浅谈民航空管通信系统的可靠性

龚启辰

摘要:随着我国民航事业的发展,我国对民航空中管制通信系统的要求也在逐步提高。通信系统是保证民航正常运行的必要组成部分，也是保持飞机驾驶人员与地面管制基地双向通话的重要途径。但随着通讯系统的使用频率越来越高,无线电干扰等因素对通信的影响也越来越大。只有深入分析影响通信系统正常运行的细节问题，才能够有效提高空中管制通信系统的工作质量和效率。

关键词：民航;空中管制;通信系统;可靠性

引言

通信系统是地面空管基地与飞机驾驶人员联系的重要途径，在对飞机的起飞、降落过程具有重大影响。一旦飞机在起降阶段发生意外,将会严重影响到飞机上乘客的安全以及机场的秩序。为此，保证空中管制通信系统的正常运行是民航空管部门的首要任务，也是各个工作人员随时需要提高警惕的工作环节。

一 维持空管通信的通信系统

（一） 甚高频通信系统

VHF通讯系统的主要功能是确保飞机驾驶员与地面空中交通管制人员的双向联系。飞机驾驶人员只要随意选择一个系统中的频点都能够向空管基地发送信号，或者接受来自空管基地的信号。VHF通讯系统由三部分组成:收发机、控制盒和天线。其中,收发机提供的稳定的标杆频率。并以空管场地的天线为发送媒介，向接收机发送信号。接收机收到信号后，经处理变得音频信号，供于驾驶人员接听。由于甚高频通信系统的干扰较小、保密性好，目前我国非常广泛地使用甚高频通信系统。但甚高频通信系统接受和发送信号的距离较短，并且受到飞机飞行高度的限制，因此常用于飞机的起降阶段。或者用于空管区域内飞机与空管人员的联络。

（二） 高频通信系统

高频通信系统一般是甚高频通信系统的备用系统，若甚高频通信系统出现故障，或者受到特殊信号干扰，则会选择高频通信系统来展开空地联络，以保证工作的正常运行。高频通信系统与甚高频通信系统的区别在与，高频通讯系统适合在较远的空地上进行联络。并且工作于短波波段，工作频率在较低。由于短波信号较为不稳定，并且现阶段通信电台数量较多，电台之间的信号干扰也趋于复杂化，导致高频通信系统的通信质量远不如甚高频通信系统。所以，高频通信系统一般作为备用通信系统，防止飞机在运行过程中完全失去联系。

（三） 选择呼叫系统

选择呼叫系统可以比作一种呼叫器，可以联系特定的飞机。每个飞机都有属于自己的音频编码，供于地面空管基地对本机的联络。呼叫系统的选择工作原理是地面空中交通管制基地或塔台与指定的飞机通过高频、甚高频通讯系统进行联络。选择呼叫系统通过接受飞机的音频编码，并以亮灯或者提示信号提醒飞机准备进行联络，这时，飞行人员再看到提示后，便带上耳机听候空管基地或者塔台相关工作人员的指示。选择呼叫系统最大的优点就是，飞行人员不必一直戴着通信耳机，只要接受到提示信号，就能准备与地面有关人员之间的联络，进而消除了传统上机组长时间等候地面呼叫的缺点。

（四） 音频综合系统

飞机上的音频综合系统主要包括飞机内部的所有通信系统，比如广播系统、乘务员之间的联络系统、呼叫系统等。音频综合系统是飞机内部运行的重要系统，对维持机内稳定的工作状态有着重要作用。

二 常见民航甚高频通信系统的信号干扰

（一） 互调干扰

互调干扰主要分为发射机互调干扰和接收机互调干扰，两者的互调干扰都是由器件的非线性所引起的。其中，发射机的互调干扰是一个空管基站同时使用多台发射机而产生的互调干扰，不论这些发射机是否共用同一天线，它们的信号都会因为多个发射机之间的互感现象而发生变化，并窜入到不同的发射机中，进而产生互调干扰，对甚高频通讯系统的正常运行造成影响。一般为了减少VHF通讯系统受到互调干扰的影响。可以采取几点方法：（1）增大频率隔离度。若同一空管基地使用多台发射机，则需要增加发射机之间的距离以及天线之间的距离，并在输出端安装上带通滤波器，以减小各个发射机之间的干扰。(2)提高末级器件在发射机上的线性动态范围。（3）将单向隔离器放在每两个发射机和天线之间，以减小互调干扰。

