民航地空通信無(wú)線電干擾查找分析及對(duì)策建議

喻春 周韜 周進(jìn)

【摘要】? ? 航空無(wú)線電業(yè)務(wù)是保證航空飛行器正常飛行的必要技術(shù)手段，是保障航空秩序的基礎(chǔ)。然而，隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，各種無(wú)線通信系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，使航空無(wú)線電業(yè)務(wù)所處的電磁環(huán)境愈加復(fù)雜，干擾問(wèn)題越來(lái)越多。

【關(guān)鍵詞】? ? 調(diào)頻? ? 調(diào)幅? ? 干擾

民用航空的無(wú)線電通訊技術(shù)在確保飛行安全和推動(dòng)民用航空的發(fā)展中起到重要作用，現(xiàn)階段被大規(guī)模地運(yùn)用，在無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中隨之而來(lái)的是通信干擾問(wèn)題，影響了飛行安全，極可能對(duì)航天行業(yè)或者乘機(jī)人員的生命及財(cái)產(chǎn)造成損失，所以相關(guān)部門(mén)必須查找并解析對(duì)民航低空通信無(wú)線電產(chǎn)生干擾的原因，并采取相關(guān)的對(duì)策進(jìn)行處理。本文結(jié)合青海省海北州航線實(shí)際出現(xiàn)的幾次干擾事件，以及實(shí)地開(kāi)展干擾排查工作的成果，對(duì)干擾類(lèi)型和現(xiàn)象進(jìn)行了分析，從技術(shù)和管理層面闡述解決建議。

一、調(diào)頻信號(hào)對(duì)民航地空通信無(wú)線電的干擾

社會(huì)在不斷向前發(fā)展，人們的生活水平也在提高，愈加重視精神生活，作為重要的傳播媒介，各種類(lèi)型的廣播或者電視媒體以及私立的電臺(tái)使用率呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，這就會(huì)使用到調(diào)頻信號(hào)。而調(diào)頻信號(hào)和民航無(wú)線電的頻率較為接近，并且傳媒行業(yè)的無(wú)線電功率也在與日俱增，但是缺少完善的濾波裝備，所以在實(shí)際應(yīng)用中極易出現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)與航空通信的頻率沖突問(wèn)題，進(jìn)而造成航空無(wú)線電受到干擾。上個(gè)世紀(jì)中葉，國(guó)際民航委員會(huì)規(guī)定了民航地空通信的常用頻段范圍，以AM為主。在當(dāng)下調(diào)頻信號(hào)更加復(fù)雜的情況下，應(yīng)用AM作為調(diào)頻制式的缺陷在逐漸顯現(xiàn)，并且不能更好地抵抗干擾，而且對(duì)于磁力環(huán)境要求更加嚴(yán)苛。

恰恰不同的是，調(diào)頻廣播應(yīng)用的是FM調(diào)頻制式，而FM調(diào)頻制式是波幅均等的波形，在具體應(yīng)用時(shí)一些儀器設(shè)備并不適合，因此需要正確調(diào)試，在調(diào)試時(shí)信號(hào)波幅就會(huì)被其他信號(hào)所干擾，因此出現(xiàn)不正常的波幅信號(hào)。對(duì)于設(shè)備而言，能夠利用調(diào)幅儀器阻擋或者消除干擾因素，這樣調(diào)頻設(shè)備對(duì)于不正常波幅信號(hào)就不會(huì)敏感了。如果利用調(diào)幅系統(tǒng)不能調(diào)制出數(shù)據(jù)信息，那么就不能抵抗信號(hào)的干擾;如果不正常波幅信號(hào)承載的信號(hào)和調(diào)頻信號(hào)較為相似，那么民用航空接收器就可以識(shí)別出信號(hào)數(shù)據(jù)，那么就可以查明干擾民航通信傳輸?shù)母戳恕?/p>

