強(qiáng)化民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠程度的途徑探索

民航新疆空中交通管理局 時(shí)慧平

強(qiáng)化民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠程度的途徑探索

民航新疆空中交通管理局 時(shí)慧平

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的民航無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步，為信息的傳遞提供了便利，但是同時(shí)，無(wú)線(xiàn)干擾問(wèn)題的存在嚴(yán)重影響了民航通信的質(zhì)量。本文對(duì)民航甚高頻通信系統(tǒng)的干擾類(lèi)型進(jìn)行了分析，并對(duì)提升民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠性的措施進(jìn)行了討論。

民航甚高頻通信系統(tǒng)；可靠性；強(qiáng)化途徑

前言

民航事業(yè)的飛速發(fā)展為人們的日常出行提供了便利，而在民航交通管中，信息傳遞的及時(shí)性和可靠性直接關(guān)系著航空器的運(yùn)行安全。甚高頻通信系統(tǒng)在民航通信領(lǐng)域有著最為廣泛的應(yīng)用，而其中存在的通信干擾問(wèn)題人很容易造成飛行判斷失誤，引發(fā)重大飛行事故。如何提升民航甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性，是技術(shù)人員需要深入研究的問(wèn)題。

1.民航甚高頻通信系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)干擾類(lèi)型

1.1 交調(diào)干擾

如果在混頻器的收入端，同時(shí)出現(xiàn)了有用信號(hào)和干擾信號(hào)，則會(huì)在變頻器非線(xiàn)性作用的影響下，使得干擾調(diào)制信號(hào)向著有用信號(hào)的方向轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致中頻回路無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)干擾信號(hào)的濾除，從而產(chǎn)生相應(yīng)的交調(diào)干擾問(wèn)題。在完成檢波后，檢波器在發(fā)送有用信號(hào)的同時(shí)，依然無(wú)法完全避免干擾問(wèn)題，干擾的幅度并不固定，而是受到有用信號(hào)電壓的影響，兩者之間成正比關(guān)系。在這種情況下，如果有用信號(hào)的幅度有所下降，則干擾信號(hào)同樣會(huì)隨之減小，一旦有用電臺(tái)停播，干擾的聲音會(huì)相應(yīng)消失。而從實(shí)際測(cè)試結(jié)果分析，交通干擾與干擾信號(hào)和有用信號(hào)的頻率并沒(méi)有很大的關(guān)聯(lián)，換言之，無(wú)論有用信號(hào)或者干擾信號(hào)的頻率差別如何，只要同時(shí)進(jìn)入了輸入端，同時(shí)達(dá)到一定強(qiáng)度，就有很大的可能引發(fā)交調(diào)干擾問(wèn)題，從而對(duì)甚高頻通信系統(tǒng)的通信可靠性造成影響[1]。

1.2 互調(diào)干擾

互調(diào)干擾的主要誘發(fā)因素是電路本身的非線(xiàn)性，依照干擾產(chǎn)生的具體位置，可以將其分為兩種不同的類(lèi)型，一種是接收機(jī)的互調(diào)干擾，通常是由兩個(gè)或以上的的干擾信號(hào)在混頻器輸入端共同作用，相互組合形成的干擾，另一種是發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾，由于發(fā)射機(jī)其余信號(hào)的發(fā)射信號(hào)在本機(jī)和末級(jí)實(shí)現(xiàn)耦合，導(dǎo)致功放電路中的發(fā)射信號(hào)相互調(diào)制，引發(fā)了新的頻率組合，與有用信號(hào)一起發(fā)出，形成發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾。與交調(diào)干擾相比，互調(diào)干擾的危害性更大，不僅會(huì)對(duì)甚高頻通信系統(tǒng)的通信重量產(chǎn)生直接影響，而且可能導(dǎo)致信號(hào)的嚴(yán)重失真問(wèn)題，使得塔臺(tái)和飛行器之前的通信無(wú)法正常進(jìn)行，甚至?xí)?dǎo)致民航地面通信系統(tǒng)的癱瘓。

1.3 阻塞干擾

阻塞干擾是由于大功率電臺(tái)靠近接收機(jī)而引發(fā)的，如果強(qiáng)信號(hào)初選阻塞，會(huì)使得有用信號(hào)的輸出幅度大大下降，甚至可能影響信號(hào)的正常接收，阻礙接收機(jī)的正常運(yùn)作。

1.4 副波道干擾

當(dāng)干擾和本振相互組合時(shí)，會(huì)形成相應(yīng)的中頻通道，也就是所謂的副波道，或者說(shuō)寄生通道。對(duì)于民航甚高頻通信系統(tǒng)，副波道干擾中最為常見(jiàn)，同時(shí)危害性最大的干擾，應(yīng)該算是中頻和鏡像干擾。如果干擾信號(hào)的頻率接近甚至與接收機(jī)的中頻頻率相同時(shí)，就可能引發(fā)中頻干擾問(wèn)題，而如果干擾頻率處于接受頻率的鏡像位置，則會(huì)導(dǎo)致鏡像干擾問(wèn)題[2]。

2.民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠性的提升措施

2.1 構(gòu)建異地備份

在民航甚高頻通信系統(tǒng)中，通過(guò)構(gòu)建異地備份的方式，能夠有效降低干擾因素的影響，提升通信的可靠性。這里的異地備份，指在不同的位置建立甚高頻臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)同扇區(qū)不同位置甚高頻臺(tái)的異地備份。需要注意的是，在對(duì)甚高頻臺(tái)的位置進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該在同一個(gè)扇區(qū)內(nèi)，涵蓋三個(gè)乃至以上的甚高頻臺(tái)，這樣能夠極大的提升甚高頻通信系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。相關(guān)試驗(yàn)和實(shí)踐檢驗(yàn)證明，在高空扇形區(qū)域，采用甚高頻雙重覆蓋的方式，就能夠完成異地備份工作，如果各個(gè)扇區(qū)覆蓋的甚高頻臺(tái)大道三個(gè)及以上，則甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性能夠達(dá)到99.999%，完全能夠滿(mǎn)足民航通信的要求。

