航空通信导航的干扰问题研究

李坚（中国民用航空中南地区空中交通管理局技术保障中心，广东广州，510405）

航空通信导航的干扰问题研究

李坚
（中国民用航空中南地区空中交通管理局技术保障中心，广东广州，510405）

在本次研究中，文本基于航空通信导航干扰问题，在阐述汗孔通信导航设备基本组成与工作方式的基础上，对航空通信导航所面临的干扰问题进行分析，最后提出几点解决措施。从本次研究结果可知，干扰是航空通信导航中必须要面临的问题，为了能有效解决干扰问题，需要及时排查干扰源，并强化对无限弹干扰监测，才能有效避免干扰问题发生，保证航空通信导航质量。

航空通信导航；无线干扰；抗干扰

0 前言

近几年，通信干扰已经成为影响航空通信导航的重要因素，对航空通信导航的整体质量造成影响。就目前航空通信导航的实际情况而言，由于其主要包含导航与通信两大系统，因此所受到的干扰在很大程度上体现在对通信系统的干扰上，如果不能基础发现、处理这种干扰，将会影响飞行人员与地面的沟通，导致飞机偏离预先轨道，造成重大损失。由此可见，重视对航空通信导航干扰问题的研究具有实际意义。

1 机载无线电设备概述

正确了解机载无线电设备的组成对于分析航空通信导航干扰问题具有重要意义，因此应该得到相关人员的重视。总体而言，机载无线电设备的工作原理如图1所示。

图1 航空通信导航系统工作原理结构图

1.1 通信系统

航空通信系统主要由HFSSB（波单边带调幅电台）与VHF/UHF（超短波调幅电台）电台组成，其中短波单边带调幅电台被应用与远程空地通信，而超短波调幅电台被应用在终端交通密集区的空地指挥系统中。在众多设备的共同支撑下，机载调幅电台与地面塔台之间构成了一个简易的单频单工通信网络，该网络的主要特点是：调节噪音小、发射设备具有自听检查功能等，因此具有强大的适应能力。当航空电台在保持正常通信的条件下，该网络能不断的接收信号，保证了航空通信的水平。

随着技术的进一步发展，AMSS（航空移动卫星通信系统）得到了进一步的发展，该系统能够与卫星导航系统结合在一起，保证飞机能在任何地点都与地面保证正常的交流，因此得到了进一步推广。

1.2 导航系统

机载导航系统主要包括低频自动罗盘、仪表着陆系统等。其中机载无线电罗盘能够接收从中波导航台发射的电源信号，通过这种信号系统能够不断监测飞机飞行过程中与中波电台之间所形成的对位角，并通过这一角度不断调整飞机的飞行方向，引导飞机正常的飞行。

仪表着陆系统主要包括航向接收机、信标接收机、下滑接收机三个系统组成，分别对应着地面航向信标发射台、指点信标发射台、下滑道信标发射台。仪表着陆系统能够为飞机提供全面的着陆定位信息，并对飞机的行进做方向指导。

2 航空通信导航无线电干扰及其处理办法

2.1 基本干扰类型研究

就目前情况而言，航空通信导航系统在飞行过程中，所面临的干扰主要包括互调干扰、带外干扰、同频干扰三种。

2.1.1 互调干扰

互调干扰主要体现在发射机互调干扰方面，主要指多部发射机信号同时落入另一部发射机中，并且在其末级功放的非线性作用下产生相互调制作用，最终出现不同功率的信号，此时飞机会接收到不同频率的信号，对接收机的正常运行产生影响。

针对发射机互调干扰，主要采用增加发射机耦合损耗的方式来控制干扰发展，其主要措施包括：（1）相应增加发射机天线之间的距离，同时要满足隔离度＞50dB的基本指标，保证发射天线垂直方向间距相聚水平始终大于等于3λ。（2）单项隔离器需要在发射机的馈线与输出端插入高Q值的带通滤波器，通过这种办法保证两者之间的隔离度水平。（3）同一“三高”位置要尽量避开互调频率组的指配。

接收机互调干扰主要指多个高水品信号同时进入接收机中，并且在接收机前端非线性电路的作用下出现互调频率，此时互调频率在落入接收机中频频带造成干扰。从目前情况来看，航空通信导航设备如果存在老化问题，那么出现接收机互调干扰的概率会明显上升。

在处理接收机互调干扰问题时，常见的处理方法就是加装高Q值谐振腔滤波器，通过这种方法提高输入回路前端的选择性水平，相应的会抑制其他接受频率的信号，避免干扰发生。

2.1.2 带外干扰

带外干扰主要指发射机杂散辐射与接收机杂散响应时产生的干扰问题。

（1）发射机杂散辐射干扰。在UHF与VHF低频段，移动通信设备（主要指基站发射机）普遍采用晶体振荡器来保证频率的稳定性水平。该振荡器具有一个明显的特征，就是主震频率f0在经过多次倍频后才能获得达到发射要求的频率fr。在这个过程中，受倍频放大器与倍频器之间的非线性作用影响，会出现大量谐波，此谐波的频率会是f0的数倍，如果此时倍频回路的滤波特性不理想，那么这些谐波就会随着fr被一起方大并辐射，最终被接收机接收，产生噪音。

