民用航空機場導航信號干擾因素及應對策略

摘?要：隨著社會的不斷發(fā)展進步，人們通過航空交通出行的頻率越來越高，民航產(chǎn)業(yè)也相應取得了一定的發(fā)展進步，與此同時，人們對民用航空的安全問題也越來越重視。隨著科學技術的高速發(fā)展，無線電設備在現(xiàn)代社會得到了廣泛普及應用，為社會帶來極大便利的同時，也大大增加了電磁環(huán)境的復雜性，這一問題在航空飛行中尤為凸顯。尤其是隨著人們越來越密集地利用航空出行，機場的人流量大，航班排布也越來越緊密，現(xiàn)代機場的無線電干擾因素變得更加多樣復雜，嚴重影響了機場通信導航的正常運行，導致機組無法正常開展工作，甚至影響飛機的安全飛行，給人們的航空出行帶來安全威脅。因此，本文將對民用航空機場導航的干擾因素進行分析總結，研究其干擾原因及危害，并結合實際對此提出具有針對性的應對策略，以供參考，希望能為提高民用航空抵抗信號干擾的能力提供幫助，促進航空出行的安全性。

關鍵詞：民用航空;信號干擾;應對策略

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的日益提高，越來越多的人選擇飛機出行。因此，為了更好地滿足社會需要，促進民航的發(fā)展，需要進一步提升民用航空的安全性。而由于民用航空的通行過程中很容易受到各種各樣的信號干擾，影響飛機的正常運行，從而威脅到乘客以及機組人員的生命安全。故本文將對民航機場造成干擾的因素進行分析，介紹其來源、干擾途徑、危害以及產(chǎn)生的原因，并且從加大監(jiān)管檢測力度、加強內(nèi)部管理等方面提出建議，希望能夠減少或消除因信號干擾給民用航空飛行帶來的安全隱患，有效地保障飛行安全。

1?民航航空導航信號常見無線電干擾類型

在開展航空活動的過程中，地面的導航設備借助于無線電波可以將飛行信息，如方位、位置等數(shù)據(jù)提供給航空器，一旦導航設備發(fā)出的信號受到干擾，將導致飛機無法正常接收信號。目前，民航航空導航系統(tǒng)無線電信號干擾類型主要包括互調干擾、鄰頻道干擾、同頻干擾、帶外干擾。

1.1?互調干擾

互調干擾主要指兩個以上的頻率信號同時發(fā)出或接收到信號，在電路的非線性影響下會有第3個頻率產(chǎn)生，該頻率會對同一時間段內(nèi)有用的相似頻率能否順利通過發(fā)信機產(chǎn)生影響，在很大程度上將會阻礙有效頻率的正常發(fā)射?；フ{干擾常常導致信號質量不良或者丟失，對民航導航系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響，存在十分嚴重的航空安全隱患?；フ{干擾還會對設備造成損壞，在調式好發(fā)射機后，只有確保工作頻率在輸出電路的最佳諧振點上，才能保證電流電量最小，互調干擾信號會增加工作線路中失諧，增加了電流值，使得元器件發(fā)熱嚴重，很容易造成發(fā)射機出現(xiàn)故障，影響航空飛行的安全可靠性。

1.2?鄰頻道干擾

干擾臺鄰頻道功率落入接收鄰道接收機通帶內(nèi)造成的干擾通常稱為鄰頻道干擾。民航導航設備較為接近的頻段內(nèi)極易出現(xiàn)鄰頻道干擾，發(fā)射機在信號發(fā)射的過程中，會有一定帶寬的信號出現(xiàn)，在這些發(fā)射的信號中就有一部分較少的信號存在于民航導航設備頻段內(nèi)，進而被民航導航系統(tǒng)所接受，此時就會有鄰頻道干擾信號出現(xiàn)。

