李堅(jiān)（中國(guó)民用航空中南地區(qū)空中交通管理局技術(shù)保障中心，廣東廣州，510405）

航空通信導(dǎo)航的干擾問題研究

李堅(jiān)
（中國(guó)民用航空中南地區(qū)空中交通管理局技術(shù)保障中心，廣東廣州，510405）

在本次研究中，文本基于航空通信導(dǎo)航干擾問題，在闡述汗孔通信導(dǎo)航設(shè)備基本組成與工作方式的基礎(chǔ)上，對(duì)航空通信導(dǎo)航所面臨的干擾問題進(jìn)行分析，最后提出幾點(diǎn)解決措施。從本次研究結(jié)果可知，干擾是航空通信導(dǎo)航中必須要面臨的問題，為了能有效解決干擾問題，需要及時(shí)排查干擾源，并強(qiáng)化對(duì)無(wú)限彈干擾監(jiān)測(cè)，才能有效避免干擾問題發(fā)生，保證航空通信導(dǎo)航質(zhì)量。

航空通信導(dǎo)航；無(wú)線干擾；抗干擾

0 前言

近幾年，通信干擾已經(jīng)成為影響航空通信導(dǎo)航的重要因素，對(duì)航空通信導(dǎo)航的整體質(zhì)量造成影響。就目前航空通信導(dǎo)航的實(shí)際情況而言，由于其主要包含導(dǎo)航與通信兩大系統(tǒng)，因此所受到的干擾在很大程度上體現(xiàn)在對(duì)通信系統(tǒng)的干擾上，如果不能基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)、處理這種干擾，將會(huì)影響飛行人員與地面的溝通，導(dǎo)致飛機(jī)偏離預(yù)先軌道，造成重大損失。由此可見，重視對(duì)航空通信導(dǎo)航干擾問題的研究具有實(shí)際意義。

1 機(jī)載無(wú)線電設(shè)備概述

正確了解機(jī)載無(wú)線電設(shè)備的組成對(duì)于分析航空通信導(dǎo)航干擾問題具有重要意義，因此應(yīng)該得到相關(guān)人員的重視。總體而言，機(jī)載無(wú)線電設(shè)備的工作原理如圖1所示。

圖1 航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理結(jié)構(gòu)圖

1.1 通信系統(tǒng)

航空通信系統(tǒng)主要由HFSSB（波單邊帶調(diào)幅電臺(tái)）與VHF/UHF（超短波調(diào)幅電臺(tái)）電臺(tái)組成，其中短波單邊帶調(diào)幅電臺(tái)被應(yīng)用與遠(yuǎn)程空地通信，而超短波調(diào)幅電臺(tái)被應(yīng)用在終端交通密集區(qū)的空地指揮系統(tǒng)中。在眾多設(shè)備的共同支撐下，機(jī)載調(diào)幅電臺(tái)與地面塔臺(tái)之間構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)易的單頻單工通信網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)是：調(diào)節(jié)噪音小、發(fā)射設(shè)備具有自聽檢查功能等，因此具有強(qiáng)大的適應(yīng)能力。當(dāng)航空電臺(tái)在保持正常通信的條件下，該網(wǎng)絡(luò)能不斷的接收信號(hào)，保證了航空通信的水平。

隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，AMSS（航空移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)）得到了進(jìn)一步的發(fā)展，該系統(tǒng)能夠與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合在一起，保證飛機(jī)能在任何地點(diǎn)都與地面保證正常的交流，因此得到了進(jìn)一步推廣。

1.2 導(dǎo)航系統(tǒng)

機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)主要包括低頻自動(dòng)羅盤、儀表著陸系統(tǒng)等。其中機(jī)載無(wú)線電羅盤能夠接收從中波導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射的電源信號(hào)，通過這種信號(hào)系統(tǒng)能夠不斷監(jiān)測(cè)飛機(jī)飛行過程中與中波電臺(tái)之間所形成的對(duì)位角，并通過這一角度不斷調(diào)整飛機(jī)的飛行方向，引導(dǎo)飛機(jī)正常的飛行。

