淺談航空通信導(dǎo)航的干擾問題

閆鵬宇,李榮超

摘 要：航空通信導(dǎo)航抗干擾事件的到來，新聞報道和國際事件高度重視不同類型的抗干擾事件，航空通訊導(dǎo)航系統(tǒng)對日常干擾有很大影響，對飛行員進行安全培訓(xùn)，評估影響航空系統(tǒng)的因素，實時監(jiān)控飛行數(shù)據(jù)是必要的。為了實現(xiàn)航空中飛機飛行質(zhì)量，必須高度重視干擾事件和干擾影響。

關(guān)鍵詞：航空;通信導(dǎo)航;干擾問題

日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境，使航空通信導(dǎo)航頻率面對的干擾類型逐漸增多。為保證航空飛行安全，需增強抗干擾能力，積極宣傳安全知識，加大對干擾源的排查力度。

1 航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)

1.1 通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)是保障飛機和地面工作站保持聯(lián)系的重要系統(tǒng)，可以不斷更新信息數(shù)據(jù)。在通信系統(tǒng)當中主要包括兩個短波發(fā)射電臺，分別用于航空通信和地面指揮。飛機通信系統(tǒng)和地面系統(tǒng)形成一個單獨的通信渠道和網(wǎng)絡(luò)，這樣可以降低信息傳遞噪聲，信息發(fā)射接收可以充分發(fā)揮自我檢測電路的作用，確保信息可以流暢傳遞。

1.2 導(dǎo)航系統(tǒng)

導(dǎo)航系統(tǒng)更多是應(yīng)用在飛機飛行定位、引導(dǎo)航線。導(dǎo)航系統(tǒng)中包括了GPS、測距調(diào)整儀、儀表著陸導(dǎo)航系統(tǒng)、羅盤接收器等。GPS作為汽車、飛機領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)之一，而測距調(diào)整儀可以向地面發(fā)射電波，從而確定飛行位置和高度，保障飛機安全著陸。航向信標和下滑系統(tǒng)可以為飛機降落與地面垂直角度做出判斷，保證飛機安全降落。羅盤接收器接受地面信號，結(jié)合飛機飛行角度與距離，測定飛行規(guī)定軌道，是保障飛機安全著陸的重要工具。

2 信號干擾影響

伴隨通信領(lǐng)域的快速發(fā)展，各類無線電技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，航空服務(wù)業(yè)務(wù)種類更為豐富，并令電磁空間變得較為擁擠，服務(wù)環(huán)境受到了一定影響，變得更為復(fù)雜，隨之而來的無線電干擾也日益顯著。該類干擾不但會對正常無線電通信形成負面影響，還密切關(guān)系到人民財產(chǎn)生命的健康安全，對航空通信導(dǎo)航形成了較大的干擾作用。

保障航空導(dǎo)航通信的安全事關(guān)重大，是一項艱巨復(fù)雜的工作任務(wù)，事關(guān)我國的經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展、安全國防建設(shè)以及社會的和諧文明提升。

無線電影響干擾現(xiàn)象較為復(fù)雜，其類別豐富多樣，需要依據(jù)具體狀況進行詳細的研究。一般來講普遍干擾影響包括中頻干擾、交調(diào)以及互調(diào)干擾等。一旦干擾信號接近中頻時，同時前端電路不具備良好的選擇性，則會令干擾信號引至混頻器輸入端，并擴充放大，影響輸出效果，導(dǎo)致噪音問題。交調(diào)干擾，源自接收裝置前置電路的功能價差，令有用信號以及干擾信號一同作用在接收機，在音頻控制下引發(fā)交叉調(diào)制。

互調(diào)干擾包括接收機以及發(fā)電機干擾兩類。在多重信號一同饋入到接收機，形成同有用信號等量相似頻率分量，并最終導(dǎo)致互調(diào)干擾。

3 航空通信導(dǎo)航干擾類型與應(yīng)對方法

3.1 互調(diào)干擾

對于航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)來說，互調(diào)干擾是最為常見的干擾類型之一?；フ{(diào)干擾是指在發(fā)射多重頻率信號過程中，由于發(fā)射機非線性調(diào)制所造成的多余頻率信號，從而對設(shè)備接受信號造成干擾，數(shù)據(jù)接受質(zhì)量大大下降。為了確保數(shù)據(jù)信息有效通信，需要從以下兩個方面著手：（1）需要將發(fā)射器和接收器相隔離，避免造成設(shè)備間的信號干擾，并在隔離完成之后，增設(shè)濾波過濾設(shè)備，減少信號之間的相互干擾;（2）盡可能避免使用同一頻率或相似頻率的設(shè)備，通過對無線電信號之間的優(yōu)化與組合，從而減少信息傳播阻礙，可以降低干擾問題;（3）定期請當?shù)責o委到機場對通信、導(dǎo)航頻率進行保護性測試。利用頻譜儀排查機場使用中的頻率穩(wěn)定性，掃描頻段射頻占用度，排查使用頻點附近無其他干擾信號。

