無線電干擾對民航甚高頻通信的影響

中國民航西北地區(qū)空中交通管理局青海分局 伏 霈

甚高頻（Very High Frequency , VHF）通信技術(shù)是民航空管領(lǐng)域中的重要通信技術(shù)，采用118MHz～136. 975MHz的無線電頻段進(jìn)行通信，主要負(fù)責(zé)地地或地空之間的語音和數(shù)據(jù)傳輸[1]，是影響航班飛行安全、空管指揮效率和航班正常率的重要因素。在機(jī)場中，航班通過甚高頻通信系統(tǒng)可以與塔臺、進(jìn)近、航站樓、航務(wù)管理系統(tǒng)等進(jìn)行通信，保證航班處于安全的飛行指引狀態(tài)[2]。在航線上，國內(nèi)一些主要機(jī)場已經(jīng)開始采用甚高頻共用系統(tǒng)以及航路甚高頻遙控臺，使主要航線的甚高頻通信覆蓋率大大提高[3]。但航空通信系統(tǒng)要發(fā)揮出最佳的作用，是建立在良好的通信環(huán)境之下的。因此，對民航甚高頻通信的無線電干擾進(jìn)行研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 無線電干擾的原理

無線電干擾可以分為很多種類型，其本質(zhì)是電磁波之間的互擾。民航通信系統(tǒng)使用的頻段及業(yè)務(wù)主要包括導(dǎo)航頻段、航空移動通信頻段、遇險和安全頻點以及無線電定位頻段（雷達(dá)）[4]。一般來說，航空無線電通信系統(tǒng)一般工作在不同的頻段上，但實際上信號不可能完全處于該頻段內(nèi)，一般來說，電子系統(tǒng)在發(fā)射信號時，大部分信號頻率處于規(guī)定的頻段范圍內(nèi)，也有少部分頻率處于規(guī)定的頻段之外，這是由于器件制造的缺陷以及濾波器的性能不足造成的，這些無用信號會與有用信號一同產(chǎn)生并對外傳播，形成雜散波、諧波和互調(diào)信號，這些無用的信號很有可能與其它無線電系統(tǒng)的有用信號頻段相同，因而對外界構(gòu)成無線電干擾。

近年來，隨著我國廣播電視業(yè)務(wù)的發(fā)展，廣播電臺和民間電臺越來越多，并且出現(xiàn)了一些與民航甚高頻通信頻段相似的廣播頻段，并且發(fā)射功率較大，同時出于成本考慮甚至沒有安裝濾波設(shè)備，將不合格的無線電信號直接發(fā)射出去，直接對民航通信信號造成干擾。根據(jù)空管部門的系統(tǒng)使用報告及無線電管理部門的日常監(jiān)測顯示，航空干擾發(fā)生區(qū)域可能是飛行途中的任何一個階段，這樣使得航空干擾的發(fā)生更加具有不確定性；另一方面，其他無線電技術(shù)系統(tǒng)如移動通信、數(shù)字對講、數(shù)字調(diào)頻廣播、雷達(dá)等的使用日趨復(fù)雜也使得航空頻段干擾頻發(fā)。

2 民航甚高頻通信干擾類型

資料顯示，近年來我國發(fā)生的民航甚高頻通信干擾事件大部分集中在108-137Mhz導(dǎo)航、航空移動、遇險和安全業(yè)務(wù)頻段內(nèi)，根據(jù)民航實踐和理論分析，通?？梢园褵o線電的干擾總結(jié)為6種，也就是同頻干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾、帶外干擾、雜散干擾和非無線電設(shè)備輻射干擾[5]。

（1）同頻干擾。同頻干擾按其字面意義即可知道是頻率相近的信號之間相互干擾，具體而言，就是干擾信號恰好與有用信號的頻率相同，使接收機(jī)無法進(jìn)行區(qū)分。有學(xué)者提出可以采用分頻利用技術(shù)來改善同步干擾。無線電頻譜資源是相當(dāng)有限的，需要國際上進(jìn)行統(tǒng)一分配使用，因而實際運行中很有可能會將使鄰域出現(xiàn)頻率重疊，進(jìn)而造成同步干擾現(xiàn)象。

（2）互調(diào)干擾?；フ{(diào)干擾是針對非線性器件的特性而言的，在無線電通信領(lǐng)域，由于非線性器件的廣泛應(yīng)用，使得互調(diào)干擾成為一種必然的干擾源。目前對于互調(diào)干擾還沒有形成較有效的方法，如果直接采用線性器件，則不能滿足無線電通信系統(tǒng)的性能要求。

（3）鄰道干擾。所謂鄰道干擾，實際就是指相近頻段的信道出現(xiàn)的信號串?dāng)_問題。一般來說，信道干擾受到收發(fā)信機(jī)的頻率特性的控制。

（4）帶外干擾。帶外干擾與發(fā)信機(jī)的信號聚焦能力有關(guān)，為了解決民航無線電的相關(guān)問題，帶外干擾也受到了部分人員的重視。但由于倍頻諧波以及倍頻器的不足，因而帶外干擾也是一種實際意義上的無線電干擾類型。

（5）雜散干擾。由于發(fā)射機(jī)雜散發(fā)射指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)而對其它電臺發(fā)生的干擾。

（6）其它干擾。民航在飛行途中會經(jīng)過大量的國家和地區(qū)上空，穿越各種復(fù)雜的電磁環(huán)境，使民航無線電系統(tǒng)的高效運行帶來了不便。