儀表著陸系統(tǒng)主要包括航向接收機(jī)、信標(biāo)接收機(jī)、下滑接收機(jī)三個(gè)系統(tǒng)組成，分別對(duì)應(yīng)著地面航向信標(biāo)發(fā)射臺(tái)、指點(diǎn)信標(biāo)發(fā)射臺(tái)、下滑道信標(biāo)發(fā)射臺(tái)。儀表著陸系統(tǒng)能夠?yàn)轱w機(jī)提供全面的著陸定位信息，并對(duì)飛機(jī)的行進(jìn)做方向指導(dǎo)。

2 航空通信導(dǎo)航無(wú)線電干擾及其處理辦法

2.1 基本干擾類型研究

就目前情況而言，航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)在飛行過程中，所面臨的干擾主要包括互調(diào)干擾、帶外干擾、同頻干擾三種。

2.1.1 互調(diào)干擾

互調(diào)干擾主要體現(xiàn)在發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾方面，主要指多部發(fā)射機(jī)信號(hào)同時(shí)落入另一部發(fā)射機(jī)中，并且在其末級(jí)功放的非線性作用下產(chǎn)生相互調(diào)制作用，最終出現(xiàn)不同功率的信號(hào)，此時(shí)飛機(jī)會(huì)接收到不同頻率的信號(hào)，對(duì)接收機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。

針對(duì)發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾，主要采用增加發(fā)射機(jī)耦合損耗的方式來控制干擾發(fā)展，其主要措施包括：（1）相應(yīng)增加發(fā)射機(jī)天線之間的距離，同時(shí)要滿足隔離度＞50dB的基本指標(biāo)，保證發(fā)射天線垂直方向間距相聚水平始終大于等于3λ。（2）單項(xiàng)隔離器需要在發(fā)射機(jī)的饋線與輸出端插入高Q值的帶通濾波器，通過這種辦法保證兩者之間的隔離度水平。（3）同一“三高”位置要盡量避開互調(diào)頻率組的指配。

接收機(jī)互調(diào)干擾主要指多個(gè)高水品信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)中，并且在接收機(jī)前端非線性電路的作用下出現(xiàn)互調(diào)頻率，此時(shí)互調(diào)頻率在落入接收機(jī)中頻頻帶造成干擾。從目前情況來看，航空通信導(dǎo)航設(shè)備如果存在老化問題，那么出現(xiàn)接收機(jī)互調(diào)干擾的概率會(huì)明顯上升。

在處理接收機(jī)互調(diào)干擾問題時(shí)，常見的處理方法就是加裝高Q值諧振腔濾波器，通過這種方法提高輸入回路前端的選擇性水平，相應(yīng)的會(huì)抑制其他接受頻率的信號(hào)，避免干擾發(fā)生。

2.1.2 帶外干擾

帶外干擾主要指發(fā)射機(jī)雜散輻射與接收機(jī)雜散響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的干擾問題。

（1）發(fā)射機(jī)雜散輻射干擾。在UHF與VHF低頻段，移動(dòng)通信設(shè)備（主要指基站發(fā)射機(jī)）普遍采用晶體振蕩器來保證頻率的穩(wěn)定性水平。該振蕩器具有一個(gè)明顯的特征，就是主震頻率f0在經(jīng)過多次倍頻后才能獲得達(dá)到發(fā)射要求的頻率fr。在這個(gè)過程中，受倍頻放大器與倍頻器之間的非線性作用影響，會(huì)出現(xiàn)大量諧波，此諧波的頻率會(huì)是f0的數(shù)倍，如果此時(shí)倍頻回路的濾波特性不理想，那么這些諧波就會(huì)隨著fr被一起方大并輻射，最終被接收機(jī)接收，產(chǎn)生噪音。

（2）接收機(jī)雜散響應(yīng)干擾。接收機(jī)不僅能夠接收到有用的信號(hào)，還能獲取其他頻率的無(wú)用信號(hào)，這些無(wú)用的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)能力，被稱為雜散相應(yīng)。雜散相應(yīng)的水平與接收機(jī)本振頻率之間存在著密切關(guān)系。超外差接收機(jī)的雜散響應(yīng)主要有中頻響應(yīng)和鏡頻響應(yīng)。

鏡頻在軍用、民用航空通信導(dǎo)航頻率受干擾時(shí)有發(fā)生。由于航空通信制式電臺(tái)收信機(jī)選擇性指標(biāo)差(雜散響應(yīng)抑制、鄰道選擇性差)引起鏡頻干擾,處理鏡頻干擾一般在接收機(jī)的輸入端加裝窄帶濾波器。

