李金國 楊易達(dá)

摘要：本文將以教練機(jī)航空無線電通信為例，對(duì)航空無線電通信原理進(jìn)行分析闡述，并指明航空無線電通信在教練機(jī)航空領(lǐng)域的具體應(yīng)用，以期能夠?yàn)闃I(yè)內(nèi)人士提供理論參考。

關(guān)鍵詞：航空;無線電通信;原理;應(yīng)用

前言：

教練機(jī)作為軍用航空領(lǐng)域的重要組成內(nèi)容，相對(duì)于民用航空領(lǐng)域來說，其對(duì)于通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求更高。航空無線電通信技術(shù)作為當(dāng)今軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域中最為常用的通信技術(shù)，相關(guān)技術(shù)較為成熟，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，可以滿足教練機(jī)航空無線通信的實(shí)際要求，但相對(duì)于民用航空領(lǐng)域來說，軍用航空領(lǐng)域中航空無線電通信的應(yīng)用卻存在一定區(qū)別。據(jù)此，本文將以教練機(jī)航空為例，介紹航空無線電通信在軍用領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

1 航空無線電通信的原理

現(xiàn)如今，常用的航空無線電通信大多是采用的UHF、VHF或者是其他頻帶更高的波段作為通信波段。其中VHF為甚高頻段無線電波，其實(shí)際頻段范圍為30～300MHz，無線電波波長為10～1m，因此也被稱之為米波頻帶;UHF為特高頻段無線電波，其實(shí)際頻段為300～3000MHz，無線電波波長為1m～1dm，因此也被稱之為分米波頻帶[1]。

在沒有明文規(guī)定的情況下，相同業(yè)務(wù)類型通常具有同等頻率使用地位。而在遭遇頻率干擾，無法實(shí)現(xiàn)所有業(yè)務(wù)使用同一頻率情況時(shí)，通常會(huì)遵循先后原則，即先使用者的使用權(quán)重更高，后使用者使用權(quán)重較低，然后根據(jù)權(quán)重依次使用頻率;或者是遵循無規(guī)劃使用者讓有規(guī)劃使用者先使用的原則。若是在使用過程中出現(xiàn)主要業(yè)務(wù)頻率受到干擾情況，次要業(yè)務(wù)使用者需立刻采取補(bǔ)救措施，并尋找和解決主要頻率干擾問題。

在當(dāng)前的頻率范圍中，教練機(jī)航空無線電通信常用的頻段范圍主要包括118～151.975MHz、146～148MHz以及430～440MHz等，不同頻段范圍的無線電通信，其在實(shí)際應(yīng)用中所發(fā)揮出的實(shí)際業(yè)務(wù)功用也不盡相同。例如118～151.975MHz頻段范圍在教練機(jī)航空無線電通信中主要作為業(yè)余業(yè)務(wù)、無線電定位業(yè)務(wù)、衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務(wù)的主要業(yè)務(wù)等使用;146～148MHz主要作為業(yè)余業(yè)務(wù)、固定業(yè)務(wù)、無線電定位業(yè)務(wù)的次要業(yè)務(wù)等使用;430～440MHz主要作為無線電定位業(yè)務(wù)、軍用航空無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)和衛(wèi)星業(yè)務(wù)的次要業(yè)務(wù)等使用。

之所以要采用此類頻段，主要原因在于航空無線電通信通常需要有著完善的設(shè)備作為支持，其中無線電天線作為重要設(shè)備組成，其具有使用頻段越低，所需天線越長的特點(diǎn)，然而受教練機(jī)體積及工作環(huán)境的限制，導(dǎo)致其無法安裝低頻天線，而U/V段天線具有尺寸小、易安裝等優(yōu)勢(shì)，使得其在教練機(jī)航空無線電通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其次，為確保導(dǎo)航信號(hào)能夠以直線型波束進(jìn)行發(fā)射，其需要采用較高的頻率，所以在教練機(jī)航空領(lǐng)域中導(dǎo)航信號(hào)將會(huì)采用VHF通信。主要原因在于大部分情況下，軍用教練機(jī)的航路點(diǎn)和無線電導(dǎo)航點(diǎn)間隔均處于五百海里以下，在此種情況下，甚高頻通信完全可以滿足教練機(jī)通信的實(shí)際需求。最后，HF通信在實(shí)際應(yīng)用過程中雖然存在著不穩(wěn)定的情況，但卻可以滿足全球通信需求，可以滿足補(bǔ)充通信手段進(jìn)行使用。此外，教練機(jī)航空通信還會(huì)采用分布式架構(gòu)，結(jié)合魯棒伺服LQR飛控算法、無損卡爾曼濾波算法等多種算法，實(shí)現(xiàn)教練機(jī)航空飛行過程中通信抗干擾和穩(wěn)定性保障等效果。

