探究民航無線電的相關(guān)干擾因素及測(cè)試方法

謝瑞朋 余蘭

摘 要：民航無線電頻率關(guān)系到飛行的安全性與可靠性。探究民航無線電頻率被干擾的相關(guān)因素，能夠有利于解決干擾因素，加大民航專用無線電管控力度，最終消除安全隱患。本文旨在通過探究民航無線電干擾因素，提出對(duì)其的測(cè)試方法，進(jìn)而提供一些合理的建議來消除干擾。

關(guān)鍵詞：無線電，民航，信號(hào)干擾，測(cè)試方法

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，民航工業(yè)發(fā)展力度也在大力提升，尤其體現(xiàn)在對(duì)大飛機(jī)C919等的制造上。其次體現(xiàn)在民航飛機(jī)的數(shù)量上，使得機(jī)場(chǎng)，航線等管制區(qū)域內(nèi)日流量趨近于飽和，并且各種無線設(shè)備大幅增加，使得民航無線電頻率受干擾的概率越來越大，安全隱患越來越凸顯。并且，在未來各種通訊技術(shù)必將更加發(fā)達(dá)，各種通訊設(shè)備也將更加廣泛地布及，對(duì)航空信號(hào)的干擾隱患又將加深一步。姜洪權(quán)[1]例舉了2011年湖南航空頻率受干擾現(xiàn)象，從中可以看到各種干擾源如調(diào)頻廣播電臺(tái)等對(duì)航空頻道存在著較為嚴(yán)重的干擾。民航無線采用中波導(dǎo)航[2]，150～700kHz的工作頻率，使得飛行員能夠?qū)︼w機(jī)飛行進(jìn)行操作，并能夠引導(dǎo)歸航以及進(jìn)場(chǎng)著陸等。本文將介紹各種干擾情況，并提出對(duì)干擾的檢測(cè)方法以及具體措施。

1.民航無線電干擾因素

民航無線電的干擾因素多種多樣，具體有無線電站臺(tái)干擾，互調(diào)干擾，有線電視干擾，高壓電傳輸干擾，內(nèi)部設(shè)備干擾等[1-5]。

1.1無線電臺(tái)干擾

無線電臺(tái)干擾分兩種，一種為非法無線電臺(tái)設(shè)置的干擾，這種主要是為了追求便捷和使用效率，將無線電話的額定功率提高，在機(jī)場(chǎng)附近應(yīng)用時(shí)與飛機(jī)或電臺(tái)之間就會(huì)形成相互干擾。另一種合法的無線電臺(tái)干擾主要是由于廣播電臺(tái)的大功率設(shè)備。三高”地點(diǎn)（高山、高樓、高塔）的發(fā)射塔由于發(fā)射頻率與民航信號(hào)相近，隨著未來無線電領(lǐng)域的逐步拓寬，難免可能會(huì)造成干擾。

1.2互調(diào)干擾

互調(diào)干擾指收信機(jī)和發(fā)信機(jī)同時(shí)被輸入兩個(gè)及以上頻率的信號(hào)時(shí)，電路會(huì)有非線性特征，如果這時(shí)有另外一個(gè)信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)頻率正好相近，那么這個(gè)信號(hào)也能被接受，從而產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生干擾。這時(shí)往往會(huì)使通訊質(zhì)量變差，甚至影響到設(shè)備正常工作，造成安全隱患。另外還可能形成串?dāng)_[5]。因?yàn)闉V波器和隔離器的性能局限性，以及客觀條件限制了天線的架設(shè)，對(duì)于單體電臺(tái)，各類金屬物會(huì)影響天線的增益。不當(dāng)?shù)念l率選擇，很容易干擾信號(hào)，特別是長期使用下的VHF收發(fā)信機(jī)或共用天饋系統(tǒng)，可能存在性能指標(biāo)下降問題時(shí)，互調(diào)干擾會(huì)變得更加嚴(yán)重[6]。

1.3有線電視的干擾

有線電視雖然有導(dǎo)線傳輸，但是由于它的頻率與民航頻率相重合，因此在傳輸過程中的射頻能量泄漏會(huì)通過民航的接收機(jī)，經(jīng)過放大后，會(huì)造成接收機(jī)的干擾。

1.4高壓電傳輸干擾

高壓電力傳輸線干擾主要是電力傳輸系統(tǒng)中的電暈效應(yīng)和無線電噪聲。電暈中出現(xiàn)各種頻寬的電磁波，會(huì)改變導(dǎo)航信號(hào)的空中場(chǎng)型，從而對(duì)民航無線信號(hào)造成無源干擾。

1.5民航內(nèi)部設(shè)備干擾

雖然是為了保障機(jī)場(chǎng)安全而在機(jī)場(chǎng)設(shè)置各類通信臺(tái)站以及電子設(shè)備，但事實(shí)上這也造成了一定量的信號(hào)干擾。因?yàn)檫@些設(shè)備會(huì)在應(yīng)用中產(chǎn)生一定量的電磁輻射，有一定可能性對(duì)民航無線電形成干擾，甚至危及飛行安全。