1.3?同頻干擾

同頻干擾主要是指無用信號的載頻與有用信號的載頻一樣，并對接收同頻道有用的信號的接收機造成干擾的現(xiàn)象。

1.4?帶外干擾

帶外干擾主要是因為接收機和發(fā)射機都存在雜散的響應情況，進而發(fā)生干擾現(xiàn)象。在接收機工作中，一般雜散響應受到接收機的自身振動頻率影響，它會對那些有用信號和同樣頻率的信號都實施接收;雜散輻射一般在特高頻和甚高頻的低頻段內(nèi)出現(xiàn)，發(fā)射機主要借助晶體的振蕩器實現(xiàn)高頻率的穩(wěn)定度獲取。在發(fā)射頻率獲取中，需要主振頻率通過多次的倍頻，此時倍頻的放大器就和倍頻器之間呈現(xiàn)非線性作用情況，這就會使大量諧波出現(xiàn)，當諧波頻率為數(shù)倍主振頻率的狀態(tài)，就會對倍頻產(chǎn)生異常影響，而諧波是可能被接收機接收的。同時，當航空器或者地面部分導航的設備遇到故障情況，它們工作的頻率就會出現(xiàn)變化，且存在大量雜散的輻射，這也容易產(chǎn)生帶外的干擾現(xiàn)象。

2?民用航空機場導航信號干擾來源分析

2.1?;非航空信號干擾

民用航空機場導航系統(tǒng)所受到的信號干擾包括航空干擾和非航空干擾。由于通信頻道較為接近，民用航空機場導航系統(tǒng)會受到非航空工作中引起的信號源干擾。比如一些電視廣播業(yè)務、移動通信設備、電力傳輸設備，因為這些工作較為依賴信號發(fā)射，并且需要進行持續(xù)發(fā)射不間斷的信號才能夠保障工作的有效開展。同時，GPS信號受到干擾也會影響飛機對導航信號的接收。此外，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，這些業(yè)務的規(guī)模不斷發(fā)展擴大，這些業(yè)務的頻率逐漸向下發(fā)展，而民用航空機場導航信號不斷地向上發(fā)展，如此，更容易受到不同程度的信號干擾。另外，由于在供電系統(tǒng)中的電力輸送時會出現(xiàn)電量效應的問題，這些都會對電磁環(huán)境造成影響，使得民用航空導航信號受到干擾。最后，由于通信業(yè)務的日益發(fā)展以及移動電話用戶的數(shù)量激增，為了更加全面地滿足人們的業(yè)務需要，移動通信中所需要的額定功率越來越大。但這樣極大地增加了在機場使用手機給民用航空機場導航帶來的信號干擾風險，不利于機場導航系統(tǒng)的安全運行。

2.2?航空系統(tǒng)內(nèi)部信號干擾

民用航空機場導航系統(tǒng)也會受到機場內(nèi)部航空工作中引發(fā)的信號干擾，這主要是由航空工作中不同種類的無線電子設備所引發(fā)的。并且隨著航空事業(yè)的不斷發(fā)展進步，民用航空機場的規(guī)模越來越大，航班數(shù)量增多，客流量越來越大，因此為了加強高空飛行導航系統(tǒng)的指揮效率和航空飛行的安全管理，需要增加更加先進多樣的無線電子通信設備。然而，增加更多的無線電子通信設備雖然發(fā)揮了一定作用提高了高空指揮效率，但也大大地增加了各個設備之間的干擾概率，增加了因信號干擾威脅到民航站導航系統(tǒng)的正常運轉以及飛機安全飛行的風險。此外，由于無線電通信儀器設備的優(yōu)勢能夠更好地滿足航空和通信行業(yè)的需求，無線電通信技術得以迅速發(fā)展，在民用航空中得到了越來越廣泛的應用。民用航空中應用的無線電子通信設備主要有雷達和信息管理系統(tǒng)，而隨著無線電子通信設備的應用范圍越來越廣泛，會對民航系統(tǒng)造成越來越強烈的信號干擾。

2.3?導航臺站保護區(qū)侵入干擾

保護區(qū)是導航臺天線附近劃定的保證空間導航信號不受干擾的一個規(guī)定區(qū)域。保護區(qū)內(nèi)的地形地物，會對導航設備發(fā)射的電波信號進行反射和再輻射產(chǎn)生多路徑干擾，可使其輻射場型發(fā)生畸變，直接影響飛機著陸安全。《民用航空導航臺（站）設置場地規(guī)范（試行）》對導航臺站保護區(qū)內(nèi)的建筑物、道路、電纜、樹林等障礙物做了相應的要求。該區(qū)內(nèi)不應停放車輛、機械和航空器，不應有地面交通活動。

