劉安萍
(民航山東空管分局 山東 濟(jì)南 250107)
曾經(jīng)有一句話說(shuō),無(wú)線電是人類飛向太空的風(fēng)箏線,把邀游太空的人造衛(wèi)星、宇宙飛船和地面連在一起。如果沒(méi)有無(wú)線電波,人造衛(wèi)星和宇宙飛船就會(huì)像斷了線的風(fēng)箏,可能永遠(yuǎn)迷失在太空。民用航空器的飛行也同樣如此。萬(wàn)米高空,飛機(jī)與地面的唯一聯(lián)系,就是看不見(jiàn)、摸不著的無(wú)線電。一旦無(wú)線電通信中斷,飛機(jī)就如同“失聰”了一般。而這樣的情況近年來(lái)卻時(shí)有發(fā)生,本文通過(guò)對(duì)近幾年無(wú)線電干擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),著重分析廣播干擾成因及危害。
筆者對(duì)2014—2016年干擾數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)生各類干擾共計(jì)248次,平均每4.4天發(fā)生一次干擾。這里對(duì)干擾次數(shù)、影響程度做了進(jìn)一步統(tǒng)計(jì):2014—2016年每年干擾次數(shù)都在70次以上,對(duì)管制指揮造成影響的占1/3之多,考慮到部分受干擾頻率不是指揮頻率,因此管制未采取措施,實(shí)際影響程度有可能達(dá)際到1/2,干擾嚴(yán)重程度可見(jiàn)一斑。
為確認(rèn)究竟是哪種干擾對(duì)實(shí)際運(yùn)行影響程度大,這里進(jìn)一步進(jìn)行分析。
從實(shí)際運(yùn)行中干擾的表現(xiàn)形式來(lái)看,主要分為廣播聲、電流聲、背景噪聲等,廣播聲占總干擾的55%,而實(shí)際運(yùn)行中部分背景噪音、電流聲也可能是由于廣播電臺(tái)造成,也就是說(shuō),從表現(xiàn)形式看,由于各種原因造成的廣播信號(hào)串入民航指揮波道產(chǎn)生的干擾是目前最大的干擾源。
統(tǒng)計(jì)形成干擾的原因主要有以下幾點(diǎn):廣播電臺(tái)、非無(wú)線電設(shè)備、民航自身設(shè)備性能下降產(chǎn)生,其中廣播電臺(tái)造成的干擾最多,而且成逐年上升的趨勢(shì)。
總的來(lái)說(shuō),廣播電臺(tái)干擾主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
4.1 廣播電臺(tái)的頻段為88~108MHz,對(duì)民航波段(118~136.975MHz)直接產(chǎn)生的同頻干擾比較少,一般為互調(diào)、或者雜波散射造成,因此干擾信號(hào)普遍功率較小,傳輸距離有限,多為局部干擾。
4.2 由于甚高頻信號(hào)為視距傳播,受地面建筑物、山體遮擋,很難對(duì)地面臺(tái)站形成干擾,通??罩懈蓴_居多。
4.3 正規(guī)廣播電臺(tái)產(chǎn)生的干擾多為交調(diào)、互調(diào)干擾,聲音為多個(gè)頻率混合,查處相對(duì)難度大。
4.4 黑廣播電臺(tái)由于設(shè)備老舊或不符合標(biāo)準(zhǔn),容易產(chǎn)生的諧波或雜散輻射,形成帶外干擾。
下面就以兩個(gè)例子分別介紹一下正規(guī)廣播互調(diào)干擾、黑廣播帶外干擾成因以及預(yù)防方法。
(1)正規(guī)廣播電臺(tái)互調(diào)干擾
2015年9月,區(qū)域內(nèi)多個(gè)航班反映在泰山上空121.5MHz收到干擾,使用泰山甚高頻遙控臺(tái)監(jiān)聽(tīng)發(fā)現(xiàn)該頻率內(nèi)存在調(diào)頻廣播聲音,且有多個(gè)聲音并存,初步懷疑干擾是由于調(diào)頻廣播的互調(diào)引起。無(wú)委會(huì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)干擾發(fā)生時(shí)在121MHz、121.8MHz頻點(diǎn)同時(shí)有異常波形。后無(wú)委會(huì)確認(rèn),地方廣播電視臺(tái)在泰山頂設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)播臺(tái)且共用同一個(gè)發(fā)射塔,頻率分別為98.2MHz、102.6MHz、107.8MHz,而三信號(hào)五階、七階互調(diào)產(chǎn)物正好是 121.8MHz、121MHz。