2.2 豐富通信干線(xiàn)

將故障統(tǒng)計(jì)信息作為參考依據(jù)，發(fā)現(xiàn)通信運(yùn)營(yíng)商提供的通信干線(xiàn)中，存在著故障多發(fā)問(wèn)題，其同樣會(huì)對(duì)甚高頻通信系統(tǒng)與運(yùn)行的可靠性造成影響。而在當(dāng)前的技術(shù)條件下，要求通信運(yùn)營(yíng)商完全杜絕通信線(xiàn)路故障是不現(xiàn)實(shí)的。對(duì)此，可以采用多個(gè)運(yùn)營(yíng)商共同提供通信干線(xiàn)的模式，在其中一個(gè)通信干線(xiàn)出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)其他通信干線(xiàn)來(lái)保證甚高頻通信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。例如，在開(kāi)展民航交通管制的過(guò)程中，甚高頻通信系統(tǒng)可以采用雙干線(xiàn)的模式，將其中一條電信2M干線(xiàn)作為主干線(xiàn)，另一條移動(dòng)2M干線(xiàn)作為備用干線(xiàn)，備用設(shè)備選擇C波段衛(wèi)星傳輸?shù)姆绞?，從而大幅提升通信干線(xiàn)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性[3]。

2.3 分散業(yè)務(wù)接收

集中的業(yè)務(wù)接收模式雖然能夠提升信號(hào)傳輸?shù)男剩且泊嬖谥容^嚴(yán)重的信號(hào)干擾問(wèn)題，無(wú)法有效保證通信系統(tǒng)的質(zhì)量。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以采用分散的業(yè)務(wù)接收模式，在業(yè)務(wù)接入時(shí)，利用不同的設(shè)備進(jìn)行分散，構(gòu)建起并聯(lián)的結(jié)構(gòu)體系，能夠非常有效的提升通信系統(tǒng)的可靠性。在實(shí)際操縱中，甚高頻的引接需要強(qiáng)調(diào)相同扇形區(qū)域內(nèi)，不同位置的FA16設(shè)備采用不同的接入模塊，實(shí)現(xiàn)模塊的有效備份。對(duì)于通信系統(tǒng)中的附屬設(shè)備，如電源等，在條件允許的情況下，同樣應(yīng)選擇不同的接入方式，而且從保證設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行的角度，應(yīng)該盡量采用并聯(lián)接入的模式。

2.4 減少傳輸環(huán)節(jié)

研究表明，在甚高頻通信系統(tǒng)中，信號(hào)傳輸?shù)目煽啃耘c傳輸節(jié)點(diǎn)的數(shù)量成反比，換言之，傳輸環(huán)節(jié)越多，則通信系統(tǒng)的可靠性越低。從這個(gè)角度分析，想要提升甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)該在保證系統(tǒng)功能的前提下，盡可能減少信號(hào)的傳輸環(huán)節(jié)，尤其應(yīng)該減少信號(hào)的多跳傳輸。現(xiàn)階段，在我國(guó)民航事業(yè)中，多數(shù)甚高頻遙控臺(tái)采用的都是信號(hào)接收與信號(hào)發(fā)射的相互分離的模式，這樣無(wú)疑會(huì)增加信號(hào)傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，影響系統(tǒng)的可靠性。對(duì)此，需要在高空區(qū)域?qū)崿F(xiàn)信號(hào)發(fā)送和信號(hào)接收的一體化模式，對(duì)信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)化，提升甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性。

2.5 做好系統(tǒng)管控

從目前的發(fā)展情況分析，我國(guó)在民航甚高頻通信系統(tǒng)建設(shè)中取得了相當(dāng)顯著的成果，系統(tǒng)運(yùn)行的總體可靠性已經(jīng)達(dá)到了99.98%，基本上保障了民航運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行。但是，距離99.99%的目標(biāo)以及100%可靠性依然存在些微差距，這一點(diǎn)看似不起眼的差距，可能是導(dǎo)致民航安全事故的元兇。對(duì)此，技術(shù)人員應(yīng)該高度重視起來(lái)，加強(qiáng)對(duì)于內(nèi)通訊系統(tǒng)的管控工作，針對(duì)性的強(qiáng)化甚高頻與內(nèi)話(huà)通訊的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，切實(shí)提升甚高頻系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[4]。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，最近幾年，我國(guó)的民用航空事業(yè)持續(xù)發(fā)展，也推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。不過(guò)，在民航甚高頻通信系統(tǒng)中，存在著諸多的干擾因素，系統(tǒng)的可靠性亟待加強(qiáng)。技術(shù)人員應(yīng)該立足甚高頻通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，采取切實(shí)有效的措施，提升甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性，為我國(guó)民航事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展提供良好的保障。

[1]李小兵.提高民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠性的研究[J].通訊世界,2017,(2):67-68.

[2]吳雷.民航機(jī)場(chǎng)甚高頻通信系統(tǒng)的共址建設(shè)及信號(hào)干擾分析[J].空中交通,2016,(6):16-18.

[3]宋進(jìn)文.試論如何提高民航甚高頻通信系統(tǒng)的可靠性[J].信息通信,2013,(2):213.

[4]白瑩.民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠性分析與保障規(guī)劃[J].中國(guó)新通信,2016,18(8):140.