張慧聰 河源無線電監(jiān)測站
近幾年來,在民航業(yè)務(wù)的擴(kuò)展需求下,我國航空事業(yè)迅速發(fā)展,機(jī)場數(shù)量及航班、航線不斷增加,導(dǎo)致已規(guī)劃的航空頻段內(nèi)頻率資源越來越緊張,而各空域航線電磁環(huán)境有變化大,這對無線電信號傳輸直接造成不良影響。在民航正常飛行過程中,無線電信號受到外部干擾,給民航的飛行安全帶來重大飛行安全隱患。因此,對航空干擾的進(jìn)行分析,研究其成因及趨勢規(guī)律,提出應(yīng)對措施,具有重要的現(xiàn)實意義。
航空無線電技術(shù)可以為航班解決實時的信標(biāo)、測距、管制、情報收集等業(yè)務(wù)需求,航空通信導(dǎo)航系統(tǒng)的正常運行是民航飛行安全重要保障。目前我國民航系統(tǒng)內(nèi)航空頻段業(yè)務(wù)主要包括:
(1)導(dǎo) 航 頻 段 --1.無 方 向 性 無 線電信 標(biāo)(NDB):190-1750kHz 、2.航向信標(biāo)(LOC):108-112MHz 、3.下滑信標(biāo) (GP):328.6-335.4MHz 、4.指 點 信 標(biāo) (MK) :75MHz 、5. 全 向 信 標(biāo)(VOR ):108-112MHz、112-118MHz 、6. 測 距 儀(DME):960-1215MHz;
(2)航空移動通信頻段--118-136.975MHz;
(3)遇險和安全頻點 --121.5MHz、121.3MHz、243MHz;
(4)無線電定位頻段(雷達(dá))--1.近程一次監(jiān)視雷達(dá):2700MHz-2900MHz;2.遠(yuǎn)程一次監(jiān)視雷達(dá):1250MHz-1350MHz;3.二次雷達(dá):1030MHz(TX)、1090MHz(RX);4.精密進(jìn)近雷達(dá):9340MHz-9400MHz;5.天氣雷達(dá)C、L、S波段。
航空頻段是以民航業(yè)務(wù)應(yīng)用作為規(guī)劃頻率依據(jù),覆蓋了短波、超短波以及微波頻段和甚高頻。根據(jù)空管部門的使用報告及無線電管理部門的日常監(jiān)測顯示,航空干擾發(fā)生時間與空間可能是飛行途中的任何一個階段,使得航空干擾的發(fā)生更加具有不確定性;另一方面,其他無線電技術(shù)系統(tǒng)如移動通信、數(shù)字對講、數(shù)字調(diào)頻廣播、雷達(dá)的使用,各類電臺設(shè)置數(shù)量的增加也使得航空頻段干擾頻發(fā)。
根據(jù)民航工作實踐,通??梢园押娇崭蓴_總結(jié)為6種,也就是同頻干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾、帶外干擾、雜散干擾和非無線電設(shè)備輻射干擾。
根據(jù)廣東省經(jīng)濟(jì)和信息化委資料顯示,近年來在廣東空域內(nèi)航空干擾呈現(xiàn)逐年上升的趨勢,以2013年到2015年統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù),三年間干擾數(shù)從8起猛增至128起,其中77%分布在珠三角地區(qū),23%分布在非珠三角地區(qū)。
以下為統(tǒng)計分析的典型案例:
由近年來的案例表明,發(fā)生的干擾事件大部分集中在108-137Mhz導(dǎo)航、航空移動、遇險和安全業(yè)務(wù)頻段內(nèi),干擾類型以同頻干擾、互調(diào)雜散為主。其中廣播雜散干擾特別是黑廣播造成雜散干擾數(shù)量急劇上升,已成為影響民航無線電通信安全的主要因素。另外,960-1215MHz DME導(dǎo)航及二次雷達(dá)出現(xiàn)干擾頻次逐步增加,主要受地面視頻傳輸設(shè)備的大量使用影響從來產(chǎn)生的同頻干擾。最后,在民航GPS頻段1575.420MHz、1227.60MHz上的干擾也時有發(fā)生,該頻點也是由于同頻使用的無線電設(shè)備造成的同頻干擾。
