新疆地區(qū)民航VHF地空通信干擾案例探討

新疆地區(qū)民航VHF地空通信干擾案例探討

Summary：近年來，隨新疆著旅游事業(yè)的蓬勃發(fā)展及機(jī)場(chǎng)的擴(kuò)容，新疆管制區(qū)域的航班量不斷攀升，VHF信道也在不斷增多，扇區(qū)不斷細(xì)化，而VHF通信干擾也頻發(fā)，本文從理論和日常排查干擾案例中探討VHF干擾的成因及解決辦法。Keys：新疆地區(qū)；VHF地空通信;

干擾前言隨著無線電用戶激增，民航地空通信甚高頻環(huán)境日益復(fù)雜，VHF通信作為目前主流民航地空通信的手段，深受外界環(huán)境、頻率間及系統(tǒng)內(nèi)部干擾的影響，造成地空通話質(zhì)量降低，覆蓋面積大大縮短，嚴(yán)重時(shí)管制員與飛行員無法正常通信。因此，如何更加有效地消除VHF干擾，已成為民航地空通信的難點(diǎn)。針對(duì)以上問題，本文從理論和日常案例分析干擾的成因及解決辦法。一、民航地空無線通信系統(tǒng)常見的干擾形式（一）互調(diào)干擾互調(diào)干擾可分為兩種:一種是由多個(gè)干擾信號(hào)作用在混頻器上，并由混頻器的非線性所引起的。另一種是發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾，是指在發(fā)射的過程中，多個(gè)信號(hào)發(fā)生了混頻，從而形成一種新的信號(hào)。其中，最嚴(yán)重的互調(diào)干擾是三階互調(diào)干擾，危害性較大。要有效地抑制互調(diào)干擾，必須提高接收機(jī)前端電路如高放級(jí)的選擇性，盡量減少加在混頻器上的干擾電壓，同時(shí)選擇線性電路及工作狀態(tài)，降低或消除高次諧波。常見的互調(diào)干擾原因:1)由于年久的非線性線路，使前端選擇性大為下降。(2)如果有太大的干擾信號(hào)，則會(huì)直接進(jìn)入選擇電路，從而產(chǎn)生一個(gè)非線性的成分。(3)接收器的操作頻率與所述互調(diào)成分的頻率相一致[1]。（二）交調(diào)干擾交調(diào)干擾是由于混合器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非線性成分，當(dāng)有用信號(hào)和干擾信號(hào)同時(shí)作用于混合器時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生這種非線性成分，從而造成干擾，這種干擾屬于乘性干擾，干擾信號(hào)會(huì)隨有用信號(hào)的大小而改變，并受器件自身的非線性特性的影響。隨著信號(hào)振幅的減小，干擾信號(hào)也相應(yīng)地減小。單靠一個(gè)最佳化的混頻器是無法解決這些干擾信號(hào)的。解決辦法:利用多層協(xié)同電路，削弱高干擾信號(hào)，從而保證接收機(jī)的接收質(zhì)量，并提供一個(gè)很好的選擇環(huán)路。（三）同頻干擾同頻干擾是指能夠落在有用信號(hào)通頻帶內(nèi)的各種電磁信號(hào)，包括與民航地空通信頻率相同、相近的頻率，接收機(jī)將干擾信號(hào)與有用信號(hào)共同放大輸出，這樣的無用信號(hào)引起的干擾即為同頻干擾。目前，針對(duì)同頻干擾的主要方法是人為地設(shè)定頻率偏差，使得固定頻率偏差從音頻帶移開，并采用延時(shí)器來消除回波干擾。但是這樣的方法對(duì)于消除干擾的效果并不是很好。同頻干擾不是機(jī)械故障，而是人為的。具體的人為原因表現(xiàn)在:首先，存在非法、高功率的無繩電話，利用民用專用通訊頻段，造成航空管制通訊的中斷;其次，有些有線電視信號(hào)在傳輸時(shí)，因屏蔽層破損或線路連接不良而泄露，在一定程度上會(huì)對(duì)民航地空通信產(chǎn)生干擾[2]。二、典型案例分析2.1案例1分析

2021年10月26日下午，接管制員反映：A地區(qū)xxx.xxMHz頻率受到干擾。值班員在本地發(fā)現(xiàn)確有“呲呲”樣干擾現(xiàn)象，測(cè)試甚高頻電臺(tái)設(shè)備一切正常。本地調(diào)整靜噪門限值可抑制該干擾。觀察A地區(qū)所有甚高頻信道，均存在基礎(chǔ)噪聲升高現(xiàn)象，所有甚高頻信道監(jiān)控顯示場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值在-90dbm、-96dbm左右穩(wěn)定波動(dòng)。這現(xiàn)象可能表示A地區(qū)周邊有寬頻譜干擾源存在且對(duì)某MHz頻段影響較大，該干擾會(huì)導(dǎo)致電臺(tái)接收信號(hào)劣化，通話質(zhì)量下降。干擾期間管制員使用鄰近臺(tái)站保障接收通信，未對(duì)管制造成影響。

