民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)的分析與解決方案

摘 要：文章以民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)分析與解決方案為研究對(duì)象，首先對(duì)民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹與分析，隨后結(jié)合分析過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，提出了一些針對(duì)性解決方案，以供參考。

關(guān)鍵詞：民航KU衛(wèi)星;傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù);解決方案

前言：在當(dāng)前民航通信網(wǎng)絡(luò)中，以往主要采用C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，如今隨著該通信設(shè)備逐漸達(dá)到服役期間，本身因老化存在的故障問(wèn)題越來(lái)越多，已經(jīng)難以滿足民航通信要求。因此必須要向KU波段衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)網(wǎng)，通過(guò)對(duì)民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)解決方法，更有利于C波段衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)網(wǎng)順利開(kāi)展，更好地滿足民航通信要求。

1.民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

在當(dāng)前的民航空管部門之中，甚高頻通信是一種比較常用的通信手段，在部門業(yè)務(wù)開(kāi)展方面發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。在甚高頻通信實(shí)際使用過(guò)程中，主要采用的甚高頻電臺(tái)，作為對(duì)空通信的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)單個(gè)甚高頻電臺(tái)而言，實(shí)際覆蓋范圍相對(duì)較小，通常在300至400公里范圍內(nèi)， 難以滿足覆蓋區(qū)域空管局全部管制區(qū)的要求。為有效解決這一問(wèn)題，必須要采用甚高頻遙控技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)最為顯著的特征，便是能夠在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)，將多個(gè)甚高頻電臺(tái)布置同時(shí)布置在多個(gè)航線之上，在主控端，則通過(guò)通信線路的幫助，實(shí)現(xiàn)控制信遠(yuǎn)距離傳輸，并被遠(yuǎn)端電臺(tái)順利接收[1]。管制員通過(guò)采用這種遙控技術(shù)來(lái)進(jìn)行甚高頻電臺(tái)收發(fā)信號(hào)的控制，可有效擴(kuò)展通信范圍，顯著增強(qiáng)自身對(duì)空指揮能力。 在蘭州管制區(qū)內(nèi)，區(qū)域某扇區(qū)當(dāng)前共有七個(gè)甚高頻遙控臺(tái)，并由通信室統(tǒng)一負(fù)責(zé)其通信線路保障工作，并對(duì)這些遙控臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)，更好的保障“兩地一空”通信線路穩(wěn)定安全。在通信保障體系中，衛(wèi)星通信屬于一種非常重要組成部分，尤其是在當(dāng)前，民航C波段衛(wèi)星網(wǎng)已經(jīng)達(dá)到了服役期限，因此針對(duì)C波段TES衛(wèi) 星通信設(shè)備，在甚高頻遙控業(yè)務(wù)方面，必須要向KU波段衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)網(wǎng)，才能保證高頻遙控業(yè)務(wù)繼續(xù)順利開(kāi)展。相較于TES衛(wèi)星設(shè)備，KU衛(wèi)星設(shè)備本身也有著專屬的特征，與之差異很大，特別是在設(shè)備接口管腳方面，本身具有廠家特有定義。為有效解決上述問(wèn)題，需要提出一種民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)解決方案，實(shí)現(xiàn)民航C波段業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)網(wǎng)工作順利進(jìn)行，保證KU電路傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)能夠順利開(kāi)展。

