趙維鈞

(北京飛機(jī)維修工程有限公司,北京 100621)

淺談民用航空中甚高頻通訊的應(yīng)用

趙維鈞

(北京飛機(jī)維修工程有限公司,北京 100621)

甚高頻通訊是指在民航進(jìn)行航空管制時(shí)與地面進(jìn)行通訊的應(yīng)用設(shè)備,是目前民航最重要的通信手段之一.基于此,本文就甚高頻通訊在民用航空中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析,通過(guò)闡述甚高頻通訊在民用航空應(yīng)用中發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾、接收機(jī)互調(diào)干擾、通信系統(tǒng)中的無(wú)源互調(diào)干擾等問(wèn)題,探討一些行之有效的改進(jìn)對(duì)策,解決民航飛行中的無(wú)線電干擾問(wèn)題,從而保障民航的飛行安全.

民用航空;甚高頻通訊;互調(diào)干擾

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,飛機(jī)已經(jīng)成為人類社會(huì)生活中的常見(jiàn)交通手段,因此航空飛行安全也成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn).飛機(jī)在高空飛行的過(guò)程中最重要的就是與地面保持實(shí)時(shí)通訊,因此可靠的高空通訊系統(tǒng)對(duì)飛行安全具有重要意義.甚高頻作為一種無(wú)線電電波,是民用航空中常用的通訊手段,但是在甚高頻的實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)各種互調(diào)干擾問(wèn)題,影響通訊質(zhì)量.在此背景下,對(duì)甚高頻通訊在民用航空中應(yīng)用的探析非常必要.

1 甚高頻通訊存在的問(wèn)題

1.1 發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾

甚高頻是民用航空的重要通訊手段,是一種利用無(wú)線電波在飛機(jī)起飛和降落時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)語(yǔ)音的通訊系統(tǒng).在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),甚高頻通訊隨著飛機(jī)高度的變化,受環(huán)境因素的影響較大,而且隨飛機(jī)飛行時(shí)間和路程的增加,甚高頻通訊還會(huì)受到來(lái)自各種無(wú)用電磁能量的干擾,嚴(yán)重影響通訊設(shè)備的通訊效果和飛行的安全.發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾是甚高頻通訊中常見(jiàn)的干擾之一,主要因?yàn)榘l(fā)射機(jī)在進(jìn)行工作時(shí),發(fā)射機(jī)的功率放大器會(huì)將天線、天線共用設(shè)備、饋線等接收到的有用的發(fā)射信號(hào)與其他干擾信號(hào)以一種非線性的方式調(diào)和在一起,再加上其他頻率一起發(fā)送,使接收機(jī)在接受信號(hào)時(shí)受到嚴(yán)重的信號(hào)干擾.例如,當(dāng)發(fā)射機(jī)之間的距離過(guò)近時(shí),發(fā)射機(jī)的天線在工作時(shí)輸出的信號(hào)就會(huì)因不符合標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生互調(diào)干擾.發(fā)射器的互調(diào)干擾是民航通訊中最嚴(yán)重的干擾,因?yàn)楦咛幍囟螘?huì)集中很多信號(hào)發(fā)射機(jī),導(dǎo)致飛機(jī)在飛行中受到通訊干擾.

1.2 接收機(jī)互調(diào)干擾

接收機(jī)互調(diào)干擾主要是接收到發(fā)射機(jī)互相干擾的信號(hào)形成互調(diào)干擾,由于發(fā)射機(jī)的功率放大器會(huì)將天線、天線共用設(shè)備、饋線等接收到的有用的發(fā)射信號(hào)與其他干擾信號(hào)以一種非線性的方式調(diào)和在一起,再加上其他頻率一起發(fā)送,這種進(jìn)行互調(diào)的信號(hào)并不是工作所需要接受的信號(hào),因此會(huì)影響接收機(jī)接收信號(hào)的前端電路,使接收機(jī)在接受信號(hào)時(shí)受到嚴(yán)重的信號(hào)干擾.接收機(jī)受到互調(diào)干擾時(shí)有一個(gè)顯著的特點(diǎn),那就是周遭的環(huán)境對(duì)互調(diào)干擾在處于互調(diào)的空隙時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的影響,而且這種影響體現(xiàn)出一種不連續(xù)的特點(diǎn).對(duì)于接收機(jī)互調(diào)干擾而言,空氣的干濕程度有明顯的差異,在白天和晚上或者上午和下午的時(shí)段,接收機(jī)產(chǎn)生的互調(diào)干擾的程度也各有不同.這種互調(diào)干擾受環(huán)境因素的影響較大,由于環(huán)境因素變化較大,因此這種互調(diào)干擾也顯得比較隨機(jī).