本次干擾很快查處,很大程度上是因?yàn)楦蓴_聲音比較清晰,與廣播對(duì)照就可以迅速定位干擾頻。互調(diào)干擾預(yù)防起來(lái)也相對(duì)簡(jiǎn)單,通過(guò)合理設(shè)置頻率、降低功率、拉開(kāi)天線距離等措施可以在很大程度上避免互調(diào)干擾。
(2)黑廣播帶外干擾
2015年12月,進(jìn)近主頻119.050MHz受到嚴(yán)重干擾,地面空中均能聽(tīng)到較為清晰的干擾話音,技術(shù)人員通過(guò)收音機(jī)逐個(gè)波道對(duì)比確認(rèn)為頻率為104MHz的廣播。后經(jīng)無(wú)委會(huì)排查確認(rèn)此頻率為黑廣播電臺(tái),臺(tái)址設(shè)置在距離機(jī)場(chǎng)直線距離約15公里的居民樓內(nèi)。受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使,黑廣播采用的基本上是小作坊生產(chǎn)的低價(jià)電臺(tái),電臺(tái)性能極低,容易造成帶外干擾,影響極大。本次干擾就是典型的劣質(zhì)電臺(tái)形成的帶外干擾,電臺(tái)性能究竟如何,下面就從理論數(shù)據(jù)上分析。
《甚高頻低空通信地面系統(tǒng) 第一部分:話音通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(MH/T 4001.1-2016)對(duì)甚高頻性能指標(biāo)規(guī)定如下:
發(fā)射機(jī)雜波輻射包括諧波和雜波輻射產(chǎn)物,雜散輻射產(chǎn)物抑制度應(yīng)大于或等于80dB;
接收機(jī)靈敏度,正常條件下,固定臺(tái)設(shè)備:小于或等于-103.5dBm(@1KHz MOD=30% SINAD=12dB)。
在這里,我們假設(shè)黑廣播發(fā)射功率為50W(47dBm),雜散輻射抑制度為Q,不考慮線纜損耗、天線損耗、接頭損耗,那么實(shí)際發(fā)射的雜散輻射功率P雜散=47-Q,根據(jù)自由空間傳輸損耗公式:[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)
可 以 推 導(dǎo) 出:P雜散-(-1 0 3.5)=32.44+20lg15+20lg119.05=(47-Q)-(-103.5)由上得出Q=50dB
也就是說(shuō)理想情況下,黑廣播的雜散輻射抑制度僅為50dB,遠(yuǎn)小于規(guī)范要求的80dB,電臺(tái)性能惡劣造成干擾就不足為怪了。
黑廣播電臺(tái)廣播內(nèi)容簡(jiǎn)單重復(fù),24小時(shí)播放,定位查處相對(duì)簡(jiǎn)單。但受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使,加上電臺(tái)價(jià)格低,黑廣播一直屢禁不止。
2017年以來(lái),隨著對(duì)國(guó)家對(duì)黑廣播干擾民航專用頻率的問(wèn)題重視程度的加大,全國(guó)開(kāi)展打擊治理“偽基站”和“黑廣播”工作,公安、無(wú)線管理、民航等部門不斷完善聯(lián)防聯(lián)動(dòng)機(jī)制,對(duì)黑廣播和偽基站干擾民航用頻安全,尤其是民航飛行安全的,持零容忍態(tài)度。對(duì)2017年度干擾數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),2017年度共收到各類干擾報(bào)告62次,廣播干擾18次,占比29%,較之2016年的58%有很大下降,效果非常顯著。
廣播干擾雖然明顯減少,但是我們也注意到,2017年度干擾報(bào)告次數(shù)較之前沒(méi)有明顯降低,整體的電磁環(huán)境沒(méi)有提升,這說(shuō)明其他原因造成的干擾有上升的趨勢(shì)。究其原因很多,例如:自身設(shè)備老化、系統(tǒng)增多隔離不足、周邊基站等規(guī)劃不合理等等,電磁環(huán)境保護(hù)工作仍然任重而道遠(yuǎn)。