2.民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)解決方案

通過(guò)上文敘述可知，蘭州管制區(qū)內(nèi)某扇區(qū)當(dāng)前共有七個(gè)甚高頻遙控臺(tái)，以其中木寨嶺雷達(dá)站遙控臺(tái)甚高頻遙控業(yè)務(wù)為例，在主控端，為A航管樓對(duì)空設(shè)備站，而在被控端，則是B雷達(dá)站。結(jié)合實(shí)際情況我們可以了解到，該雷達(dá)站甚高頻電臺(tái)通過(guò)馬拉松復(fù)用器，實(shí)施模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，將話音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，傳輸至KU衛(wèi)星設(shè)備。而KU衛(wèi)星則采用高速數(shù)據(jù)板，用于信號(hào)數(shù)據(jù)的接收。在接口類型上，采用了RS232子卡。同時(shí)在雷達(dá)站至KU衛(wèi)星電路配置上，配置速率設(shè)置為64Kbps，數(shù)據(jù)電路則設(shè)置為同步雙向電路。 之所以在接入設(shè)備的兩端，選擇采用RS232接口，主要目的是提高通信效果。在測(cè)試初期，宣傳采用馬拉松復(fù)用器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，同時(shí)KU衛(wèi)星設(shè)備在信號(hào)接收方面，采用V35協(xié)議通信，但最終通信效果差強(qiáng)人意[2]。經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究分析，找出來(lái)問(wèn)題原因，即采用V35協(xié)議連接時(shí)，在設(shè)備接口兩端，一些管腳屬于非標(biāo)準(zhǔn)管腳。因此在電纜制作時(shí)，導(dǎo)致協(xié)議不匹配問(wèn)題出現(xiàn)，不僅如此，對(duì)V35接口而言，本身的連接管腳比較多，實(shí)際的定義也比較復(fù)雜，研究分析有著很大難度?；诖?，決定采用RS232協(xié)議，替換V35通信協(xié)議，如此一來(lái)，接口管腳數(shù)量顯著降低，研究分析難度也隨之下降。

在被控端B，針對(duì)甚高頻復(fù)用設(shè)備與KU設(shè)備的連接，本次采用了電纜直連方式，而在主控端A，針對(duì)甚高頻復(fù)用設(shè)備與KU衛(wèi)星設(shè)備的連接，由于二者的距離比較遠(yuǎn)，為保證通信連接質(zhì)量，加裝了一對(duì) MODEM，從而促使通信距離得到有效延長(zhǎng)。而在實(shí)際進(jìn)行設(shè)備通信連接時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：（1）在復(fù)用器端口兩端，針對(duì)第5管腳與第11管腳，必須要進(jìn)行短接。究其原因在于，在復(fù)用器第11管腳中，廠家賦予了一個(gè)特殊的定義，要求此管腳必須設(shè)置為高電平，才能確保復(fù)用器保持正常穩(wěn)定的通信。（2）在KU衛(wèi)星設(shè)備端口，必須要有17管腳，否則，在高速數(shù)據(jù)板對(duì)應(yīng)的端口處，Alarm燈會(huì)處于點(diǎn)亮狀態(tài)。 （3）針對(duì)兩端復(fù)用器設(shè)備與KU衛(wèi)星設(shè)備而言，如果二者有著比較近的距離，應(yīng)采用電纜直連通信方式，與此同時(shí)，針對(duì)兩臺(tái)復(fù)用器，應(yīng)配置為雙內(nèi)時(shí)鐘。（4）針對(duì)兩端復(fù)用器設(shè)備與KU衛(wèi)星設(shè)備，如果二者有著比較遠(yuǎn)的距離，應(yīng)加裝MODEM，促使通信距離得到有效延長(zhǎng)。