（2）接收机杂散响应干扰。接收机不仅能够接收到有用的信号，还能获取其他频率的无用信号，这些无用的信号会产生响应能力，被称为杂散相应。杂散相应的水平与接收机本振频率之间存在着密切关系。超外差接收机的杂散响应主要有中频响应和镜频响应。

镜频在军用、民用航空通信导航频率受干扰时有发生。由于航空通信制式电台收信机选择性指标差(杂散响应抑制、邻道选择性差)引起镜频干扰,处理镜频干扰一般在接收机的输入端加装窄带滤波器。

2.2 常见航空干扰源

2.2.1 无线电设备

（1）大功率移动电话。大功率移动电话能够干扰民航频率，一方面这种设备会产生很大的功率，这些功率将会以杂散辐射的方式落入到导航专用频率中，引发安全风险；另一方面，大功率移动电话会使用航空通信的专用频率，导致航空通信导航的专用频率发生混乱。总体而言，使用大功率移动电话会直接影响航空通信导航水平，具有很大的安全隐患，应该引起相关人员的重视。

（2）有线电视或者调频广播。上述两者的电台频率为88MHZ-108MHz，与航空通信的108MHz-137MHz相近，因此在运行过程中可能会出现频率干扰的现象。同时，调频广播的电台发射功率大，再加之很多广播天线都位于高山或者高塔上，经常会出现互调信号问题，影响航空通信导航质量水平。

（3）民航自身设备。民航自身为了保证飞机正常运行，经常会使用大量的无线设备，这些无线设备的数量多并且流动性大，彼此之间就出现相互干扰问题。总体而言，造成干扰的原因主要包括：①设备本身存在故障，在运行过程中经常在错误的频道进行错误的发送，影响信号质量。②设备安装与配置存在不规范之处，影响了发射的灵敏度与功率水平。

2.2.2 非无线设备

非无线设备主要指医科类电子设备、工科类电子设备等，这些设备在运行过程中会产生不同水平的无线电信号，并且这些信号的频段很宽，但是由于没有经过天馈系统方大，因此会出现十分明显的衰弱，在几百米之后就会消失。理论上非无线设备无法对飞行器产生干扰，但是如果设备距离空台站很近，那么就有可能影响航空通信频率。

3 航空通信导航干扰常规处理措施

3.1 及时排查干扰源

就目前情况而言，电磁环境复杂化已经成为航空通信导航必须要面临的问题，因此如果想要进一步降低外部因素对航空通信导航的影响，就需要及时排查干扰源，一旦发现干扰源存在，需要在第一时间采取解决措施，并用专业的信号检测系统进行检查，最大程度上保证干扰源排查效果。

3.2 强化对无线电干扰的检测

对于航空相比繁忙的航段或者在客流量很大的机场，需要强化对无线电干扰源的检测，这对于航空通信安全具有重要意义。从当前研究来看，在无线电干扰检测中，不仅要对地面无线电进行排查，还需要积极排查空中无线电波，依靠配有专门设备的飞机，不断通过频谱扫描监控空中无线电干扰情况。与传统技术相比，空中干扰监测相对于地面干扰监测来说，具有精度高、速度快、监测范围大的特点，能满足多种条件下的无线电干扰检测要求，具有极强的适应能力。因此对于各地区而言，在繁忙的航段和客流量大的机场中，科学的使用空中干扰检测系统能够准确的定位干扰源，将无线电干扰监测制度化、定期化，不断降低电子干扰对航空通信导航的影响，保证通信导航水平。

4 结论

本文主要分析了航空通信导航干扰的相关问题，在阐述航空通信导航干扰问题的同时，对其针对性处理办法进行分析，并介绍了两点常规的处理办法。总体而言，干扰是航空通信导航必须要面临的一个问题，如果不能及时处理，将会影响航空飞行安全。

of the IEEE Vehicular Technology Conference. Stockhoml, Sweden, 2005:2840-2844

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林海霞（1978——），女，河北唐山玉田人，硕士研究生，副教授，主要研究领域为计算机网络与通信技术。

Study on interference of aeronautical communication and navigation

Li Jian
（Technical support center of Air Traffic Management Bureau of Zhongnan District of China Civil Aviation Administration，Guangzhou Guangdong,510405）

In this study, text interference of aero communication and navigation based on basis and working on porokeratosis of navigation and communication equipment on the basic composition of the interference problem facing aero communication and navigation are analyzed, and finally puts forward some solving measures. We can see from the results of this study, the interference is aviation communication navigation must face the issue, in order to effectively solve the problem of interference, the need for timely investigation and sources of interference, and strengthen of the infinite interference monitoring, can effectively avoid the interference problems, ensure the quality of aviation communication and navigation.

Aeronautical communication navigation; Radio interference; Anti-interference