民航地空通信干擾問題研究

呂文彬

民航湖南空管分局，湖南長沙 410141

民航地空通信干擾問題研究

呂文彬

民航湖南空管分局，湖南長沙 410141

地空通話頻率信號受到干擾，極易引起飛機駕駛員不明地面指揮命令，導(dǎo)致錯聽、誤聽甚至失去聯(lián)系而嚴(yán)重危及飛行安全。面對日益嚴(yán)重的無線電干擾，如何排查干擾和預(yù)防干擾是目前民航空管系統(tǒng)最值得研究的問題。

地空通信；無線電；干擾

0 引言

甚高頻地空通信是目前民航空中交通管理的主要手段，隨著城市化建設(shè)的加快、無線電產(chǎn)業(yè)的壯大以及電子產(chǎn)品無規(guī)則泛濫，干擾日益嚴(yán)重，據(jù)民航監(jiān)控中心統(tǒng)計數(shù)據(jù)，每月影響民航地空通信的無線電干擾多達(dá)100多起，以2011年2月份月報顯示：民航空管系統(tǒng)共收到無線電干擾報告150起，其中空中干擾89起，地面干擾45起，地空均受干擾16起。如下圖所示，頻發(fā)的地空干擾對民航飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。與去年同期相比更令人觸目驚心，采取有力措施，確保無線電頻率使用安全和正常，避免因無線電干擾造成航空事故迫在眉睫。

2011年2月全國民航空管系統(tǒng)無線電干擾情況統(tǒng)計

2011年2月同比無線電干擾情況

1 常見干擾類型分析

1.1 互調(diào)干擾

若接收機前端電路的選擇性不好，會使兩個或多個干擾信號經(jīng)接收機的輸入端，到達(dá)變頻級，由于變頻級的非線性作用，有可能使兩個干擾信號彼此混頻，產(chǎn)生頻率接近有用信號頻率的互調(diào)干擾，并與有用信號一起經(jīng)過中放系統(tǒng)，最后在檢波器上產(chǎn)生差拍檢波，產(chǎn)生嘯叫聲。

1.2 交調(diào)干擾

如果接收機前端電路的選擇性不好，使兩個用音頻調(diào)制的信號同時進入接收機，到達(dá)高頻級的輸入端，在變頻器非線性特性作用下，干擾信號的調(diào)制信號轉(zhuǎn)移到有用信號上，這樣在中頻回路中無法濾除這個干擾。不管干擾信號與有用信號的頻率相差多少，只要它們共同進入接收機前端，而且強度足夠強，就有可能產(chǎn)生交調(diào)干擾。

1.3 副波道干擾

有外部干擾時，如果這個干擾信號能夠通過變頻器的某個寄生通道變換為中頻，那么這個干擾信號就稱為副波道干擾，或寄生波道干擾。

1.4 同頻干擾

凡是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信號的接收機造成的干擾。

1.5 帶外干擾

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.

1.6 阻塞干擾

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)一強干擾信號的干擾，稱為阻塞干擾，輕則降低接收靈敏，重則通信中斷。

2 常見干擾原因分析

地空通信干擾包括廣播電臺干擾、電流聲、背景噪音、信號被抑制、無信號等類型，據(jù)統(tǒng)計地空通信干擾主要有民航自身指標(biāo)不合格的設(shè)備，無線尋呼機、廣播電視、大功率無繩電話等。

2.1 自身設(shè)備原因

設(shè)備由于長期使用老化，產(chǎn)生一些不該發(fā)出來的，我們叫（雜散），這個問題發(fā)生的概率不高，但也值得注意，有時連工作人員都無法意識到；比如湖南RGS（地空數(shù)據(jù)鏈）的OTE甚高頻設(shè)備就造成了地空通信的全頻段干擾，通過更換設(shè)備和加裝濾波器干擾立即解決。