案例分析：甘肅空管在2017年10月28日至10月29日兩天內(nèi)，報(bào)了兩次在祁連航線上飛機(jī)123.75MHz通信頻點(diǎn)受到了廣播信號(hào)的干擾，而且聽(tīng)到了廣播中的人聲。由于受干擾頻率離調(diào)頻廣播發(fā)射頻段相近，且飛機(jī)上能收到廣播干擾，說(shuō)明此干擾信號(hào)功率較大。飛機(jī)航線正好處于祁連縣城正上空，初步判定是祁連縣廣播電臺(tái)雜散信號(hào)所引起。

干擾排查小組于11.1日趕到祁連縣進(jìn)行了123.75MHz頻點(diǎn)干擾的排查，對(duì)調(diào)頻廣播和地空通信頻段（88MHz～137MHz）進(jìn)行電磁環(huán)境測(cè)試。通過(guò)頻譜儀上收到的信號(hào)-34.20dBm（見(jiàn)圖1）和天線因子5dB/m、接收天線到廣電發(fā)射天線的距離大約40米，按照自由空間的傳播損耗模型計(jì)算廣播電臺(tái)天線處123.8MHz雜散信號(hào)大小約為16.15dBm。

自由空間損耗公式：LS：32.44+20×log（f）Mhz+20×log（d）Km

f：頻率，單位：MHz

d：距離，單位：km

根據(jù)飛機(jī)巡航高度8km，估算該雜散信號(hào)到機(jī)載接收天線處的電平為-76.24dBm，該電平已在其123.75MHz設(shè)備接收范圍內(nèi)，基本確定飛機(jī)上收到的廣播干擾為祁連廣電調(diào)頻廣播雜散信號(hào)123.8MHz引起。

通過(guò)與祁連廣電溝通降低發(fā)射機(jī)功率的方法，由300W降低至150W功率后具體頻譜圖見(jiàn)（圖2），降低功率后在民航地空通信頻段沒(méi)有出現(xiàn)雜散干擾信號(hào)。確定了在民航頻段引起雜散信號(hào)的源為祁連縣廣播發(fā)射臺(tái)100.8MHz的一個(gè)調(diào)頻廣播設(shè)備，建議廣電局采用對(duì)發(fā)射機(jī)加裝濾波器或者降低功率的措施來(lái)消除雜散干擾。

二、周?chē)椛潴w（變電站、高壓線、基站、未知發(fā)射體等）干擾分析

基于民航組織的要求，信號(hào)強(qiáng)度為75uV/m，這種情況下對(duì)于外界干擾因素的強(qiáng)度有著嚴(yán)格的要求，帶外信號(hào)規(guī)定要高于-4dBM，帶內(nèi)信號(hào)需要低于-104dBM。根據(jù)具體問(wèn)題進(jìn)行分析可以得知，能夠識(shí)別的信號(hào)振幅幅度在-95dBm為標(biāo)準(zhǔn)，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)都是潛在干擾因素。

案例分析：甘肅空管在門(mén)源縣電信公司鐵塔上的遙測(cè)臺(tái)（119.35MHz）于2017年10月21日上午出現(xiàn)設(shè)備告警（其信道底噪電平超過(guò)5uv時(shí)，換算成功率為-93dBm，天線增益為1.24dBi）。且該情況多次出現(xiàn)，給航空安全帶來(lái)重大隱患。干擾排查小組及時(shí)響應(yīng)，于當(dāng)天趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行排查干擾。根據(jù)空管設(shè)備間段性地出現(xiàn)設(shè)備告警的現(xiàn)象，我們?cè)谄渲車(chē)?00米左右處門(mén)源縣中醫(yī)院里面發(fā)現(xiàn)一個(gè)630KVA箱式變電站（見(jiàn)圖3）。

