民航地空通信干扰问题研究

2011-01-09吕文彬

科技传播 2011年15期

关键词：大功率空管干扰信号

吕文彬

民航湖南空管分局，湖南长沙 410141

民航地空通信干扰问题研究

吕文彬

民航湖南空管分局，湖南长沙 410141

地空通话频率信号受到干扰，极易引起飞机驾驶员不明地面指挥命令，导致错听、误听甚至失去联系而严重危及飞行安全。面对日益严重的无线电干扰，如何排查干扰和预防干扰是目前民航空管系统最值得研究的问题。

地空通信；无线电；干扰

0 引言

甚高频地空通信是目前民航空中交通管理的主要手段，随着城市化建设的加快、无线电产业的壮大以及电子产品无规则泛滥，干扰日益严重，据民航监控中心统计数据，每月影响民航地空通信的无线电干扰多达100多起，以2011年2月份月报显示：民航空管系统共收到无线电干扰报告150起，其中空中干扰89起，地面干扰45起，地空均受干扰16起。如下图所示，频发的地空干扰对民航飞行安全构成严重威胁。与去年同期相比更令人触目惊心，采取有力措施，确保无线电频率使用安全和正常，避免因无线电干扰造成航空事故迫在眉睫。

2011年2月全国民航空管系统无线电干扰情况统计

2011年2月同比无线电干扰情况

1 常见干扰类型分析

1.1 互调干扰

若接收机前端电路的选择性不好，会使两个或多个干扰信号经接收机的输入端，到达变频级，由于变频级的非线性作用，有可能使两个干扰信号彼此混频，产生频率接近有用信号频率的互调干扰，并与有用信号一起经过中放系统，最后在检波器上产生差拍检波，产生啸叫声。

1.2 交调干扰

如果接收机前端电路的选择性不好，使两个用音频调制的信号同时进入接收机，到达高频级的输入端，在变频器非线性特性作用下，干扰信号的调制信号转移到有用信号上，这样在中频回路中无法滤除这个干扰。不管干扰信号与有用信号的频率相差多少，只要它们共同进入接收机前端，而且强度足够强，就有可能产生交调干扰。

1.3 副波道干扰

有外部干扰时，如果这个干扰信号能够通过变频器的某个寄生通道变换为中频，那么这个干扰信号就称为副波道干扰，或寄生波道干扰。

1.4 同频干扰

凡是无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频道有用信号的接收机造成的干扰。

1.5 带外干扰

发射机的谐波或杂散辐射在接收有用信号的通带内造成的干扰，称为带外干扰.

1.6 阻塞干扰

接收微弱的有用信号时，受到接收频率两旁、高频回路带内一强干扰信号的干扰，称为阻塞干扰，轻则降低接收灵敏，重则通信中断。

2 常见干扰原因分析

地空通信干扰包括广播电台干扰、电流声、背景噪音、信号被抑制、无信号等类型，据统计地空通信干扰主要有民航自身指标不合格的设备，无线寻呼机、广播电视、大功率无绳电话等。

2.1 自身设备原因

设备由于长期使用老化，产生一些不该发出来的，我们叫（杂散），这个问题发生的概率不高，但也值得注意，有时连工作人员都无法意识到；比如湖南RGS（地空数据链）的OTE甚高频设备就造成了地空通信的全频段干扰，通过更换设备和加装滤波器干扰立即解决。

配置不合理容易造成邻道干扰，民航地空通信频率在118MHz～140MHz之间，频道间隔为25kHz，资源有限，在全国民航高速发展的今天，地空通信台迅速增加，如果不合理配置，（包括各地频率分配，功率规范）极易造成全国各地地空通信相互干扰。

不规范安装将贻害无穷，比如各个发射机分用天线时，天线间的水平和垂直隔离距离不合理有时会产生互调干扰，相近频率设备共用天线易造成干扰。

2.2 周边配套设施及机房电磁环境存在问题

目前民航地空通信设备都有UPS供电，如ups中逆变器很容易产生一些谐波分量干扰地空通信，同机房其他电子设备老化或者故障影响机房电磁环境造成干扰。

地空通信台站有时有高压供电线路，高压线路老化或者高压开关故障极易造成击穿放电造成频率干扰，此类干扰一般在白天天气好（干燥时）的时出现，容易误会成附件建筑工地施工造成，目前按照民航新的规范高压应在距离台站200m以外入地并做好屏蔽，能有效改善这方面的干扰。

