呂文彬

民航湖南空管分局，湖南長(zhǎng)沙 410141

民航地空通信干擾問題研究

呂文彬

民航湖南空管分局，湖南長(zhǎng)沙 410141

地空通話頻率信號(hào)受到干擾，極易引起飛機(jī)駕駛員不明地面指揮命令，導(dǎo)致錯(cuò)聽、誤聽甚至失去聯(lián)系而嚴(yán)重危及飛行安全。面對(duì)日益嚴(yán)重的無(wú)線電干擾，如何排查干擾和預(yù)防干擾是目前民航空管系統(tǒng)最值得研究的問題。

地空通信；無(wú)線電；干擾

0 引言

甚高頻地空通信是目前民航空中交通管理的主要手段，隨著城市化建設(shè)的加快、無(wú)線電產(chǎn)業(yè)的壯大以及電子產(chǎn)品無(wú)規(guī)則泛濫，干擾日益嚴(yán)重，據(jù)民航監(jiān)控中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每月影響民航地空通信的無(wú)線電干擾多達(dá)100多起，以2011年2月份月報(bào)顯示：民航空管系統(tǒng)共收到無(wú)線電干擾報(bào)告150起，其中空中干擾89起，地面干擾45起，地空均受干擾16起。如下圖所示，頻發(fā)的地空干擾對(duì)民航飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。與去年同期相比更令人觸目驚心，采取有力措施，確保無(wú)線電頻率使用安全和正常，避免因無(wú)線電干擾造成航空事故迫在眉睫。

2011年2月全國(guó)民航空管系統(tǒng)無(wú)線電干擾情況統(tǒng)計(jì)

2011年2月同比無(wú)線電干擾情況

1 常見干擾類型分析

1.1 互調(diào)干擾

若接收機(jī)前端電路的選擇性不好，會(huì)使兩個(gè)或多個(gè)干擾信號(hào)經(jīng)接收機(jī)的輸入端，到達(dá)變頻級(jí)，由于變頻級(jí)的非線性作用，有可能使兩個(gè)干擾信號(hào)彼此混頻，產(chǎn)生頻率接近有用信號(hào)頻率的互調(diào)干擾，并與有用信號(hào)一起經(jīng)過中放系統(tǒng)，最后在檢波器上產(chǎn)生差拍檢波，產(chǎn)生嘯叫聲。

1.2 交調(diào)干擾

如果接收機(jī)前端電路的選擇性不好，使兩個(gè)用音頻調(diào)制的信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)，到達(dá)高頻級(jí)的輸入端，在變頻器非線性特性作用下，干擾信號(hào)的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)移到有用信號(hào)上，這樣在中頻回路中無(wú)法濾除這個(gè)干擾。不管干擾信號(hào)與有用信號(hào)的頻率相差多少，只要它們共同進(jìn)入接收機(jī)前端，而且強(qiáng)度足夠強(qiáng)，就有可能產(chǎn)生交調(diào)干擾。

1.3 副波道干擾

有外部干擾時(shí)，如果這個(gè)干擾信號(hào)能夠通過變頻器的某個(gè)寄生通道變換為中頻，那么這個(gè)干擾信號(hào)就稱為副波道干擾，或寄生波道干擾。

1.4 同頻干擾

凡是無(wú)用信號(hào)的載頻與有用信號(hào)的載頻相同，并對(duì)接收同頻道有用信號(hào)的接收機(jī)造成的干擾。

1.5 帶外干擾

發(fā)射機(jī)的諧波或雜散輻射在接收有用信號(hào)的通帶內(nèi)造成的干擾，稱為帶外干擾.

1.6 阻塞干擾

接收微弱的有用信號(hào)時(shí)，受到接收頻率兩旁、高頻回路帶內(nèi)一強(qiáng)干擾信號(hào)的干擾，稱為阻塞干擾，輕則降低接收靈敏，重則通信中斷。

2 常見干擾原因分析

地空通信干擾包括廣播電臺(tái)干擾、電流聲、背景噪音、信號(hào)被抑制、無(wú)信號(hào)等類型，據(jù)統(tǒng)計(jì)地空通信干擾主要有民航自身指標(biāo)不合格的設(shè)備，無(wú)線尋呼機(jī)、廣播電視、大功率無(wú)繩電話等。

2.1 自身設(shè)備原因

設(shè)備由于長(zhǎng)期使用老化，產(chǎn)生一些不該發(fā)出來的，我們叫（雜散），這個(gè)問題發(fā)生的概率不高，但也值得注意，有時(shí)連工作人員都無(wú)法意識(shí)到；比如湖南RGS（地空數(shù)據(jù)鏈）的OTE甚高頻設(shè)備就造成了地空通信的全頻段干擾，通過更換設(shè)備和加裝濾波器干擾立即解決。