2.2 常見航空干擾源

2.2.1 無(wú)線電設(shè)備

（1）大功率移動(dòng)電話。大功率移動(dòng)電話能夠干擾民航頻率，一方面這種設(shè)備會(huì)產(chǎn)生很大的功率，這些功率將會(huì)以雜散輻射的方式落入到導(dǎo)航專用頻率中，引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，大功率移動(dòng)電話會(huì)使用航空通信的專用頻率，導(dǎo)致航空通信導(dǎo)航的專用頻率發(fā)生混亂?？傮w而言，使用大功率移動(dòng)電話會(huì)直接影響航空通信導(dǎo)航水平，具有很大的安全隱患，應(yīng)該引起相關(guān)人員的重視。

（2）有線電視或者調(diào)頻廣播。上述兩者的電臺(tái)頻率為88MHZ-108MHz，與航空通信的108MHz-137MHz相近，因此在運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)頻率干擾的現(xiàn)象。同時(shí)，調(diào)頻廣播的電臺(tái)發(fā)射功率大，再加之很多廣播天線都位于高山或者高塔上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)互調(diào)信號(hào)問題，影響航空通信導(dǎo)航質(zhì)量水平。

（3）民航自身設(shè)備。民航自身為了保證飛機(jī)正常運(yùn)行，經(jīng)常會(huì)使用大量的無(wú)線設(shè)備，這些無(wú)線設(shè)備的數(shù)量多并且流動(dòng)性大，彼此之間就出現(xiàn)相互干擾問題?？傮w而言，造成干擾的原因主要包括：①設(shè)備本身存在故障，在運(yùn)行過程中經(jīng)常在錯(cuò)誤的頻道進(jìn)行錯(cuò)誤的發(fā)送，影響信號(hào)質(zhì)量。②設(shè)備安裝與配置存在不規(guī)范之處，影響了發(fā)射的靈敏度與功率水平。

2.2.2 非無(wú)線設(shè)備

非無(wú)線設(shè)備主要指醫(yī)科類電子設(shè)備、工科類電子設(shè)備等，這些設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生不同水平的無(wú)線電信號(hào)，并且這些信號(hào)的頻段很寬，但是由于沒有經(jīng)過天饋系統(tǒng)方大，因此會(huì)出現(xiàn)十分明顯的衰弱，在幾百米之后就會(huì)消失。理論上非無(wú)線設(shè)備無(wú)法對(duì)飛行器產(chǎn)生干擾，但是如果設(shè)備距離空臺(tái)站很近，那么就有可能影響航空通信頻率。

3 航空通信導(dǎo)航干擾常規(guī)處理措施

3.1 及時(shí)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(jìn)一步降低外部因素對(duì)航空通信導(dǎo)航的影響，就需要及時(shí)排查干擾源，一旦發(fā)現(xiàn)干擾源存在，需要在第一時(shí)間采取解決措施，并用專業(yè)的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，最大程度上保證干擾源排查效果。

3.2 強(qiáng)化對(duì)無(wú)線電干擾的檢測(cè)

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

4 結(jié)論

本文主要分析了航空通信導(dǎo)航干擾的相關(guān)問題，在闡述航空通信導(dǎo)航干擾問題的同時(shí)，對(duì)其針對(duì)性處理辦法進(jìn)行分析，并介紹了兩點(diǎn)常規(guī)的處理辦法?？傮w而言，干擾是航空通信導(dǎo)航必須要面臨的一個(gè)問題，如果不能及時(shí)處理，將會(huì)影響航空飛行安全。

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林海霞（1978——），女，河北唐山玉田人，碩士研究生，副教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)。

Study on interference of aeronautical communication and navigation

Li Jian
（Technical support center of Air Traffic Management Bureau of Zhongnan District of China Civil Aviation Administration，Guangzhou Guangdong,510405）

In this study, text interference of aero communication and navigation based on basis and working on porokeratosis of navigation and communication equipment on the basic composition of the interference problem facing aero communication and navigation are analyzed, and finally puts forward some solving measures. We can see from the results of this study, the interference is aviation communication navigation must face the issue, in order to effectively solve the problem of interference, the need for timely investigation and sources of interference, and strengthen of the infinite interference monitoring, can effectively avoid the interference problems, ensure the quality of aviation communication and navigation.

Aeronautical communication navigation; Radio interference; Anti-interference