配置不合理容易造成鄰道干擾，民航地空通信頻率在118MHz～140MHz之間，頻道間隔為25kHz，資源有限，在全國民航高速發(fā)展的今天，地空通信臺迅速增加，如果不合理配置，（包括各地頻率分配，功率規(guī)范）極易造成全國各地地空通信相互干擾。

不規(guī)范安裝將貽害無窮，比如各個發(fā)射機分用天線時，天線間的水平和垂直隔離距離不合理有時會產(chǎn)生互調(diào)干擾，相近頻率設(shè)備共用天線易造成干擾。

2.2 周邊配套設(shè)施及機房電磁環(huán)境存在問題

目前民航地空通信設(shè)備都有UPS供電，如ups中逆變器很容易產(chǎn)生一些諧波分量干擾地空通信，同機房其他電子設(shè)備老化或者故障影響機房電磁環(huán)境造成干擾。

地空通信臺站有時有高壓供電線路，高壓線路老化或者高壓開關(guān)故障極易造成擊穿放電造成頻率干擾，此類干擾一般在白天天氣好（干燥時）的時出現(xiàn)，容易誤會成附件建筑工地施工造成，目前按照民航新的規(guī)范高壓應(yīng)在距離臺站200m以外入地并做好屏蔽，能有效改善這方面的干擾。

候機樓內(nèi)無線電環(huán)境較差容易造成干擾停機坪飛機的情況，主要是候機樓設(shè)備較多，缺乏準(zhǔn)入制度，曾經(jīng)出現(xiàn)廊橋顯示屏造成干擾附近飛機的情況。甚至一些有線電視安裝不規(guī)范也會造成干擾。這些設(shè)備雖發(fā)出電磁信號較弱，但對于附近的飛機極易造成不間斷的噪聲干擾。

2.3 民眾濫用無線電設(shè)備，以大功率無繩電話最為突出

民航飛機駕駛員在高空飛行的時候，耳機里有時候還會聽到有人邀請吃飯，還有相互聊天這樣的聲音。也就是說地面大功率無繩電話濫用造成的干擾，一般人都不太敢相信會有這樣的事情發(fā)生，但事實就是存在，全國民航各地都有類似的報道，難于排查，國家規(guī)定無繩電話的發(fā)射功率不大于20mW，而大功率無繩電話工作時，以相當(dāng)大的功率（通常為5W）持續(xù)發(fā)射信令和話音，發(fā)射頻率以108MHz～150MHz為多見，在整個通電話期間無間斷，由于手機和主機相距很近，相對較遠(yuǎn)的電臺很難對這種非法通訊實施有效干擾。因此，經(jīng)常是無繩電話一通話，相應(yīng)的航空通訊信道就癱瘓，任憑受干擾臺在干擾頻率上如何抗議，無繩電話的通話都不受影響。干擾發(fā)生時，被干擾臺通常先收到一連串類似電報碼的信令音，隨后即為電話話音，這些均可以用調(diào)幅航空電臺收到。這類干擾已經(jīng)成了頑疾，與地方無委和政府通過艱辛的工作，好不容易解決了的問題，不久后又容易死灰復(fù)燃。

2.4 廣電系統(tǒng)設(shè)備影響

廣電系統(tǒng)設(shè)備雖工作在非航空專用頻段，但從理論上說，廣播和電視廣播可能對甚高頻地空通話產(chǎn)生互調(diào)干擾、諧波干擾、雜散輻射干擾等。有線電視如果發(fā)生泄漏，其增補頻道的信號還會對地空通信造成同頻干擾。廣播電臺發(fā)射功率很大，一般都不少于千瓦級，即使殘波輻射只占極小比例，其功率的絕對數(shù)值也是可觀的，而且廣播電視系統(tǒng)內(nèi)部普遍存在不按要求設(shè)置功率、私自增大發(fā)射功率的情況，且其發(fā)射設(shè)備普遍較為陳舊，頻率穩(wěn)定度不高，易發(fā)生頻偏和產(chǎn)生其他頻率，有時多發(fā)射機共用機房，共用天線，極易產(chǎn)生互調(diào)信號，導(dǎo)致民航專用頻段電磁環(huán)境惡化。這種情況是全國報道最多的，目前靠發(fā)現(xiàn)一起查處一起收效甚微，且治標(biāo)不治本。較為典型的是湖北公安縣人民廣播電臺私自架設(shè)中轉(zhuǎn)臺，私自使用大功率設(shè)備造成河南空管分局鄭州塔臺進（近）管制頻率被干擾。如果不是機組清晰地聽到其廣播內(nèi)容，就不容易確定干擾源的位置，該干擾就不可能在短期內(nèi)消除。

