民用航空中甚高頻通訊的應(yīng)用

趙敏

摘要：民航系統(tǒng)在發(fā)展壯大的過程中，往往需要采取有效的通訊方式，其中甚高頻通訊就是民航空管系統(tǒng)進行空中管制的重要手段。隨著社會發(fā)展，人們對航空交通運輸?shù)男枨笤絹碓酱螅フ{(diào)干擾等問題也隨著出現(xiàn)，如何保證航空飛行的安全性，成為民航的重要研究內(nèi)容。甚高頻通訊技術(shù)在民航中的應(yīng)用，能夠確保駕駛員與地面之間的良好溝通，保障民航的安全性。基于此，本文從甚高頻的含義入手，分析了中國民航甚高頻地空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀，并對甚高頻通訊在民航中的應(yīng)用進行了研究。

關(guān)鍵字：民用航空；甚高頻通訊；應(yīng)用

引言

隨著社會的發(fā)展，人們的出行工具發(fā)生了很大的變化，乘坐飛機出行不再是一種符號，而變成了一種非常常見的出行方式。這樣的環(huán)境給民用航空帶來了很大的發(fā)展空間，但是各種問題也隨之而來，近幾年的飛機失事消息讓人們對飛機這種交通工具又愛又恨，很多飛機失事都是因為起飛和降落時駕駛員與地面的聯(lián)系不順暢，導致駕駛員的操作和判斷出現(xiàn)了偏差。甚高頻通訊能夠在很大程度保證駕駛員與地面之間的聯(lián)系暢通，進而提高飛機的安全性。因此，對甚高頻通訊在民用航空中的應(yīng)用進行研究很有必要。

1甚高頻通訊簡介

1.1甚高頻通訊內(nèi)容

甚高頻通訊系統(tǒng)是一種利用無線電波在飛機與地面之間、飛機與飛機之間建立起雙向數(shù)據(jù)和語音通信的聯(lián)絡(luò)裝置。甚高頻通訊系統(tǒng)相當于在飛機與地面之間架起了一座通信的橋梁。甚高頻通訊所使用的頻率是嚴格按照國家規(guī)定制定的，為118-151.975MHZ，間隔為25KHZ。

1.2甚高頻通訊系統(tǒng)的組成及工作原理

甚高頻通訊系統(tǒng)由控制盒、收發(fā)機、天線三部分組成，其中天線擔任接收射頻信號和輻射的工作，甚高頻通訊系統(tǒng)中使用的天線一般為刀形天線，其可以輸出50Q的阻抗。天線的防潮問題是甚高頻通訊系統(tǒng)中尤其需要注意的問題，天線一旦受潮或者絕緣不良會導致發(fā)射機輸出功率降低，進而導致通訊距離縮短。通訊控制盒是由兩個頻率顯示窗和兩個同軸旋鈕組成的，其作用是為測試系統(tǒng)提供輸入，保證收發(fā)機正常工作。收發(fā)機通過頻率合成器提供穩(wěn)定的基準頻率，信號調(diào)制載波后，通過天線發(fā)送出去，然后由接收機接收信號，再經(jīng)過一系列的放大、檢波、靜、噪音處理等操作變成音頻信號，此時駕駛員就能夠清晰的收到信息了。

1.3甚高頻通訊特點

甚高頻通訊有以下三個特點：一，傳播不穩(wěn)定，甚高頻是以空間波方式傳播的，因此其穩(wěn)定性受地形影響較大，整體傳播較為不穩(wěn)定；二，傳播距離近，甚高頻的頻率一般在118-151.975MHZ之間，其波面衰減速度很快，因此其只能在一定范圍內(nèi)傳播；三，只有在設(shè)有地面甚高頻子網(wǎng)的地區(qū)可以使用；四，易受其他干擾信號的影響。

2中國民航甚高頻通訊地空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)國際民航組織的劃分，我國民用航空空域除臺灣和香港外，共分為27個提供空中交通管制的高空指揮區(qū)和8個飛行情報區(qū)，其中我國70%以上的飛行集中在我國東部地區(qū)。根據(jù)我國發(fā)展情況，目前我國將民航甚高頻通訊地空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分為兩個階段進行，第一個階段在1998年就已經(jīng)完工，其成功建立了一個同控中心和數(shù)個遠端地面站，基本完成了對我國東部地區(qū)主要航空路線的覆蓋；第二個階段的主要建設(shè)內(nèi)容包括數(shù)個RGS和網(wǎng)控中心通信系統(tǒng)擴客，到目前為止，第二階段的建設(shè)已經(jīng)覆蓋了除西部偏遠地區(qū)之外的所有機場和航線，并成功實現(xiàn)了與國際上先進的AEROTHAI和AR1NC網(wǎng)的互聯(lián)，目前，已經(jīng)有很多國外的航空公司開始使用中國的民航甚高頻通訊地空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