除此之外，在完成上述方案改造后，還應(yīng)在VHF信號(hào)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)KU衛(wèi)星及終端系統(tǒng)對(duì)接入數(shù)據(jù)需求的分析，并通過(guò)對(duì)KU波段衛(wèi)星和現(xiàn)有接入設(shè)備進(jìn)行充分利用，實(shí)現(xiàn)傳輸VHF信號(hào)測(cè)試。測(cè)試任務(wù)主要包括以下內(nèi)容：一是申請(qǐng)1條衛(wèi)星鏈路，速率為64Kbps，然后將復(fù)用信號(hào)引接至KU衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板RS232接口之上，之后在衛(wèi)星鏈路的幫助下，將信號(hào)傳輸至終端KU衛(wèi)星站，再經(jīng)接入設(shè)備，完成RS232信號(hào)的引接。首先，在KU衛(wèi)星通信設(shè)備中，通常只支持同步傳輸，而對(duì)VHF遙控信號(hào)而言，均是同步信號(hào)，因此也需要同步傳輸。二者在傳輸協(xié)議上達(dá)成了一致，必須要在安置其他設(shè)備進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。而在物理接口中，通常與協(xié)議的要求不同，一般需要結(jié)合實(shí)際情況，增減一些無(wú)用信號(hào)，主要目的是提升信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確率與速率。對(duì)于VHF遙控信號(hào)而言，在經(jīng)復(fù)用器輸出后，變成了同步信號(hào)，KU衛(wèi)星則是專門用于傳輸同步信號(hào)的設(shè)備。因此需要提高對(duì)時(shí)鐘同步信號(hào)測(cè)試的重視程度。對(duì)VHF遙控信號(hào)而言，需要通過(guò)民航KU衛(wèi)星的幫助，向外發(fā)送時(shí)鐘，或經(jīng)過(guò)復(fù)用器設(shè)備，向KU衛(wèi)星設(shè)備發(fā)送時(shí)鐘[3]。以KU設(shè)備要求為依據(jù)，在高速數(shù)據(jù)板中，需要采用環(huán)回發(fā)射時(shí)鐘，以保證數(shù)據(jù)板數(shù)據(jù)收發(fā)處于正常狀態(tài)。相較于調(diào)制解調(diào)器信號(hào)傳輸，衛(wèi)星設(shè)備信號(hào)傳輸無(wú)需較多手信號(hào)，按照RS232定義完成連接，經(jīng)過(guò)測(cè)試，無(wú)信號(hào)傳輸。然后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象，一是高速數(shù)據(jù)板ALARM燈變成紅色，發(fā)出了告警;二是采用了誤碼儀進(jìn)行鏈路測(cè)試，結(jié)果顯示鏈路不通;三是接入轉(zhuǎn)報(bào)異步數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)通信正常。對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行深入分析，將故障位置鎖定在時(shí)鐘問(wèn)之上，由針腳定義可知，在衛(wèi)星端，發(fā)射時(shí)鐘為17，而接收時(shí)鐘卻是24。衛(wèi)星設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，會(huì)將時(shí)鐘由17發(fā)射出去，而復(fù)用器在運(yùn)行時(shí)，則為內(nèi)時(shí)鐘工作，由于其與衛(wèi)星設(shè)備之間，主要采用光貓傳輸方式，而將光貓?jiān)O(shè)為外時(shí)鐘，則能夠有效隔絕兩個(gè)內(nèi)時(shí)鐘設(shè)備在時(shí)鐘源統(tǒng)一問(wèn)題上的沖突，最終導(dǎo)致KU衛(wèi)星難以從24針獲取時(shí)鐘觸發(fā)VHF遙控信號(hào)傳輸，針對(duì)這一問(wèn)題解決，只需要將17和24針腳進(jìn)行短接即可。

總結(jié)：綜上所述，民航C波段衛(wèi)星網(wǎng)向KU波段衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)網(wǎng)是一項(xiàng)較為系統(tǒng)復(fù)雜的過(guò)程，其間需要考慮諸多問(wèn)題，因此需要我們提高重視，加強(qiáng)問(wèn)題分析，并提出一種民航KU衛(wèi)星傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)解決方案，實(shí)現(xiàn)民航C波段業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)網(wǎng)工作順利進(jìn)行，保證KU電路傳輸甚高頻遙控業(yè)務(wù)能夠順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙可欣. 利用KU衛(wèi)星網(wǎng)實(shí)現(xiàn)甚高頻信號(hào)傳輸[J]. 數(shù)字通信世界， 2018（08）：130-131.

[2]田曉麗. 民航Ku波段衛(wèi)星網(wǎng)業(yè)務(wù)接入方法研究[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品， 2016（8）23-24.

[3]楊陽(yáng). 民航甚高頻遙控業(yè)務(wù)應(yīng)用KU衛(wèi)星傳輸?shù)姆治鎏接慬J]. 電子世界， 2018（11）：84+86.

作者簡(jiǎn)介：

楊得譽(yù)（1993-）男，漢，籍貫：甘肅省白銀市，學(xué)歷：本科，單位：民航甘肅空管分局，研究方向：甚高頻、衛(wèi)星、傳輸、內(nèi)話。

（民航甘肅空管分局，甘肅 蘭州730000）