此情況連續(xù)出現(xiàn)一周左右，每次干擾突發(fā)在傍晚時(shí)分，持續(xù)至次日凌晨。由于干擾出現(xiàn)時(shí)間規(guī)律且每次干擾都是覆蓋此地區(qū)所有信道，地區(qū)無線電委員會(huì)工作人員去當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)A地區(qū)附近新修建廣告燈牌并且以及投入使用，工作人員積極聯(lián)系當(dāng)?shù)卣笈浜吓挪椋l(fā)現(xiàn)當(dāng)打開廣告燈牌時(shí)，干擾出現(xiàn)；當(dāng)關(guān)閉廣告燈牌時(shí)，干擾消失，于是排查出干擾來源為新建廣告燈牌，光源的頻偏較寬，恰好落入A地區(qū)的甚高頻信道中，產(chǎn)生干擾。2.2案例2分析2022年4月27日下午，接管制員反映：B地區(qū)xxx.xxMHz頻率受到干擾。值班員本地檢查發(fā)現(xiàn)確有“民語言樣廣播”干擾現(xiàn)象，通過監(jiān)控測(cè)試電臺(tái)設(shè)備正常。通過觀察甚高頻電臺(tái)接收時(shí)信號(hào)的電平值，在-75dbm至-94dbm之間波動(dòng)，調(diào)整電臺(tái)靜噪門限無法抑制該干擾。期間管制使用鄰近臺(tái)站保障通信。B地區(qū)遠(yuǎn)端工作人員使用調(diào)頻收音機(jī)接收并錄制廣播內(nèi)容，確認(rèn)干擾聲與當(dāng)?shù)卣{(diào)頻xxx.xMHz廣播內(nèi)容高度相似，且廣播電臺(tái)的功率一般遠(yuǎn)大于民航甚高頻電臺(tái)。同時(shí)B地區(qū)導(dǎo)航站反饋當(dāng)?shù)卮_有xxx.xMHz調(diào)頻廣播。地區(qū)無線電委員會(huì)工作人員協(xié)調(diào)廣播電臺(tái)做相關(guān)測(cè)試，關(guān)閉xxx.xMHz調(diào)頻電臺(tái)時(shí)，干擾消失。為保障民航安全，相關(guān)單位對(duì)此調(diào)頻廣播進(jìn)行后續(xù)處理。三、解決民航VHF地空通信干擾思路通過日常的甚高頻干擾案例可見，造成民航VHF地空通信干擾的原因是多方面的，分兩類：1）地空通信系統(tǒng)自身抗干擾差；2）電磁環(huán)境惡劣，無線電監(jiān)管不力[3]。近幾年新疆民航事業(yè)的迅速發(fā)展,在南北疆偏遠(yuǎn)地區(qū)補(bǔ)盲項(xiàng)目增多，扇區(qū)細(xì)化臺(tái)站增多，周圍電磁環(huán)境惡略。為了解決干擾問題,我們需要采取相應(yīng)的對(duì)策,以降低干擾對(duì)VHF的影響,確保飛行的安全。3.1增加地空通信系統(tǒng)抗干擾性收發(fā)天饋系統(tǒng)在安裝時(shí)注意水平間距應(yīng)大于60m，并增大兩者的垂直間隔可增加系統(tǒng)隔離度[4]。針對(duì)系統(tǒng)抗干擾性引用新技術(shù)，例如FH與FCS相互整合的抗干擾策略。通過采用空閑信號(hào)通道掃描(FCS)I以及跳頻技術(shù)(FH)可以通過相互結(jié)合的方式來完成抗干擾工作。新疆南北疆天氣復(fù)雜多變，加強(qiáng)對(duì)遠(yuǎn)端臺(tái)站設(shè)備的檢查，重視日常維護(hù)、定期巡檢，加強(qiáng)對(duì)甚高頻鏈路的管理保障。3.2依托政府相關(guān)政策，建立強(qiáng)力電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)邊遠(yuǎn)臺(tái)站的電磁環(huán)境較為復(fù)雜，近幾年，非法廣播的日益猖獗，導(dǎo)致地空通信干擾頻發(fā)，對(duì)民航安全造成很大威脅。排查電磁干擾源必須依托政府支持，加強(qiáng)與地方無委會(huì)的聯(lián)系，增強(qiáng)民航安全與電磁環(huán)境安全人人有責(zé)的宣傳力度，出臺(tái)相關(guān)法律執(zhí)行手段。在航路設(shè)置電磁環(huán)境檢測(cè)裝置，以便迅速準(zhǔn)確定位干擾源。四、結(jié)語本文結(jié)合了日常值班中的地空甚高頻干擾案例，探討了目前民航甚高頻干擾的類型和解決辦法，希望通過提高甚高頻系統(tǒng)自身抗干擾性能和建立強(qiáng)有力的電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)手段來消除干擾。無線電在地空通話起非常重要作用，我們必須高度重視民航無線電干擾，積極探索根除無線電干擾的方法，力求凈化機(jī)場(chǎng)及近場(chǎng)遠(yuǎn)端電磁環(huán)境，為民航VHF地面通信打造良好的環(huán)境基礎(chǔ)，從而為我國民航事業(yè)的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。Reference[1]董璽鉑.民航空管邊遠(yuǎn)臺(tái)站無線通信系統(tǒng)抗干擾措施[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2019,37(02):42-43.[2]陳曉娜.淺談民航空管無線通信系統(tǒng)的抗干擾問題