。

1.2 互調(diào)干擾

在民航VHF地空通信干擾中，最嚴重的就是互調(diào)干擾?；フ{(diào)干擾是由兩個或者多個頻率的信號通過相互調(diào)制而產(chǎn)生的新頻率，而新頻率正好在收信機的接收頻率內(nèi)，所以，新信號就會經(jīng)過末級放大器、傳輸系統(tǒng)進入空管的通信系統(tǒng)中，從而干擾地空的正常通信。出現(xiàn)這種情況的主要原因是，兩個或兩個以上的發(fā)射天線靠得比較近，信號由發(fā)射機發(fā)出之后通過天線進行耦合。更嚴重的是，互調(diào)頻率還可以通過末級放大器傳播出去。如果功率變大，會造成更嚴重的干擾。

1.3 阻塞干擾

阻塞干擾對民航地空通信的影響也比較大，它是存在于收信機附近的干擾信號。雖然干擾信號的頻率不一定在收信機的接收頻率內(nèi)，可能不會產(chǎn)生互調(diào)頻率或者同頻干擾，但是，干擾信號仍舊會降低收信機對有用信號的增益，從而降低接收機的靈敏度，形成阻塞干擾。

1.4 雜散輻射

雜散輻射是指發(fā)射機有用帶寬以外的某些頻率點上的寄生輻射，它包括發(fā)射機內(nèi)頻率源的各種寄生振蕩和諧波成分。

2 地空通信常見干擾源類型分析

2.1 大功率無線電話

大功率無線電話是當前民航地空通信中最常見的干擾源類型之一。目前，國家并沒有將大功率無線電話劃歸到專門的頻率范圍內(nèi)，所以，在實際使用過程中，大功率無線電話經(jīng)常會侵占民航通信的專用頻率，一旦使用大功率無線電話時碰到民航地空正在通信，就容易干擾民航通信。一般情況下，無線電話的接收頻率與發(fā)射頻率相差幾十兆赫。其中，發(fā)射頻率為108～150 MHz，而接收頻率有的在70 MHz附近，有的在200 MHz附近，這些都是最常見的，而且這些發(fā)射頻率正好與民航地空的通信頻率部分重疊。當大功率無線電話發(fā)射時，對民航地空通信的干擾最強烈，一旦其使用頻率在民航通信頻率范圍內(nèi)，其信號傳播范圍內(nèi)的所有民航無線電設備都會受到干擾，進而影響民航的飛行安全。

2.2 調(diào)頻廣播電臺的干擾

我國規(guī)定，廣播電臺和電視臺的調(diào)頻廣播信號頻率應該在88～108 MHz之間，而民航通信導航專用頻段緊隨其后，信號頻率為118～136.975 MHz。廣播電臺的正常發(fā)射功率為20 W，其功率低，覆蓋范圍小，除非距離很近，一般是不會對民航通信造成影響的。而調(diào)頻廣播電臺的發(fā)射功率有數(shù)千瓦，空管VHF電臺的調(diào)制功率最大為150 W左右，如果調(diào)頻廣播電臺發(fā)射機互調(diào)，射頻放大部分的濾波裝置因為年久失修性能下降或發(fā)生故障時，很可能會導致廣播信號的頻率溢出，繼而干擾民航通信導航的專用頻段。這樣，電臺發(fā)射的信號就會直接被民航或者地面控制端接收，進而發(fā)生巨大的安全隱患。隨著我國城市的不斷發(fā)展，城市中各種調(diào)頻廣播電臺的數(shù)量在增加，功率在不斷上升，有些不合規(guī)的發(fā)射機沒有安裝濾波器，其發(fā)射信號的頻率與民航通信頻率相同或者相近，就會直接干擾民航地空的正常通信。

2.3 有線電視系統(tǒng)的干擾

有線電視增補頻道直接使用了民航通信導航專用頻率111～143 MHz，這與民航無線電專用頻率重疊。民航無線電專用頻率如圖1所示。

對于有線電視的信號傳導來說，如果傳輸線路的屏蔽系統(tǒng)發(fā)生故障，電路中的信號散播出去同樣會對民航通信造成同頻干擾。這種干擾最常出現(xiàn)在機場周邊、通信導航的航路上。電視臺為了讓有線電視的信號盡可能傳播得遠，一般每隔一段傳輸距離會放置一個信號放大器。如果整個傳輸線路中的任何一處有破損，信號泄露就會對周邊機場的民航地空通信造成不必要的干擾。