1.3 通信系統(tǒng)中無(wú)源互調(diào)干擾

通訊系統(tǒng)中無(wú)源互調(diào)干擾是民用航空利用甚高頻通訊時(shí)常見(jiàn)的互調(diào)干擾之一.通訊系統(tǒng)中無(wú)源互調(diào)是指由于發(fā)射機(jī)在發(fā)生信號(hào)時(shí),受到中間問(wèn)題媒介的影響,導(dǎo)致一種非線性作用,從而在強(qiáng)射頻的電場(chǎng)中產(chǎn)生互調(diào)干擾,其中原因比較復(fù)雜,可能是由于天線或者饋線的接觸有問(wèn)題,也可能是一些金屬的接觸有問(wèn)題.通信系統(tǒng)中,無(wú)源互調(diào)干擾受氣候變化的因素最為明顯.

2 如何解決甚高頻通訊在應(yīng)用中的互調(diào)干擾問(wèn)題

2.1 加強(qiáng)對(duì)無(wú)線電設(shè)備的管理

要解決甚高頻通訊在民航飛行應(yīng)用中的互調(diào)干擾問(wèn)題,首先要從源頭出發(fā),加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)部門的產(chǎn)品質(zhì)量要求,互調(diào)干擾實(shí)際上就是無(wú)線電之間的干擾現(xiàn)象,這種現(xiàn)象是無(wú)線電應(yīng)用中的常見(jiàn)特征,普遍存在于無(wú)線電的各種應(yīng)用之中,雖然無(wú)法徹底避免無(wú)線電干擾造成的危害,但是可以通過(guò)找出無(wú)線電干擾的源頭和干擾過(guò)程,對(duì)這些原因進(jìn)行詳細(xì)的分析,從而制定有針對(duì)性的手段來(lái)降低無(wú)線電對(duì)相關(guān)設(shè)備的干擾.以某航空公司為例,該航空公司針對(duì)甚高頻在民用航空中的應(yīng)用,采用以下3種措施解決互調(diào)干擾的問(wèn)題.一是嚴(yán)格監(jiān)測(cè)民航的無(wú)線電設(shè)備.由于無(wú)線電設(shè)備是產(chǎn)生無(wú)線電的源頭,因此要從源頭上解決問(wèn)題,就必須對(duì)無(wú)線電設(shè)備之間的分布間隔進(jìn)行合理的調(diào)整,避免距離過(guò)近產(chǎn)生互調(diào)干擾,另外也可以采用在無(wú)線電設(shè)備上安裝濾波器的手段,防止信號(hào)之間的互相干擾.除此以外,民航還應(yīng)該對(duì)無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查,防止無(wú)線電設(shè)備因出現(xiàn)故障而影響信號(hào)的收發(fā),對(duì)檢查出來(lái)的出現(xiàn)故障的無(wú)線電設(shè)備要進(jìn)行及時(shí)維修,避免因?yàn)闊o(wú)線電設(shè)備自身的故障問(wèn)題產(chǎn)生雜亂的信號(hào).二是生產(chǎn)部門應(yīng)該充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)建設(shè)健全的無(wú)線電通訊管理系統(tǒng),嚴(yán)格遵守機(jī)場(chǎng)的工作體系,利用電子計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)詳盡的分析,將無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行集中管理,提高其工作效率.三是與無(wú)線電設(shè)備的監(jiān)管部門保持密切的聯(lián)系,通過(guò)制定相關(guān)的規(guī)章制度,加強(qiáng)對(duì)無(wú)線電設(shè)備的管理,規(guī)范工作流程,并及時(shí)替換不合格的無(wú)線電設(shè)備.

2.2 減小發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾

發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾是民航甚高頻通訊中最嚴(yán)重的一種干擾.因?yàn)樵诟鞣N高處地段,往往都會(huì)集中很多的無(wú)線電設(shè)備,導(dǎo)致飛機(jī)在飛行中受到通訊干擾.發(fā)射機(jī)收到的干擾信號(hào)往往是受到一些不相關(guān)的電磁能量的干擾,然后通過(guò)正常的發(fā)射機(jī)工作手段產(chǎn)生互調(diào)影響,最終發(fā)送到接收機(jī),產(chǎn)生互調(diào)干擾.以某航空公司為例,該航空公司通過(guò)發(fā)電機(jī)工作的原理和過(guò)程,從以下4方面進(jìn)行互調(diào)的防干擾:一是將線性的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行相應(yīng)的改善,然后將發(fā)電機(jī)的末級(jí)功放部分的性能進(jìn)行相應(yīng)的提升.二是發(fā)電機(jī)與天線和饋線之間的匹配也需要進(jìn)行一定的改善.三是通過(guò)安裝濾波器等手段措施,對(duì)無(wú)線電設(shè)備的共用天線的系統(tǒng)進(jìn)行防干擾.四是采用在天線和發(fā)射機(jī)之間安裝隔離器的手段措施,有效避免發(fā)射機(jī)侵入外界的不必要的干擾信號(hào).