2 航空無線電通信的具體應(yīng)用

航空無線電通信在軍用航空領(lǐng)域中有著極為廣泛的應(yīng)用。以教練機(jī)航空為例，在教練機(jī)飛行過程中，教練機(jī)需要與管控平臺(tái)達(dá)成實(shí)時(shí)通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)教練機(jī)飛行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控效果。此外，隨著航空無線電通信技術(shù)的快速發(fā)展，如今世界各國均開始構(gòu)建本國的AeroMACS機(jī)場(chǎng)組網(wǎng)，并以此來替代傳統(tǒng)的地面光纜，此種技術(shù)在民用航空領(lǐng)域和軍用航空領(lǐng)域均有著一定應(yīng)用。在具體應(yīng)用過程中，參與飛行測(cè)試的飛行員對(duì)于AeroMACS機(jī)場(chǎng)組網(wǎng)提供的滑行階段支持給予了極高的評(píng)價(jià)，確定AeroMACS機(jī)場(chǎng)組網(wǎng)在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出跑道侵入防范、減少滑行沖突，提高航空運(yùn)行安全等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于保障機(jī)場(chǎng)飛行器滑行安全性保障具有極為重要的意義。

雷達(dá)系統(tǒng)引入了新型航空無線電通信技術(shù)中ADS-B技術(shù)，此種方式不僅提高了雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)截取飛行數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和有效性，而且還在保證雷達(dá)系統(tǒng)兼容性的同時(shí)，降低了系統(tǒng)的安裝成本，促使融合后的雷達(dá)系統(tǒng)在教練機(jī)航空無線電通信中得到一定應(yīng)用。此外，機(jī)載ADS-B接收設(shè)備還可以接收教練機(jī)附近空域其他航空設(shè)備所發(fā)送的ADS-B信息，如此可以為教練機(jī)提高更多的通信渠道，增強(qiáng)通信可靠性，確保安全飛行[2]。

航空無線電通信除了上述的技術(shù)應(yīng)用以外，還會(huì)在具體應(yīng)用過程中發(fā)揮出以下三種業(yè)務(wù)功能：（1）無線電定位業(yè)務(wù)，主要為各種用途的無線電通信業(yè)務(wù)提高定位業(yè)務(wù)功能;（2）航空移動(dòng)業(yè)務(wù)：為教練機(jī)飛行提供包括飛行協(xié)調(diào)通信在內(nèi)的無線電通信業(yè)務(wù);（3）航空無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)：用于為教練機(jī)飛行提供導(dǎo)航服務(wù)以及教練機(jī)安全運(yùn)行的測(cè)定。

3 結(jié)語

航空無線電通信作為航空飛行領(lǐng)域中的重要組成，不僅可以為航空飛行器提供更為穩(wěn)定、可靠的通信支持，而且還能夠提高飛行器的飛行安全性，為飛行器提高相應(yīng)的導(dǎo)航及通信服務(wù)。本文以教練機(jī)航空為例，介紹了航空無線電通信原理，并分別針對(duì)AeroMACS機(jī)場(chǎng)組網(wǎng)以及ADS-B雷達(dá)通信系統(tǒng)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析闡述，最終確定航空無線電通信對(duì)于保障軍用航空飛行器的通信及飛行具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王白云，鄒星，羅宇.航空通信系統(tǒng)中的LDPC編譯碼研究[J].航空電子技術(shù)，2018，49（04）：34-38.

[2]張曉云.一種基于ADS-B的民用航空無線電監(jiān)測(cè)方法研究及其分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D].云南大學(xué)，2019.