趙楠
(中國民航西北地區(qū)空中交通管理局,陜西 西安 710000)
航空業(yè)的發(fā)展速度越來越快,國內(nèi)機場和航線以及航班的次數(shù)逐年上升,長期阻礙民航通信系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)高效運作,最主要因素是無線電的干擾。運行管理的可靠性,就需要通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)迅速、精確、可靠、暢通的前提保障,民航通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為飛行、安全生產(chǎn)、運行管理的基礎(chǔ)保障,直接服務(wù)于民航全局并影響其正常運行,在民航通信系統(tǒng)中無線電臺的數(shù)量也在日益攀升,而無線電干擾給飛機造成嚴(yán)重的飛行影響,也會給國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來巨大的損失。做好無線電干擾的預(yù)防和查找能力,是一項需要持續(xù)堅持完善的工作,分析了互調(diào)干擾和串?dāng)_這兩種無線電干擾的類型,探討認(rèn)識好無線電干擾的類型和預(yù)防、查找無線電干擾的措施。
(一)通信系統(tǒng)無線電干擾的類型。通信系統(tǒng)無線電干擾的類型為同頻干擾、鄰頻道干擾、帶外干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾等。同頻干擾是指無用信號的載頻與有用信號的載頻相同,并對接收同頻道有用的信號的接收機造成干擾的都稱為同頻干擾。鄰頻道干擾是指干擾臺鄰頻道功率落入接收鄰道接收機通帶內(nèi)造成的干擾,稱為鄰頻道干擾。帶外干擾是指發(fā)射機的諧波或雜散輻射在接收有用信號的通帶內(nèi)造成的干擾,稱為帶外干擾?;フ{(diào)干擾是指多部發(fā)射機信號落入另一部發(fā)射機,并在此末級功放的非線性作用下相互調(diào)制,產(chǎn)生不需要的組合頻率,對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾,稱為發(fā)射機互調(diào)干擾。又分為發(fā)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾。阻塞干擾是指接收微弱的有用信號時,受到接收頻率兩旁、高頻回路帶內(nèi)強干擾信號的干擾,稱為阻塞干擾。輕則降低接收靈敏,重則信號中斷。
(二)民航通信系統(tǒng)無線電干擾的類型。
民航通信系統(tǒng)無線電干擾的類型主要表現(xiàn)出互調(diào)干擾和串?dāng)_兩種常見的干擾類型?;フ{(diào)干擾的危害,一方面會降低通話的質(zhì)量,甚至使接受到的信號失真,發(fā)生這種情況的時候,空中的飛行人員很難取得與地面控制中心的聯(lián)系,這就容易造成民航地空指揮通信系統(tǒng)不能正常工作,飛機的飛行安全得不到應(yīng)有的保障。另一方面還會影響還會波及到航空設(shè)備的正常運作。例如發(fā)射機在進(jìn)行合理科學(xué)調(diào)試之后的工作頻率可以達(dá)到輸出電路的最佳諧振點標(biāo)準(zhǔn),此時通過電路的電流值保持在最低限度。假設(shè)互調(diào)干擾信號導(dǎo)致工作電路失靈,那么通過電路的電流量就相應(yīng)地增大,致使設(shè)備元件在運作過程中產(chǎn)生過多的熱量,很容易燒壞發(fā)射機。
串?dāng)_是兩個以上的無線電波道,當(dāng)它們在通信時的頻率間隔非常接近的時候,(民航通信系統(tǒng)的甚高頻通信系統(tǒng)專用頻段集中在7MHZ的范圍內(nèi))其中的一個電波道的通話聲音就會在兩一個電波道中響起,從而干擾了該電波道的正常通信。近幾年由于我國空管的單位數(shù)量大,每一單位都需要使用幾個甚至幾十個頻率,所以頻率相近的問題也在所難免。要有效避免這一干擾的發(fā)生就需要對信號頻率進(jìn)行科學(xué)化、合理化的設(shè)計和布局,將那些比較相似的頻率均分到不同的無線電臺?!凹词篃o線電干擾非常輕微,只是影響了通話質(zhì)量,也可能帶來機組聽不清指令、需要管制員重復(fù)發(fā)送指令的情況,加大了管制員的工作量?!比A北空管局的管制員小張說,在航班較少的時候,頻繁重復(fù)指令尚可接受;一旦航班量較大,則可能忙中出錯。“而一旦無線電干擾嚴(yán)重到導(dǎo)致通話中斷,空中的情勢就很危急了”。如果一家無線電臺中存在多個間隔相近的頻率,就將這些相近的頻率分布到不同的天線共用系統(tǒng)中去。經(jīng)常檢查與維護(hù)收發(fā)信機、濾波器、單向器等,隨時隨地掌握這些設(shè)備的運行情況,及時發(fā)現(xiàn)問題,做好設(shè)備的優(yōu)化升級工作。同時在保證地空管制系統(tǒng)運作良好的情況下,減少間隔相近的頻率的發(fā)射機的正常發(fā)射功率,在一定程度上加大接受機的靜噪門限值。
據(jù)統(tǒng)計,近年來,無線電干擾事件呈“井噴式”增長。今年第一季度,僅華北地區(qū)就發(fā)生了546次,同比增加了293次。無線電干擾不僅飄忽不定、難以捉摸,而且隨時都有可能在最繁忙、最緊張的航路上給航空安全致命一擊。若無線電通信得不到有效監(jiān)管,那么一旦發(fā)生無線電干擾事件,受影響的民航航班和旅客數(shù)量將越來越多。所以,如何科學(xué)準(zhǔn)確查找民航通信系統(tǒng)的無線電的干擾。
1.監(jiān)聽:通過聽判斷干擾是否存在,飛行員報告的無線電干擾事件,出現(xiàn)的時間并錄下內(nèi)容、口音,以利于對干擾來源的判斷。其中記錄的內(nèi)容要增添事故發(fā)生的位置、海拔、航向等。這些信息經(jīng)過整理后,還要使用自動化軟件工具進(jìn)行科學(xué)分析與鑒定,利用分析的結(jié)果可以隨時掌握檢測設(shè)備的使用狀況。通過看干擾的頻譜和波形,反映干擾的類別和特性(調(diào)頻、調(diào)幅、BP機等)。用算出的可能干擾頻率,在頻譜儀上一個一個的看這些干擾信號是否存在,并看該信號是否與被干擾的信號(聲音)同步出現(xiàn),如果是同步出現(xiàn)的就是干擾源之一,這樣可以找出一個或若干個干擾頻率來。
2.設(shè)備運行與管理的實施過程:可分為三個階段,即計劃和分析、組織與維護(hù)、運行和評價三個階段,運行與管理貫穿與每一個階段,如圖1所示:
圖1 系統(tǒng)實施過程中的運行與管理
在飛行員只報告RFI干擾的時候,地面設(shè)施對無線電干擾源的查找與定位工作就變得有些困難。這是因為報告飛機的無線電示向線覆蓋了面積較大的地理區(qū)域,這時候可以選擇機載無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)來科學(xué)查找與定位出影響民航安全飛行的無線電干擾源。當(dāng)用戶所受干擾是間斷性干擾的時候,就要運用可搬移無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)來查找和定位,因為移動便攜式無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)不容易查找到間斷性干擾信號。可搬移無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)可以最大限度地拓寬監(jiān)測范圍,也可以在無人操作的條件下,自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集的目的,并且能保持較長的自動運作時間。該系統(tǒng)還可以由控制站通過RF調(diào)制解調(diào)器或電話線對其監(jiān)測項目進(jìn)行遙控。