2.4 空管內(nèi)部設備的干擾

空管內(nèi)部設備的干擾是民航地空通信被干擾的原因之一，但是，發(fā)生這種情況的概率非常低。在設置空管設備的頻率時，要統(tǒng)籌規(guī)劃和計算，而且設備工作時要遵循維護工作規(guī)范和流程。另外，空管通信設備的質(zhì)量、性能非常好，技術(shù)參數(shù)也很嚴格，一般不會出現(xiàn)信號互相干擾的問題，但是，不排除人為疏忽引發(fā)的問題，比如信息的頻率錯誤、設備安裝不規(guī)范等。因為這樣會降低發(fā)射的靈敏度，導致發(fā)射功率不足，腔體調(diào)節(jié)不規(guī)范，沒有達到標準值。雖然內(nèi)部設備干擾發(fā)生的概率比較小，但是，也應該做好各種防范措施。

3 解決干擾問題的方案

3.1 加強民航與當?shù)責o線電管理部門的協(xié)作

民航VHF電臺管理單位是空管的技術(shù)部門，它沒有執(zhí)法權(quán)，因此，要想消除干擾信號對民航地空通信的干擾，就要加強與當?shù)責o線電管理部門之間的協(xié)作。一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時報告給當?shù)氐臒o線電管理部門，由無線電管理部門行使職責，及時查處干擾信號，保證民航的正常通信。同時，無線電管理部門要詳細記錄所有電臺的臺址、頻率、功率等技術(shù)參數(shù)，不定時審查這些參數(shù)，確保其發(fā)射信號的頻率不在民航地空通信的頻率范圍內(nèi)。只有這樣，才能有效消除干擾信號。當然，當?shù)責o線電管理部門也需要建立長效應急機制，以便在發(fā)生突發(fā)情況時能夠快速解決，從而確保民航的安全運行。

3.2 規(guī)范空管內(nèi)部臺站建設和工作程序

雖然空管內(nèi)部對地空通信設備有明確的安裝和維護要求，但是，很可能會受到人為因素的干擾。因此，VHF電臺從選型到安裝、調(diào)試、運行都必須嚴格按照規(guī)章進行，待安裝完成之后及時試運行，確保通信頻率沒有受到其他干擾。另外，還要定期維護所有的通信設備，并建立維護檔案。在此要注意，無論設備能否正常運行，都要定期巡檢維護。

3.3 建立無線電監(jiān)測站

要想消除民航地空通信的干擾，無線電管理部門要在城市中建立多個無線電監(jiān)測站，實時監(jiān)測，并定期分析監(jiān)控信息，隨時掌握可能出現(xiàn)的干擾信號。有的調(diào)頻廣播為了延長傳播距離，擅自更改了電臺功率。對此，相關(guān)單位必須通過無線電監(jiān)測站迅速掌握信號，在與民航共享信息的基礎上聯(lián)合執(zhí)法部門進行整改。

3.4 定期監(jiān)測機場附近的電磁環(huán)境

機場地空通信設備對電磁環(huán)境有非常嚴格的要求，雖然通信設備都采取了屏蔽電磁干擾的措施，但是，并不排除通信設備受到干擾的可能。隨著城市的不斷發(fā)展，機場周邊的電磁環(huán)境也越來越復雜，各種有線電視、通訊信號塔、高壓傳輸線路等都會對機場的通信造成影響，使得機場周邊的電磁環(huán)境發(fā)生變化。因此，要定期監(jiān)測機場附近的電磁環(huán)境，看機場周邊是否有干擾源，為排除干擾提供依據(jù)。

4 結(jié)束語

隨著我國民航事業(yè)的不斷發(fā)展，民航地空通信干擾越來越多，而且也越來越復雜。通信干擾的出現(xiàn)使得飛機與空管管制部門之間的信息傳遞遇到了很多問題，進而為飛機飛行埋下安全隱患。為了在最大程度上減輕民航地空通信干擾，要具體分析干擾原理和干擾源的類型，然后提出有針對性的解決方案，最大程度地消除民航VHF地空通信的干擾，保障民航的飛行安全。

參考文獻

[1]孫國超.民航VHF地面通信干擾及對策分析[J].信息系統(tǒng)工程，2013（08）：17.

[2]王偉.民航甚高頻通信互調(diào)干擾分析及其預防分析[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2015（05）：55.

作者簡介：彭超（1988—），男，2010年畢業(yè)于太原理工大學電子信息工程專業(yè)，助理工程師。

〔編輯：白潔〕