3.2 帶外干擾

帶外干擾可以劃分為發(fā)射帶外干擾和接收帶外干擾，主要是指發(fā)射或接收無線電過程中，由于無線電輻射對接受器造成了信號干擾，從而提高了飛機飛行危險。無線電發(fā)射過程中會采用振蕩器保障發(fā)射頻率的穩(wěn)定性，并產(chǎn)生大量的諧波，對同頻信號接受造成很大的干擾。NDB臺某度經(jīng)向線某海里到某海里不能用，因為帶外干擾問題擺動超限。此外，在無線電接收過程中，除了會接收信號外，也會接受其他頻率的無線電，而其他的無線電頻率則是造成信號干擾的主要因素，嚴重影響信息接受效率，甚至出現(xiàn)信號失真或丟失。

3.3 及時排查干擾源

就目前情況而言，電磁環(huán)境復(fù)雜化已經(jīng)成為航空通信導(dǎo)航必須要面臨的問題，因此如果想要進一步降低外部因素對航空通信導(dǎo)航的影響，就需要及時排查干擾源，一旦發(fā)現(xiàn)干擾源存在，需要在第一時間采取解決措施，并用專業(yè)的信號檢測系統(tǒng)進行檢查，最大程度上保證干擾源排查效果。

3.4 強化對無線電干擾的檢測

對于航空相比繁忙的航段或者在客流量很大的機場，需要強化對無線電干擾源的檢測，這對于航空通信安全具有重要意義。從當前研究來看，在無線電干擾檢測中，不僅要對地面無線電進行排查，還需要積極排查空中無線電波，依靠配有專門設(shè)備的飛機，不斷通過頻譜掃描監(jiān)控空中無線電干擾情況。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，空中干擾監(jiān)測相對于地面干擾監(jiān)測來說，具有精度高、速度快、監(jiān)測范圍大的特點，能滿足多種條件下的無線電干擾檢測要求，具有極強的適應(yīng)能力。因此對于各地區(qū)而言，在繁忙的航段和客流量大的機場中，科學(xué)的使用空中干擾檢測系統(tǒng)能夠準確的定位干擾源，將無線電干擾監(jiān)測制度化、定期化，不斷降低電子干擾對航空通信導(dǎo)航的影響，保證通信導(dǎo)航水平。

3.5 優(yōu)化導(dǎo)航設(shè)備性能

進行航空通信導(dǎo)航設(shè)備使用性能優(yōu)化，是確保其導(dǎo)航質(zhì)量提升的根本途徑[3]。航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用過程中，其自身的無線電設(shè)備存在嚴重的同頻、互調(diào)干擾問題。要實現(xiàn)這些問題的有效解決，航空科研人員就應(yīng)在當前設(shè)備應(yīng)用的基礎(chǔ)上，進行設(shè)備材料、設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的不斷更新。具體而言，設(shè)備性能優(yōu)化途徑如下：其一，注重飛機自裝無線設(shè)備靈敏性和整體性的提升，在保證其信息采集能力的同時，實現(xiàn)其單位設(shè)備服務(wù)功能的體現(xiàn)。其二，不斷進行材料優(yōu)化，確保其抗干擾能力的提升，譬如，通過伏爾導(dǎo)航系統(tǒng)和儀表著力系統(tǒng)實現(xiàn)其抗干擾能力改善等。只有實現(xiàn)飛機通信導(dǎo)航設(shè)備自身性能的不斷優(yōu)化，才能實現(xiàn)其通信質(zhì)量的有效提升。

3.6 飛行員和調(diào)度程序

美國聯(lián)邦航空局的航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)的干擾事件，對于那些依賴航空通信導(dǎo)航定位系統(tǒng)的機場產(chǎn)生重要的影響，尤其是在惡劣天氣情況下。航空通信導(dǎo)航定位系統(tǒng)干擾識別的安全問題包括缺乏備份系統(tǒng)以至于無法平穩(wěn)過渡到復(fù)位系統(tǒng)，同時也影響其他的各種系統(tǒng)，例如GPS系統(tǒng)地圖的變化和垂直導(dǎo)航變化。

聯(lián)邦航空局依靠主觀的軼事來識別干擾，使用飛機自動識別報告來確定一個實時航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)，這些報告一般情況下是不一致的，自動航空飛機會在航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)信號退化和恢復(fù)期間提供大量信息。這些數(shù)據(jù)信息是形成數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的基礎(chǔ)，美國聯(lián)邦航空局利用航空飛機提供的報告自動測量航空通信導(dǎo)航干擾的影響，提高數(shù)據(jù)處理的能力將有利于確定發(fā)展趨勢，改善指標。

4 結(jié)論

通信導(dǎo)航頻率的穩(wěn)定性對其運輸安全具有重大影響。實際過程中，航空工作人員只有充分認識到通信導(dǎo)航頻率干擾的危害性，然后在分析導(dǎo)航頻率干擾原因的基礎(chǔ)上，進行規(guī)范化防治措施的應(yīng)用，才能實現(xiàn)通信導(dǎo)航頻率的穩(wěn)定控制，進而在保證航空飛行環(huán)境的同時，促進飛行質(zhì)量的有效提升。

參考文獻：

[1]鄭學(xué)毅.航空通訊導(dǎo)航頻率的干擾分析[J].通訊世界，2016（19）：59-60.

[2]鐘益民.淺談航空頻段通信導(dǎo)航業(yè)務(wù)受干擾問題[J].通訊世界，2017（12）：121.

[3]包放.無線電干擾對航空器及地面導(dǎo)航設(shè)備的影響及原因分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（4）：50.