配置不合理容易造成鄰道干擾，民航地空通信頻率在118MHz～140MHz之間，頻道間隔為25kHz，資源有限，在全國(guó)民航高速發(fā)展的今天，地空通信臺(tái)迅速增加，如果不合理配置，（包括各地頻率分配，功率規(guī)范）極易造成全國(guó)各地地空通信相互干擾。

不規(guī)范安裝將貽害無(wú)窮，比如各個(gè)發(fā)射機(jī)分用天線時(shí)，天線間的水平和垂直隔離距離不合理有時(shí)會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾，相近頻率設(shè)備共用天線易造成干擾。

2.2 周邊配套設(shè)施及機(jī)房電磁環(huán)境存在問題

目前民航地空通信設(shè)備都有UPS供電，如ups中逆變器很容易產(chǎn)生一些諧波分量干擾地空通信，同機(jī)房其他電子設(shè)備老化或者故障影響機(jī)房電磁環(huán)境造成干擾。

地空通信臺(tái)站有時(shí)有高壓供電線路，高壓線路老化或者高壓開關(guān)故障極易造成擊穿放電造成頻率干擾，此類干擾一般在白天天氣好（干燥時(shí)）的時(shí)出現(xiàn)，容易誤會(huì)成附件建筑工地施工造成，目前按照民航新的規(guī)范高壓應(yīng)在距離臺(tái)站200m以外入地并做好屏蔽，能有效改善這方面的干擾。

候機(jī)樓內(nèi)無(wú)線電環(huán)境較差容易造成干擾停機(jī)坪飛機(jī)的情況，主要是候機(jī)樓設(shè)備較多，缺乏準(zhǔn)入制度，曾經(jīng)出現(xiàn)廊橋顯示屏造成干擾附近飛機(jī)的情況。甚至一些有線電視安裝不規(guī)范也會(huì)造成干擾。這些設(shè)備雖發(fā)出電磁信號(hào)較弱，但對(duì)于附近的飛機(jī)極易造成不間斷的噪聲干擾。

2.3 民眾濫用無(wú)線電設(shè)備，以大功率無(wú)繩電話最為突出

民航飛機(jī)駕駛員在高空飛行的時(shí)候，耳機(jī)里有時(shí)候還會(huì)聽到有人邀請(qǐng)吃飯，還有相互聊天這樣的聲音。也就是說地面大功率無(wú)繩電話濫用造成的干擾，一般人都不太敢相信會(huì)有這樣的事情發(fā)生，但事實(shí)就是存在，全國(guó)民航各地都有類似的報(bào)道，難于排查，國(guó)家規(guī)定無(wú)繩電話的發(fā)射功率不大于20mW，而大功率無(wú)繩電話工作時(shí)，以相當(dāng)大的功率（通常為5W）持續(xù)發(fā)射信令和話音，發(fā)射頻率以108MHz～150MHz為多見，在整個(gè)通電話期間無(wú)間斷，由于手機(jī)和主機(jī)相距很近，相對(duì)較遠(yuǎn)的電臺(tái)很難對(duì)這種非法通訊實(shí)施有效干擾。因此，經(jīng)常是無(wú)繩電話一通話，相應(yīng)的航空通訊信道就癱瘓，任憑受干擾臺(tái)在干擾頻率上如何抗議，無(wú)繩電話的通話都不受影響。干擾發(fā)生時(shí)，被干擾臺(tái)通常先收到一連串類似電報(bào)碼的信令音，隨后即為電話話音，這些均可以用調(diào)幅航空電臺(tái)收到。這類干擾已經(jīng)成了頑疾，與地方無(wú)委和政府通過艱辛的工作，好不容易解決了的問題，不久后又容易死灰復(fù)燃。