（二） 交调干扰

交调干扰主要是有用信号和强干扰信号同时作用于混频器时而产生的干扰，这种干扰对甚高频通信系统的危害较大，不但对甚高频通信系统的正常运行造成了影响。若情况严重，还有可能造成空地失联。为了降低交调干扰对VHF通讯系统的影响。可以提高前端电路的选择性，降低进入到混频器的干扰信号;或者使用平方律器件，进而减少组合分量。

（三）中频干扰与镜像干扰

中频干扰与镜像干扰属于同一种类型的干扰，只不过干扰信号的频率不同。中频干扰指的是干扰信号和接收器中的信号频率相等而产生的干扰，而镜像干扰指的是干扰信号频率低于接收机中的信号频率而产生的干扰。这两种干扰最为常见，并且对VHF通讯系统危害更大。

（四）阻塞干扰

产生阻塞干扰的大致原因主要是器件的非线性以及接收机的动态范围受到限制，进而引发干扰。而具体原因有两种，一种是强干扰信号与较弱的有用信号同时进入接收机，导致接收机器件饱和并失真;另一种是当有用信号超过一定强度时，会导致振幅压缩，甚至阻塞，从而影响到VHF通讯系统的正常运行。

三 关于提高民航甚高频通信系统可靠性的几点建议

（一） 合并接受和发送信号的传输节点

对于甚高频通信系统，减少信号的传输节点能够有效降低信号节点之间的干扰，然后保障通讯系统的正常运行。而减少信号的传输节点就是要合理地把接受节点和发送节点合并在一起。不论是接受信号还是发送信号，都在同一节点使用机器，尤其是要减少多跳传输节点，从而提升VHF通信系统的稳定性和可靠性。

（二） 多种通信干线联合使用

据统计，由通信干线而引起的通信问题最多，在实际工作中，不能只采用一种运营商的通信干线，一旦这个运营商的通信干线出现问题，则需要耗费较多的时间去重新调整通信系统的工作状态;而采用多种通信干线，能避免由于其中一种通信干线故障而引起的通信紊乱，减少因通信干线故障而引起的通信瘫痪现象，有效提高VHF通信系统的可靠性。

（三） 异地备份

异地备份的原理是在不同地区建立多个甚高频台，形成扇形区域，并且同一个扇形区域由多个甚高频台覆盖，从而提升VHF通信系统的可靠性。大量实践表明，对扇形区域采用双重覆盖的方式，可以有效提升VHF通信系统的稳定性。若采用三个及以上的甚高频台覆盖方式，然后VHF通信系统的可靠性几乎趋于完美。为此，异地备份的构建对提高甚高频通信系统可靠性起到不可忽视的辅助作用。

（四） 注重抗干扰技术在通信系统中的应用

甚高频通信系统的故障主要是各种信号干扰所致，想要解决通讯系统故障的困扰。就必须从根源入手，减少通讯系统受到信号干扰的影响。一般而言，产生信号干扰的条件为：器件的非线性;干扰信号的频率与接收机中信号频率相符合并且能够进入接收机。为此，空管基地需要从引起信號干扰的条件入手，解决根源性问题，从而提高VHF通信系统的可靠性。

结语

开展相关管制工作的重要保障是民航空管通信系统的稳定性和可靠性。只有保证通信系统能够正常运行,飞机的管制工作才能有效展开,进而提高民用航空的安全性。为此,空管基地需要针对特定情况,及时分析各种信号干扰对空管通信系统的影响,寻找减少信号干扰的的解决办法,确保空管通信系统的可靠性。

参考文献

[1] 孙艳玲.民航空中管制通信系统可靠性的研究[D].山东大学，2007.

[2] 杨静.针对民航空中管制通信系统可靠性的研究[J].电脑知识与技术，2013（06）：1336-1337+1356.