三、減少民航通信導(dǎo)航干擾建議

3.1 科學(xué)應(yīng)用機(jī)場(chǎng)相關(guān)設(shè)備

為了能夠更加有效地解決受干擾的問(wèn)題，那么應(yīng)該針對(duì)導(dǎo)航站與機(jī)場(chǎng)設(shè)備全面系統(tǒng)地布控，確保頻段波段相同的信號(hào)接收器處于安全范圍內(nèi)，合理設(shè)定信號(hào)接收器的參數(shù)。一些功率較高的接收器以及發(fā)射器應(yīng)該合理歸置，而且還要將接收設(shè)備置放在存在磁力效應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，在針對(duì)線路、信號(hào)接收器、信號(hào)發(fā)射器進(jìn)行歸置時(shí)，要科學(xué)詳細(xì)地分析干擾的程度和過(guò)程，在此基礎(chǔ)上根據(jù)加大檢測(cè)范圍和力度，必要時(shí)還要針對(duì)不使用設(shè)備實(shí)施屏蔽措施，以減少更多的干擾因素。

3.2 科學(xué)配置民航通信頻率

應(yīng)用有效的方式可以避免操控系統(tǒng)自身的干擾，不但要重視抵抗外界信號(hào)干擾的問(wèn)題，還應(yīng)該加大防控內(nèi)部干擾問(wèn)題的出現(xiàn)。在配置民航通信頻率的過(guò)程中，要掌握具體工作中所出現(xiàn)的問(wèn)題，避免受到不相干因素的干擾。在針對(duì)周邊磁力環(huán)境進(jìn)行調(diào)查時(shí)，需要增加各個(gè)頻率之間的間隔范圍，進(jìn)而可以避免受到干擾，從而更好地接受空中管控。

3.3 加強(qiáng)對(duì)于基站、機(jī)房磁力環(huán)境的管控力度

如果要想在不受到磁力環(huán)境中正常地工作，那么就需要加強(qiáng)對(duì)于基站、機(jī)房磁力環(huán)境的管控力度，根據(jù)實(shí)際需要實(shí)施針對(duì)基站、機(jī)房以及周邊情況磁力環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作，并詳細(xì)分析引起磁力環(huán)境出現(xiàn)變化的原因，這樣就可以解決由于信號(hào)干擾產(chǎn)生的安全問(wèn)題。此外，在增設(shè)基站的時(shí)候還要強(qiáng)化監(jiān)測(cè)工作，避免出現(xiàn)由于新基站所在地點(diǎn)導(dǎo)致磁力環(huán)境不理想的問(wèn)題，進(jìn)而可以防范不安全飛行的問(wèn)題出現(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于調(diào)頻信號(hào)影響民航地空通信問(wèn)題的分析，需要從調(diào)頻信號(hào)波段分配歷史時(shí)期開(kāi)始分析，考慮地空通信設(shè)備的設(shè)計(jì)、磁力環(huán)境、排查力度大等方面的問(wèn)題，因此工作任務(wù)繁重，難度大。當(dāng)下，在既有的技術(shù)的基礎(chǔ)之上，加大科學(xué)檢測(cè)力度，制定檢測(cè)預(yù)防體系，并在日常工作中加大工作范圍和排查力度，在此前提下實(shí)施有效的解決措施，及時(shí)處理磁力影響的問(wèn)題，完善并落實(shí)監(jiān)管體系制度，總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，提高檢測(cè)、防范、處理工作的效率和質(zhì)量，進(jìn)而確保飛行的安全。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]萬(wàn)美貞. 說(shuō)說(shuō)民航無(wú)線電干擾：民航無(wú)線電干擾原因及其應(yīng)對(duì)措施[J].中國(guó)民用航空，2013（001）：14-18.

[2] AP-118-TM-2013-01. 民用機(jī)場(chǎng)與地面航空無(wú)線電臺(tái)（站）電磁環(huán)境測(cè)試規(guī)范[S].北京，空管行業(yè)管理辦公室，2013.

[3] MH/T 4046.民用機(jī)場(chǎng)與地面航空無(wú)線電臺(tái)（站）電磁環(huán)境測(cè)試規(guī)范[S]. 北京，中國(guó)民用航空局空中交通管理局，2017.