3?民航機場導航受信號干擾的原因及危害分析

3.1?民航機場導航受信號干擾的原因

民用航空導航系統(tǒng)受信號干擾主要是通過電力線侵入的電磁干擾、通過信號線侵入的電磁干擾以及直接侵入導航設備的電磁干擾。電力線侵入的電磁干擾主要出現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)，在電網(wǎng)切換、負載切換以及其他相關情況發(fā)生時容易導致電網(wǎng)發(fā)生瞬間的變化，從而影響電網(wǎng)電壓的起伏，導致電網(wǎng)產(chǎn)生無規(guī)律的正負脈沖。而這些脈沖很有可能侵入電力線干擾信號，導致民用航空導航系統(tǒng)的正常運行受到影響。而由于民用航空導航系統(tǒng)中常用的多芯電纜內(nèi)各導線之間容易產(chǎn)生感應，從而對相近線路內(nèi)的信號產(chǎn)生干擾，一旦這些信號干擾大于正在傳輸中的有用信號，就會影響導航信號的正常傳送。此外，設備的組件具有非線性并且在安裝設備時如果沒有考慮好天線的地理位置以及凈空條件會導致電磁干擾直接侵入導航設備，影響航空機場導航系統(tǒng)的正常運行。總的來說，民航機場導航信號干擾主要是由于人員、設備、管理等方面的問題造成的，需要重視這個問題并且采取一系列方法措施解決它，保障人們安全出行的同時，促進民用航空事業(yè)的進一步發(fā)展。

3.2?民航機場導航受信號干擾的危害

一方面，民航機場導航受到信號干擾，會使得正在飛行的飛機難以準確地利用導航系統(tǒng)確定所處位置，影響到飛行航線的合理規(guī)劃，威脅到航班的正常航行，嚴重的甚至會影響到飛機的正常著陸，導致飛機偏離跑道，造成飛行事故，威脅乘客和機組人員的生命安全。2020年6月28日，民航客機在準備降落柳州機場跑道的過程中，GPS信號受到嚴重的無線電干擾，導致GPS信號丟失，受干擾最嚴重的客機丟失GPS信號長達兩分鐘。GPS信號受到干擾影響了飛機進近著陸，有的航班機組采取終止RNP進近程序，采用目視操控飛機著陸，嚴重影響了民航客機的進近著陸，給飛行帶來了安全隱患。另一方面，由于導航系統(tǒng)受到信號干擾，也就難以對飛機的航線進行有效的觀測從而預判飛機到達機場的時間，從而無法進行機位規(guī)劃。而不能有效地分配機位會擾亂機場整體航班的出行規(guī)劃，影響機場的運行效率，影響乘客的出行計劃，不利于民用航空的發(fā)展。因此，為了保障人民的出行安全，提升民用航空的服務質量和水平，減緩或排除信號干擾是十分必要的。

4?航空導航抗信號干擾的措施建議

4.1?航空內(nèi)部信號干擾的應對措施

要想有效地應對航空內(nèi)部信號干擾，需要加強無線電子通信設施的建設。首先，可以通過對航空機場內(nèi)的電子設備和無線電設備設置合理的屏蔽措施，將帶有電磁輻射的設備單獨放置，同時科學合理地分配電源，從而有效地減免信號干擾的發(fā)生。此外，由于科學技術的不斷發(fā)展進步，無線電子通信設備的抗信號干擾性能也得到了有效提升。因此，機場建設單位在招標采購中要嚴格把關無線電子設備的性能，并且在建設安裝時規(guī)范實施，同時加強監(jiān)管力度，杜絕因民航自身設備性能、使用、管理不當造成的民用航空內(nèi)部信號干擾。