要想了解無線電干擾源的特點并對其進(jìn)行進(jìn)一步的分析,前提條件就是必須準(zhǔn)確定位干擾源,不可避免地需要查找干擾源。根據(jù)無線電監(jiān)測分析的經(jīng)驗,在對無線電干擾進(jìn)行定位過種中,可以采用“聽、看、算、跟、測”等方法來提高排查效率。聽是最直接也是最有效的應(yīng)對方法,解調(diào)出干擾信號的聲音以確定干擾類型;看就是對干擾源波形的頻譜特征進(jìn)行分析,從而發(fā)現(xiàn)問題;算則針對特定頻點進(jìn)行干擾信號一階二階以及互調(diào)頻點的測算;實現(xiàn)對干擾信號本幀的跟蹤;測主要指無線電測向,通過對干擾信號來波方向進(jìn)行測定,通過三角定位法或場強(qiáng)逼近法快速定位干擾源位置。
航空頻率管理屬于一種主動管理技術(shù)方案,通過長時間的工作積累,在已劃分的航空頻段內(nèi),篩選出各方向航路的備用通信頻點,通過預(yù)判干擾的發(fā)生,更換通信頻點來達(dá)到規(guī)避干擾的目的。也可以建議采用管理手段來替代技術(shù)方案,第一,要求無線電管理部門高度重視法律法規(guī)的完善,執(zhí)行國家頻率規(guī)劃;第二,要求民航系統(tǒng)設(shè)臺單位全面完善管理體系,制定科學(xué)管理流程,遵守各項無線電法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);第三,各級無線電管理機(jī)構(gòu)落實對臺站的監(jiān)督檢查,確保無線電臺站有序工作。第四,其他用頻單位必須事先對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)核查,確保參與組網(wǎng)的無線電系統(tǒng)都始終處于最佳工作狀態(tài)。
干擾源的定位必須通過對無線電監(jiān)測測向而實現(xiàn)的。通過構(gòu)建一個高效的無線電監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)全天候監(jiān)測數(shù)據(jù)收集分析處理。在特殊情況下,如航線較多,干擾密集發(fā)生區(qū)域設(shè)置航空專用監(jiān)測站。根據(jù)干擾類型、干擾頻率及使用地形特點購置專門的監(jiān)測測向裝備,如無人機(jī)監(jiān)測測向系統(tǒng)。
依照廣東無線電管理部門的實際工作經(jīng)驗,保持與空管部門長效溝通機(jī)制是處理航空干擾十分必要的工作方法。利用社交軟件(微信群)加強(qiáng)空管人員與無線電技術(shù)員的工作對接,建立橫跨省級無線電管理部門、各區(qū)域空管機(jī)構(gòu)到市級無線電監(jiān)測站的航空干擾協(xié)調(diào)聯(lián)動機(jī)制。實時的溝通干擾查找過程中干擾信號技術(shù)特征及干擾時效,整個過程減少了官方文件傳遞過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)信息的丟失,保證了干擾發(fā)生后開展查處的實效。目前,廣東省空域內(nèi)的航空干擾事件通過以上溝通機(jī)制,使得干擾從發(fā)生到各地?zé)o線電監(jiān)測站落實查處,時效得到了大幅提高。截至2018年5月廣東省內(nèi)河源、東莞、珠海、深圳、江門、湛江等地已經(jīng)順利查處多宗航空干擾,涉及廣播電臺互調(diào)、黑廣播雜散、GPS同頻等不同類型干擾事件。
我國國土面積大,空域劃分多,空中流量逐年增加,各管制區(qū)內(nèi)的干擾數(shù)量直線上升。而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一致,排查干擾的技術(shù)力量受到限制。因此,加強(qiáng)各地?zé)o線電監(jiān)測機(jī)構(gòu)技術(shù)設(shè)施建設(shè),結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)規(guī)劃,合理布局無線電監(jiān)測設(shè)施,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)管理平臺,接入及分享權(quán)限至各機(jī)場空管中心,建立航空無線電大數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)各地航空頻段運行記錄、干擾發(fā)生區(qū)域定位、查找過程反饋記錄、以及干擾快速預(yù)警、快速反應(yīng)等系統(tǒng)功能。為進(jìn)一步保障航空安全,促進(jìn)民航事業(yè)的發(fā)展。