3甚高頻系統(tǒng)在民用航空中的應(yīng)用

3.1飛機放行

在民航中應(yīng)用甚高頻通訊系統(tǒng)，能夠在飛機放行中發(fā)揮重要作用。當飛機起飛時，飛機就向塔臺管制員發(fā)出請求許可的命令，然后塔臺發(fā)出飛機允許放行許可報文的信息命令，并且在飛行員的多功能顯示上單元顯示后，飛機方可飛行。另外，民航應(yīng)用甚高頻通訊系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通信，在飛機飛過洋區(qū)管制區(qū)域時，其直接向管制員發(fā)出越洋飛行的請求信息，管制人員在接收到信息后會發(fā)出飛機跨洋飛行的許可命令。

3.2甚高頻通訊系統(tǒng)為所有離港航空器提供地面管制服務(wù)

飛機在起飛和降落時，完全依靠駕駛員的手動操作，在此過程中，駕駛員可能會遇到各種各樣的問題和突發(fā)狀況，此時駕駛員需要掌握大量的數(shù)據(jù)情況，以便隨時做出應(yīng)對措施。甚高頻通訊系統(tǒng)在民航中的應(yīng)用，能夠為所有離港航空器提供機場活動區(qū)內(nèi)跑道入口等待點、滑行道、聯(lián)絡(luò)道、至停機橋的地面管制服務(wù)，增加駕駛員對地面信息的了解情況，進而保證飛機起飛和降落安全。

3.3甚高頻通訊系統(tǒng)對所有進離港航空器提供空中管制服務(wù)

空中管制服務(wù)包括對機場的管制和進近管制，機場管制的管制范圍較小，大約在跑道頭延長線10km，高度不超過300m。進近管制的管制范圍較大，在以機場為中心150km左右，高度大約是6000m。

3.4飛行中的甚高頻通訊運用

為了保證飛機在任何一個地方都能與地面取得聯(lián)系，很多地方都建立了甚高頻無線電地面站，這些甚高頻無線電地面站共同組成了一個大的甚高頻子網(wǎng)，這個通信子網(wǎng)能夠保證飛機在可視范圍內(nèi)能隨時與地面取得聯(lián)系，大大降低了飛機飛行的不確定性，提高了飛機飛行的安全系數(shù)。另外，甚高頻無線電地面站應(yīng)建在較高的地方，并盡可能考慮到可能出現(xiàn)的情況，如故障報修、電力運輸、維護管理、防火防盜等。如果想擴大無線電地面站的覆蓋范圍，可以將其建在高山上，但是要保證高山的交通暢通，方便相關(guān)人員對地面站進行檢查和維修。

3.5自動監(jiān)視系統(tǒng)

機載電子設(shè)備獲得的自動相關(guān)監(jiān)視信息，通過甚高頻數(shù)據(jù)鏈傳到地面管制員的ADS終端系統(tǒng)，然后生成空中交通信息系統(tǒng)，最后在管制員的熒屏上作出相關(guān)信息顯示。根據(jù)現(xiàn)實的相關(guān)ADS信息可以在各種沖突或者突發(fā)事件時，得到各種沖突和各種警告事件的提示信息，或者自動產(chǎn)生和發(fā)送無沖突、警告放行等相關(guān)許可命令?；谏醺哳l數(shù)據(jù)鏈的ADS系統(tǒng)可實現(xiàn)與飛行計劃數(shù)據(jù)和SSR數(shù)據(jù)的融合，依據(jù)這些信息作出適應(yīng)交通情況的飛行計劃的相應(yīng)的修改、當飛機有危險接近險情時，管制員ADS終端就進行干預(yù)向一方或雙方發(fā)出解脫命令。

3.6動態(tài)地圖顯示處理

甚高頻地空數(shù)據(jù)鏈和航空公司的飛行運營系統(tǒng)相互連接，能夠有效地為它提供ACARS電報的接收和發(fā)送等相關(guān)功能，進而為航空公司各部門的各項業(yè)務(wù)提供非常準確、快捷的信息服務(wù)。經(jīng)分類和解析的ACARS動態(tài)報文可以從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中取得，從中還可以獲取飛機下發(fā)報文位置的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。而且報文中的數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)換為可用于地圖顯示的數(shù)據(jù)格式，在地圖窗口實時顯示飛機飛行動態(tài)情況，并根據(jù)操作人員選擇，將基本數(shù)據(jù)和相對應(yīng)的地理信息分別顯示在數(shù)據(jù)窗口中和地圖窗口中。

總結(jié)

總而言之，時代的發(fā)展為民用航空帶來了很大的發(fā)展空間，也推動了甚高頻通訊等技術(shù)的發(fā)展。甚高頻通信在我國民用航空中的應(yīng)用，能夠在很大程度上降低安全風險，提高安全系數(shù)。因此，民用航空企業(yè)應(yīng)順應(yīng)時代潮流，積極應(yīng)用甚高頻通信系統(tǒng)，不斷挖掘甚高頻通訊系統(tǒng)的其他潛在功能，促進甚高頻通訊系統(tǒng)的發(fā)展，促進我國民用航空安全、高速發(fā)展。

參考文獻

[1]胡棟楠.民用航空中甚高頻通訊的應(yīng)用[J].科技展望，2015，25（15）：161.endprint