候机楼内无线电环境较差容易造成干扰停机坪飞机的情况，主要是候机楼设备较多，缺乏准入制度，曾经出现廊桥显示屏造成干扰附近飞机的情况。甚至一些有线电视安装不规范也会造成干扰。这些设备虽发出电磁信号较弱，但对于附近的飞机极易造成不间断的噪声干扰。

2.3 民众滥用无线电设备，以大功率无绳电话最为突出

民航飞机驾驶员在高空飞行的时候，耳机里有时候还会听到有人邀请吃饭，还有相互聊天这样的声音。也就是说地面大功率无绳电话滥用造成的干扰，一般人都不太敢相信会有这样的事情发生，但事实就是存在，全国民航各地都有类似的报道，难于排查，国家规定无绳电话的发射功率不大于20mW，而大功率无绳电话工作时，以相当大的功率（通常为5W）持续发射信令和话音，发射频率以108MHz～150MHz为多见，在整个通电话期间无间断，由于手机和主机相距很近，相对较远的电台很难对这种非法通讯实施有效干扰。因此，经常是无绳电话一通话，相应的航空通讯信道就瘫痪，任凭受干扰台在干扰频率上如何抗议，无绳电话的通话都不受影响。干扰发生时，被干扰台通常先收到一连串类似电报码的信令音，随后即为电话话音，这些均可以用调幅航空电台收到。这类干扰已经成了顽疾，与地方无委和政府通过艰辛的工作，好不容易解决了的问题，不久后又容易死灰复燃。

2.4 广电系统设备影响

广电系统设备虽工作在非航空专用频段，但从理论上说，广播和电视广播可能对甚高频地空通话产生互调干扰、谐波干扰、杂散辐射干扰等。有线电视如果发生泄漏，其增补频道的信号还会对地空通信造成同频干扰。广播电台发射功率很大，一般都不少于千瓦级，即使残波辐射只占极小比例，其功率的绝对数值也是可观的，而且广播电视系统内部普遍存在不按要求设置功率、私自增大发射功率的情况，且其发射设备普遍较为陈旧，频率稳定度不高，易发生频偏和产生其他频率，有时多发射机共用机房，共用天线，极易产生互调信号，导致民航专用频段电磁环境恶化。这种情况是全国报道最多的，目前靠发现一起查处一起收效甚微，且治标不治本。较为典型的是湖北公安县人民广播电台私自架设中转台，私自使用大功率设备造成河南空管分局郑州塔台进（近）管制频率被干扰。如果不是机组清晰地听到其广播内容，就不容易确定干扰源的位置，该干扰就不可能在短期内消除。

2.5 无线寻呼发射机

无线寻呼设备造成的干扰主要是同频干扰和互调干扰，在150MHz寻呼频段和1995年以后增加的280MHz寻呼频段频率之间，很容易产生落入航空无线电频段的互调干扰信号，随着寻呼业务逐渐推出历史舞台，这类干扰日益减少。

2.6 恶意的破坏

随着业余无线电活动蓬勃发展，无线电爱好者愈来愈多。曾出现过指挥飞机升降的情况，这有可能是恶意的，或者说是恶作剧的，本身可能没意识，但造成的后果很严重，且排查难度较大。

3 有效预防干扰

如今可能造成地空通信干扰的原因正不断增多，有些显而易见容易跟踪，有些则非常细微，很难识别发现。干扰问题解决必须从源头入手，预防为主。

1）民航系统应加强自身设备的监管和准入制度建设，严格把关；坚持定期电磁环境测试和设备检测制度，发现隐患，及时处理；

2）加强监控网络的建设，提高执法能力：远距离的地空通信干扰源，一般都具有功率大、位置高的特点。由于距离远，地形和环境因素的影响，增加了移动监测查找的难度，劳心劳力，收效甚微。依靠联网的多个固定站或遥控站却能够比较迅速的定位干扰源。加强监测网络建设将有利于排查干扰，做到早发现，早查处、早纠正，防患于未然；

3）加大执法力度，规范销售市场：比如对大功率无绳电话的禁止，国家（无委）发了很多文件，来禁止这种大功率无绳电话；目前擅自销售，价钱又很便宜，可以随意买卖大功率无绳电话，包括民航专用的通信电台。目前靠查一处治理一处的方式，收效甚微，且治标不治本，规范销售市场刻不容缓；

4）加大宣传，提高民众意识，让全社会来维护空中电波的秩序，保证国家社会安全和稳定；

5）民航系统加强应与各地无委沟通，做到早发现、早报告，及时跟进通告情况和总结，并做好取证和协助排查的工作。