2.5 無線尋呼發(fā)射機

無線尋呼設(shè)備造成的干擾主要是同頻干擾和互調(diào)干擾，在150MHz尋呼頻段和1995年以后增加的280MHz尋呼頻段頻率之間 ，很容易產(chǎn)生落入航空無線電頻段的互調(diào)干擾信號，隨著尋呼業(yè)務(wù)逐漸推出歷史舞臺，這類干擾日益減少。

2.6 惡意的破壞

隨著業(yè)余無線電活動蓬勃發(fā)展，無線電愛好者愈來愈多。曾出現(xiàn)過指揮飛機升降的情況，這有可能是惡意的，或者說是惡作劇的，本身可能沒意識，但造成的后果很嚴(yán)重，且排查難度較大。

3 有效預(yù)防干擾

如今可能造成地空通信干擾的原因正不斷增多，有些顯而易見容易跟蹤，有些則非常細(xì)微，很難識別發(fā)現(xiàn)。干擾問題解決必須從源頭入手，預(yù)防為主。

1）民航系統(tǒng)應(yīng)加強自身設(shè)備的監(jiān)管和準(zhǔn)入制度建設(shè)，嚴(yán)格把關(guān)；堅持定期電磁環(huán)境測試和設(shè)備檢測制度，發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理；

2）加強監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，提高執(zhí)法能力：遠(yuǎn)距離的地空通信干擾源，一般都具有功率大、位置高的特點。由于距離遠(yuǎn)，地形和環(huán)境因素的影響，增加了移動監(jiān)測查找的難度，勞心勞力，收效甚微。依靠聯(lián)網(wǎng)的多個固定站或遙控站卻能夠比較迅速的定位干擾源。加強監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將有利于排查干擾，做到早發(fā)現(xiàn)，早查處、早糾正，防患于未然；

3）加大執(zhí)法力度，規(guī)范銷售市場：比如對大功率無繩電話的禁止，國家（無委）發(fā)了很多文件，來禁止這種大功率無繩電話；目前擅自銷售，價錢又很便宜，可以隨意買賣大功率無繩電話，包括民航專用的通信電臺。目前靠查一處治理一處的方式，收效甚微，且治標(biāo)不治本，規(guī)范銷售市場刻不容緩；

4）加大宣傳，提高民眾意識，讓全社會來維護空中電波的秩序，保證國家社會安全和穩(wěn)定；

5）民航系統(tǒng)加強應(yīng)與各地?zé)o委溝通，做到早發(fā)現(xiàn)、早報告，及時跟進通告情況和總結(jié)，并做好取證和協(xié)助排查的工作。

4 改進設(shè)備抑制干擾

由于無線電干擾分布廣，類型多樣，原因復(fù)雜，干擾排查是目前面臨的最為嚴(yán)峻的問題，改進設(shè)備來自主預(yù)防干擾成為必要。根據(jù)目前無線通信技術(shù)的發(fā)展，在地空通信中采用信息數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，并加入糾錯碼，在通信的過程中排除干擾成分，大大減少干擾的可能性，缺點是目前投入地面和機載設(shè)備費用較大。

[1]談華生.互調(diào)干擾的探究[J].中國無線電管理，2000，12(6).

[2]胡正忠.消除大功率無繩電話干擾的思考，2008(28).

[3]劉勁松，張夢玲.無線電干擾現(xiàn)象分析及解決辦法，2004(6).

TN91

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1674-6708（2011）48-0203-02