3 甚高頻通信干擾的不良影響

首先，無線電干擾容易造成航空通信質(zhì)量的惡化。前文分析的各種干擾類型都會對航空通信信號產(chǎn)生不利的影響。同頻干擾使有用信號夾雜著同頻率的無用信號，接收機(jī)無法進(jìn)行區(qū)分，因而造成航空信號的失真和混亂；通信系統(tǒng)內(nèi)部的非線性器件會使信號出現(xiàn)互調(diào)干擾，使信號受到異常調(diào)制，接收機(jī)無法將信號真實還原，造成信號的丟失或出錯；鄰道干擾會使頻段之間的信號出現(xiàn)串?dāng)_，進(jìn)一步惡化通信質(zhì)量。

其次，航空通信信號受到干擾，會在語音信號中夾雜著大量的噪聲，影響指揮中心和飛行員之間的通話，嚴(yán)重情況下，進(jìn)行多次重復(fù)仍無法將指令傳達(dá)至飛行員耳中，延誤了控制時間，甚至是飛行員由于未聽清指令內(nèi)容，執(zhí)行了錯誤的指令，這就很可能會因此使航班陷入災(zāi)難，造成無可挽回的人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。

最后，民航甚高頻通信經(jīng)常受到干擾，給民航的無線電管理和地方無線電監(jiān)測帶來了很大的困難，頻繁的干擾使無線電資源使用效率低下，管理混亂無序，空域電磁環(huán)境復(fù)雜，這對于日益擴(kuò)展的航空業(yè)務(wù)來說，無疑是一種阻礙。缺失良好無線電通信環(huán)境的空域，勢必影響民航事業(yè)的健康發(fā)展。

4 民航甚高頻通信干擾的解決對策

4.1 建立多部門聯(lián)動協(xié)作機(jī)制

無線電頻段的使用和管理由地方無線電管理部門和監(jiān)測部門負(fù)責(zé)，而航空無線電則由民航管理局負(fù)責(zé)，因此這些與無線電管理相關(guān)的部門應(yīng)該多方行動，聯(lián)合執(zhí)法，形成合力，建立起一套完善的多部門聯(lián)動協(xié)作機(jī)制。加大非法無線電發(fā)射平臺的查處力度，提高無線電管理水平，引進(jìn)更先進(jìn)的無線電監(jiān)測設(shè)備，提升監(jiān)測手段的有效性。各部門之間應(yīng)定期開展交流活動，分享成功經(jīng)驗，共同保障民航甚高頻通信系統(tǒng)的正常運行。

4.2 完善民航內(nèi)部無線電管理

隨著民航業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，各種航空無線電設(shè)備的應(yīng)用越來越頻繁，民航內(nèi)部的無線電干擾問題也日益突顯。為了從內(nèi)部管理的層面上緩解民航高頻通信的無線電干擾，可以通過對發(fā)射臺進(jìn)行科學(xué)選址、統(tǒng)一分配頻段、合理布線、加強(qiáng)臺站周邊無線電監(jiān)測等方面著手，全面開展無線電干擾的排查工作。對于無法避免的部分干擾，可在臺站處安裝高性能雙腔濾波器對無線電干擾信號進(jìn)行過濾，淘汰落后的濾波設(shè)備，發(fā)送臺站附近空域的電磁環(huán)境，保障民航飛行安全。

4.3 進(jìn)一步規(guī)范專用頻率管理

在國家頻率劃分里面，航空頻段是以航空業(yè)務(wù)應(yīng)用為依據(jù)，覆蓋了短波、超短波以及微波頻段和甚高頻。航空頻率管理屬于一種主動管理技術(shù)方案，通過長時間的工作積累，在已劃分的航空頻段內(nèi)，篩選出各方向航路的備用通信頻點，通過預(yù)判干擾的發(fā)生，更換通信頻點來達(dá)到規(guī)避干擾的目的。也可以建議采用管理手段來替代技術(shù)方案，第一，要求無線電管理部門高度重視法律法規(guī)的完善，執(zhí)行國家頻率規(guī)劃；第二，要求民航系統(tǒng)設(shè)臺單位全面完善管理體系，制定科學(xué)管理流程，遵守各項無線電法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；第三，各級無線電管理機(jī)構(gòu)落實對臺站的監(jiān)督檢查，確保各類通信臺站有序工作。第四，其他用頻單位必須事先對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)核查，確保各個參與組網(wǎng)的無線電設(shè)備都始終處于最佳工作狀態(tài)。

5 結(jié)束語

我國國土幅員遼闊，劃分的航空區(qū)域眾多，隨著我國民航業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，空中航線越來越密，空中流量也越來越大，環(huán)境中各種雜亂無線電給民航的甚高頻通信帶來了嚴(yán)重影響，因此空管部門應(yīng)高度重視對民航甚高頻通信系統(tǒng)的保護(hù)，分析干擾原因，查找干擾來源，采取有效措施改善民航通信環(huán)境，加強(qiáng)各地?zé)o線電監(jiān)測機(jī)構(gòu)技術(shù)設(shè)施建設(shè)，結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，合理布局航路無線電監(jiān)測站，通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺，接入及分享權(quán)限至各機(jī)場空管中心，構(gòu)建航空無線電大數(shù)據(jù)中心。實現(xiàn)各地航空頻段運行記錄、干擾發(fā)生區(qū)域定位、查找過程反饋記錄、以及干擾快速預(yù)警、快速反應(yīng)等系統(tǒng)功能。推動我國民航事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。