2.3 降低接收機(jī)的互調(diào)干擾

接收機(jī)互調(diào)干擾主要是接收到發(fā)射機(jī)互相干擾的信號(hào)形成互調(diào)干擾.由于發(fā)射機(jī)的功率放大器會(huì)將其他干擾信號(hào)以一種非線性的方式調(diào)和在一起,再加上第3頻率一起發(fā)送到接收機(jī),接收機(jī)接收到這種經(jīng)過(guò)互調(diào)的信號(hào),其實(shí)并不是其工作所需要接受的信號(hào),因此會(huì)影響接收機(jī)接收信號(hào)的前端電路,使接收機(jī)受到嚴(yán)重的信號(hào)干擾.以某航空公司為例,該航空公司通過(guò)研究接收機(jī)工作的原理和過(guò)程,從以下4方面進(jìn)行互調(diào)的防干擾:一是將接收機(jī)的非線性指標(biāo)做相應(yīng)的調(diào)整,通過(guò)降低指標(biāo)來(lái)避免外界信號(hào)的干擾.二是選擇性能和質(zhì)量?jī)?yōu)等的甚高頻電臺(tái)進(jìn)行通訊工作.三是選擇性能和質(zhì)量?jī)?yōu)等的接收機(jī),進(jìn)行接收信號(hào)的工作,最好是采用具備防干擾能力的接收機(jī),并在這種防干擾接收機(jī)中輸入相應(yīng)的回路電路.四是采用濾波器或者雙濾波器等手段措施,減弱接收機(jī)電路前端的干擾信號(hào).

2.4 減弱外部效應(yīng)的互調(diào)干擾

通訊系統(tǒng)中無(wú)源互調(diào)是指由于發(fā)射機(jī)在發(fā)生信號(hào)時(shí)受到天線接觸不良、饋線接觸不良或者因金屬銹蝕產(chǎn)生的接觸不良的影響導(dǎo),致非線性作用,從而在強(qiáng)射頻的電場(chǎng)中產(chǎn)生互調(diào)干擾.應(yīng)對(duì)這一情況,要做到對(duì)無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行定時(shí)定期的檢查,通過(guò)制定相關(guān)的規(guī)章制度,加強(qiáng)對(duì)無(wú)線電設(shè)備的管理工作,規(guī)范無(wú)線電設(shè)備在應(yīng)用時(shí)的工作流程,并通過(guò)及時(shí)檢查和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)更換不合格的無(wú)線電設(shè)備,保證各項(xiàng)設(shè)備的性能良好.在檢查工作中,尤其不能忽視一些細(xì)節(jié)的問(wèn)題,比如天線的螺栓松緊問(wèn)題或者金屬的銹蝕問(wèn)題.

2.5 關(guān)閉干擾源

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,無(wú)線電的應(yīng)用環(huán)境也變得越來(lái)越復(fù)雜.一些非法電臺(tái)的出現(xiàn)嚴(yán)重影響著電磁環(huán)境,使民航甚高頻通訊受到干擾,影響飛行安全.針對(duì)這一問(wèn)題,民航應(yīng)該通過(guò)高科技手段進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)和監(jiān)測(cè),通過(guò)電子信息技術(shù)對(duì)收集的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的整合和分析,從而得出一個(gè)準(zhǔn)確的定位,及時(shí)查找出一些非法電臺(tái)發(fā)出的干擾信號(hào),然后依法進(jìn)行關(guān)閉.

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,針對(duì)甚高頻通訊在民用航空中應(yīng)用的探究,非常必要.本文通過(guò)闡述甚高頻通訊在民用航空應(yīng)用中存在的問(wèn)題,提出一些切實(shí)有效的策略.研究可知,只有通過(guò)加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)部門的要求、減少發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾、降低接收機(jī)的互調(diào)干擾、減弱外部效應(yīng)引起的互調(diào)干擾、關(guān)閉干擾源等措施,才能解決甚高頻通訊中的互調(diào)干擾問(wèn)題,提高民用航空的飛行安全系數(shù).

[1]胡棟楠.民用航空中甚高頻通訊的應(yīng)用[J].科技展望,2015,2515:161.

[2]張磊,卞華鋒,李少婷,陳茜.甚高頻遙控臺(tái)電磁環(huán)境影響分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2016,4106:77-80.

V2

A

1671-0711(2017)11(下)-0183-02