2.測(cè)試及解決方法

針對(duì)民航無線電干擾因素產(chǎn)生的問題， 要求提出具體的解決方案與測(cè)試方法，做好干擾因素的定位工作。

1）對(duì)于無線電站臺(tái)干擾而產(chǎn)生的問題，可根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)記錄的無線電干擾發(fā)生的時(shí)間、干擾程度、以及相關(guān)的影響，測(cè)出干擾源所在位置。具體包括：若在空中遇到無線電的干擾事件，飛行員可以記錄相關(guān)事故所發(fā)生的位置、航向等，通過這些詳細(xì)信息的記錄與整理，有助于借助相關(guān)軟件對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、客觀的分析與鑒定，并根據(jù)其分析所得的結(jié)果了解民航通信系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀況；若在地面有相關(guān)的無線電干擾時(shí)，則需要在地面進(jìn)行無線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)施的安裝；若用戶受到間接性的無線電干擾時(shí)，則需要通過移動(dòng)式無線電的干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，來進(jìn)行對(duì)這種間接性的無線電干擾的查找與定位。

2）對(duì)于互調(diào)干擾而產(chǎn)生的問題，可根據(jù)發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾和接收機(jī)互調(diào)干擾產(chǎn)生的原因，加大發(fā)射機(jī)天線的距離并降低接收機(jī)的干擾信號(hào)。最有效的避免互調(diào)干擾的辦法就是合理分配各機(jī)場(chǎng)的頻率，合理分配各分離VHF天線的頻率，合理分配共用系統(tǒng)的頻率。這就要求我們?cè)谶x擇頻率時(shí)，要首先計(jì)算出互調(diào)產(chǎn)生的衍生頻率，并從中找出恰好落在工作頻點(diǎn)（或工作頻點(diǎn)附近可能造成干擾）的干擾頻率。

3）對(duì)于有限電視產(chǎn)生的干擾，可調(diào)整有線電視頻道，應(yīng)盡可能在機(jī)場(chǎng)附近避開使用增補(bǔ)頻道。另外，降低傳輸信號(hào)電平、提高線路的屏蔽效果，可以有效降低電磁泄漏，減小有限電視信號(hào)對(duì)民航無線電的干擾。

4）對(duì)于高壓傳輸電產(chǎn)生的干擾，根據(jù)其在輸電過程中對(duì)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)生的反射和輻射等而造成導(dǎo)航信號(hào)空中場(chǎng)型改變的原理，可加強(qiáng)高壓輸電線路與地埋線接口處對(duì)高壓電泄露的屏蔽，或者在高壓線終端加高壓濾波器或采取高壓線路改造，消除干擾。

5）對(duì)于內(nèi)部設(shè)備干擾而產(chǎn)生的問題，可采用新型的民航無線電健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)民航無線電頻率的全面、實(shí)時(shí)、精細(xì)化的監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)站收集到的信號(hào)的各類信息加以存儲(chǔ)、處理、提取、分析、自動(dòng)預(yù)警、快速判斷干擾源并實(shí)現(xiàn)定位。確保了設(shè)備的正常運(yùn)行，有效的避免事故的發(fā)生。

總之，實(shí)際解決中應(yīng)正確認(rèn)識(shí)無線電頻譜資源內(nèi)容，分析無線電干擾的主要內(nèi)容， 且在判斷干擾類型中采取相應(yīng)的定位與測(cè)試方式。

結(jié)論

加強(qiáng)民航通信系統(tǒng)無線電干擾的監(jiān)測(cè)與控制工作是確保航空業(yè)安全的保障措施，特別是隨著民航運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，同時(shí)伴隨著社會(huì)各界很多種類的通信設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，稍有不慎，就會(huì)導(dǎo)致無線電干擾現(xiàn)象的發(fā)生，然后通過有效的管理可以為民航通信系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供良好的環(huán)境基礎(chǔ)。隨著無線電電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，場(chǎng)強(qiáng)覆蓋預(yù)測(cè)和機(jī)場(chǎng)及航道無線電專用頻率干擾分析技術(shù)管理越來越重要，利用監(jiān)測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與預(yù)警管理是新形式下民航無線電專用頻率干擾解決的關(guān)鍵。今后還需要對(duì)民航無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的功能進(jìn)行進(jìn)一步的研究，利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫、測(cè)向數(shù)據(jù)庫，通過預(yù)警監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)干擾、消除干擾，確保民航運(yùn)輸安全。為了有效的確保民航通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就需要加強(qiáng)對(duì)無線電干擾的管理，加強(qiáng)對(duì)不同類型的無線電干擾的預(yù)防與查找，不斷提高無線電頻率使得的科學(xué)性與合理性，有效的降低民航通信系統(tǒng)受無線電的干擾，從而促進(jìn)民航事業(yè)的健康發(fā)展。

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