4.2?非航空信號干擾的應對措施

應對非航空信號干擾可以從以下幾個方面入手。一方面，可以建立完善電磁環(huán)境檢測制度，通過建設固定監(jiān)測網(wǎng)絡、移動檢測站，對電磁環(huán)境保護區(qū)進行定期檢測。尤其是在節(jié)假日以及重要事件時，機場的航班和客流量增多，需要加強檢測頻次和力度，及早發(fā)現(xiàn)、查處、糾正危及飛行安全隱患的干擾，以防患于未然。同時還要盡快構建起大功率發(fā)射設備年檢制度，并對大功率測試設備不斷進行完善，以保障機場有效運轉和航班安全飛行。另一方面，還需要在機場周邊建立永久性監(jiān)測站，對機場的重要通信導航頻率實施持續(xù)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常能夠及時進行應對處理，以減緩或排除電磁干擾的不利影響。另外，對于未經(jīng)無線電管理部門審批而擅自設置和使用的廣播電臺，由于設備性能指標不符合國家標準，再加上在大功率發(fā)射狀態(tài)下長時間工作，很容易出現(xiàn)雜散發(fā)射進而產(chǎn)生干擾，需做好電磁環(huán)境測試和設備檢測，確保航空飛行安全。

4.3?盡快構建起長效機制

對于民用航空機場無線電專用頻率進行保護是一項系統(tǒng)性的長期工作，其涉及的部門較為廣泛。協(xié)調中的各個環(huán)節(jié)較為復雜，干擾范圍可能包含不同行政區(qū)域，在干擾查處的過程中存在很大難度，需選擇科學合理的辦法及有效方式，盡快構建起日常聯(lián)動機制，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交流和共享。這種方式可以第一時間排除干擾因素，進而增強對突發(fā)事件的應對能力，長期保障航空無線電專用頻率可以正常使用，并確保航空安全。

對于民用機場來說，應與當?shù)責o線電委員會加強溝通協(xié)作，確保民航與廣播、電視、電信等單位之間的正常交流，以防范出現(xiàn)新的無線電干擾問題，雙方應齊心協(xié)力、精誠合作，努力提高排除民航無線電干擾的成功率。民航各部門內(nèi)部也要通力合作，第一時間統(tǒng)計、歸納、整理各種干擾數(shù)據(jù)，為無線電干擾排除提供準確的數(shù)據(jù)支撐。

4.4?治理機場內(nèi)部電磁環(huán)境

應高度重視機場及通信導航臺站內(nèi)部電磁兼容方面的問題。通常情況下民航通信導航頻率受干擾的情況主要是相關部門和領導未重視機場內(nèi)部及通信導航臺站的電磁兼容問題，相互間存在大量的干擾因素。如果不能及時進行整改，在設備增加的過程，這種類型干擾造成的影響會日益加劇。因此，管理部門應采取有針對性地解決措施，在治理外部電磁環(huán)境的同時，也要將內(nèi)部電磁環(huán)境的整治工作做好。

對機場及通信導航臺站設備的設置加強管理。能否妥善處理機場及通信導航臺站內(nèi)部電磁兼容問題，主要取決于相關設備的設置使用和管理情況。

機場需對設備進行合理規(guī)劃布局。針對同頻段工作的發(fā)射設備天線，可適當拉開一定距離，確保天線間的隔離度同規(guī)范要求相符，避免產(chǎn)生互調干擾?？梢苑珠_設置大功率發(fā)射設備和接收裝置，盡量不要在放有電子設備的機房內(nèi)放置通信設備。在對機房設備進行布局的過程中，需對安裝設備的電磁輻射情況進行全面了解，必要的情況下需做好檢測工作，針對部分具有雜散電磁輻射的設備來說，為了避免有害干擾出現(xiàn)，需做好屏蔽隔離。

結語

民航飛行安全關乎廣大人民群眾的生命安全，也關乎社會經(jīng)濟發(fā)展。而民航機場導航一旦受到信號干擾，輕則影響機場運行效率，重則導致飛行事故的發(fā)生。因此，需要采取一系列措施，提高民用航空抗信號干擾的能力，最大限度地消除由信號干擾造成的安全威脅。

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作者簡介：謝文澤（1994—?），男，漢族，云南德宏州芒市人，本科，助理工程師，職業(yè)：民用航空通信導航設備運行維護員。