2.4 廣電系統(tǒng)設(shè)備影響

廣電系統(tǒng)設(shè)備雖工作在非航空專用頻段，但從理論上說，廣播和電視廣播可能對(duì)甚高頻地空通話產(chǎn)生互調(diào)干擾、諧波干擾、雜散輻射干擾等。有線電視如果發(fā)生泄漏，其增補(bǔ)頻道的信號(hào)還會(huì)對(duì)地空通信造成同頻干擾。廣播電臺(tái)發(fā)射功率很大，一般都不少于千瓦級(jí)，即使殘波輻射只占極小比例，其功率的絕對(duì)數(shù)值也是可觀的，而且廣播電視系統(tǒng)內(nèi)部普遍存在不按要求設(shè)置功率、私自增大發(fā)射功率的情況，且其發(fā)射設(shè)備普遍較為陳舊，頻率穩(wěn)定度不高，易發(fā)生頻偏和產(chǎn)生其他頻率，有時(shí)多發(fā)射機(jī)共用機(jī)房，共用天線，極易產(chǎn)生互調(diào)信號(hào)，導(dǎo)致民航專用頻段電磁環(huán)境惡化。這種情況是全國(guó)報(bào)道最多的，目前靠發(fā)現(xiàn)一起查處一起收效甚微，且治標(biāo)不治本。較為典型的是湖北公安縣人民廣播電臺(tái)私自架設(shè)中轉(zhuǎn)臺(tái)，私自使用大功率設(shè)備造成河南空管分局鄭州塔臺(tái)進(jìn)（近）管制頻率被干擾。如果不是機(jī)組清晰地聽到其廣播內(nèi)容，就不容易確定干擾源的位置，該干擾就不可能在短期內(nèi)消除。

2.5 無(wú)線尋呼發(fā)射機(jī)

無(wú)線尋呼設(shè)備造成的干擾主要是同頻干擾和互調(diào)干擾，在150MHz尋呼頻段和1995年以后增加的280MHz尋呼頻段頻率之間 ，很容易產(chǎn)生落入航空無(wú)線電頻段的互調(diào)干擾信號(hào)，隨著尋呼業(yè)務(wù)逐漸推出歷史舞臺(tái)，這類干擾日益減少。

2.6 惡意的破壞

隨著業(yè)余無(wú)線電活動(dòng)蓬勃發(fā)展，無(wú)線電愛好者愈來愈多。曾出現(xiàn)過指揮飛機(jī)升降的情況，這有可能是惡意的，或者說是惡作劇的，本身可能沒意識(shí)，但造成的后果很嚴(yán)重，且排查難度較大。

3 有效預(yù)防干擾

如今可能造成地空通信干擾的原因正不斷增多，有些顯而易見容易跟蹤，有些則非常細(xì)微，很難識(shí)別發(fā)現(xiàn)。干擾問題解決必須從源頭入手，預(yù)防為主。

1）民航系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)自身設(shè)備的監(jiān)管和準(zhǔn)入制度建設(shè)，嚴(yán)格把關(guān)；堅(jiān)持定期電磁環(huán)境測(cè)試和設(shè)備檢測(cè)制度，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)處理；

2）加強(qiáng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，提高執(zhí)法能力：遠(yuǎn)距離的地空通信干擾源，一般都具有功率大、位置高的特點(diǎn)。由于距離遠(yuǎn)，地形和環(huán)境因素的影響，增加了移動(dòng)監(jiān)測(cè)查找的難度，勞心勞力，收效甚微。依靠聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)固定站或遙控站卻能夠比較迅速的定位干擾源。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將有利于排查干擾，做到早發(fā)現(xiàn)，早查處、早糾正，防患于未然；

3）加大執(zhí)法力度，規(guī)范銷售市場(chǎng)：比如對(duì)大功率無(wú)繩電話的禁止，國(guó)家（無(wú)委）發(fā)了很多文件，來禁止這種大功率無(wú)繩電話；目前擅自銷售，價(jià)錢又很便宜，可以隨意買賣大功率無(wú)繩電話，包括民航專用的通信電臺(tái)。目前靠查一處治理一處的方式，收效甚微，且治標(biāo)不治本，規(guī)范銷售市場(chǎng)刻不容緩；

4）加大宣傳，提高民眾意識(shí)，讓全社會(huì)來維護(hù)空中電波的秩序，保證國(guó)家社會(huì)安全和穩(wěn)定；

5）民航系統(tǒng)加強(qiáng)應(yīng)與各地?zé)o委溝通，做到早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告，及時(shí)跟進(jìn)通告情況和總結(jié)，并做好取證和協(xié)助排查的工作。

4 改進(jìn)設(shè)備抑制干擾

由于無(wú)線電干擾分布廣，類型多樣，原因復(fù)雜，干擾排查是目前面臨的最為嚴(yán)峻的問題，改進(jìn)設(shè)備來自主預(yù)防干擾成為必要。根據(jù)目前無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，在地空通信中采用信息數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，并加入糾錯(cuò)碼，在通信的過程中排除干擾成分，大大減少干擾的可能性，缺點(diǎn)是目前投入地面和機(jī)載設(shè)備費(fèi)用較大。

[1]談華生.互調(diào)干擾的探究[J].中國(guó)無(wú)線電管理，2000，12(6).

[2]胡正忠.消除大功率無(wú)繩電話干擾的思考，2008(28).

[3]劉勁松，張夢(mèng)玲.無(wú)線電干擾現(xiàn)象分析及解決辦法，2004(6).

TN91

A

1674-6708（2011）48-0203-02