民航空中管制通信系统可靠性分析与研究

2020-01-10张其乐

科学技术创新 2020年11期

张其乐

（中国民用航空华东地区空中交通管理局,上海200335）

民航空中管制通信通信系统中，主要通过甚高频电台与地面塔台进行信息传输，实现飞机与地面空管人员的双向通信与信息协调，为旅客的安全性和飞行指挥调度提供必要保障。实践工作中，相关人员应明确民航空中管制通信系统的构成，并且对影响通信可靠性的因素进行分析，为民航通信行业提供合理参考。

1 民航空中管制通信系统构成

1.1 高频通信系统

高频通信系统是民航通信系统的基础，其利用电离层发射信号，连接飞机与飞机之间的通信系统，并且与地面塔台中心进行连接，实现民航的高效合理调度，进而保证飞行过程的安全性，对通信系统应用的稳定性与可靠性产生重要影响。例如，甚高频通信系统，由于受到信号接受频段的影响，该系统主要应用在飞机起飞与降落等环节，因此，对这一系统的稳定性做出要求具有重要现实意义。

1.2 选择呼叫系统

选择呼叫系统在民航空中管制通信系统中，一直以来都是甚高频和高频系统的补充，针对民航系统而言，在正常的航行条件下，选择呼叫系统发挥重要的应用价值，可将接受到的高频段信号，进行合理转化，通过译码器提取有用信息，以此为驾驶员提供重要的信息数据参考，提升系统应用的完善性。同时，在选择呼叫系统的应用中，可结合实际需求，将信号转化为驾驶舱的灯光信号和音响信号，以此提供更加高效且合理的服务。此外，民航飞机的音频通信系统也体现在综合系统中，例如，飞机通话广播系统、客舱广播和娱乐设备等等，使得民航地空系统更加健全，提升民航通信系统的服务能力。

1.3 地面设备构成

民航空中管制通信系统主要用作于地面与飞机的有效通信，因此地面设备的构成对通信系统的稳定性形成重要影响，相关人员应认识到地面通信系统的重要性，致力于实现地面与空中通信资源的互联互通，为民航通信资源的合理调配贡献主要力量，实践工作，由于地面通信系统应用的信号传输方式属于高频通信网络，信号资源难以实现无损传输，因此，还需要对信号的获取路径进行严格规范。

2 民航空中管制通信系统的干扰因素分析

2.1 互调干扰

互调干扰是电路系统的原因造成的，主要干扰形式为接收机互调干扰和发射机互调干扰，相关设备之间的耦合作用使得通信信号获取的可靠性大打折扣，影响民航空中通信系统的稳定运行。以发射机的互调干扰为例，在设备运行阶段，来自其他设备的信号资源与发射机信道产生耦合作用，使得信号相互影响，提升通信资源获取难度，也不利于民航空中管制通信系统的稳定运行。实际表明，这种耦合效应对通信系统中的高频段信号产生不利影响，互调干扰模式对塔台与飞机之间的通信产生阻碍效应，为民航系统运行的安全性带来严重隐患[1]。

2.2 交调干扰

交调干扰也是影响民航空中管制通信系统的重要因素，相关工作人员应注重研究通信设备的交调干扰因素，对其进行合理整治。具体工作中，交调干扰主要指信号通过混频器输入到终端时，受到其他信号资源的干扰，导致信号资源获取的不真实和不可靠。由于中频段的信号无法有效过滤掉调制以后的信号，因此，信号对管制通信系统将构成明显的不利影响，使得系统通信的稳定性被打破，不利于实现空中通信资源与地面塔台的有效对接。一般情况下，信号交调干扰现象产生在通信系统的输入端，因此，为避免这一问题，技术人员需要在设备输入端，对相关的数据资源进行管理与维护，有效降低通信过程的交调干扰现象。

2.3 波道干扰

民航空中管制通信系统中，针对波道干扰的问题主要对副波道进行研究与讨论，副波道干扰是空中管制通信中的常见干扰模式，主要是干扰与本振混合形成的中频段干扰，最大干扰源来自中频和镜像。当干扰信号与中频频率接近的时候，会有副频道干扰的产生，形成对通信系统的不利影响。此外，阻塞干扰也是波道干扰模式的重要组成部分，阻塞干扰受到大功率的电台影响，工作人员需要对相关干扰源进行隔离，以此提升信号资源获取的稳定性与可靠性。

3 提高民航空中管制通信系统可靠性策略

3.1 异地备份和运营商选择

鉴于高频通信系统而言，为提高通信系统运行的可靠性，可构建基于不同通信地点的高频电台，进而实现不同扇区通信内容的一致性与统一性。值得注意的是，在高频平台的构建中，同一扇区的平台建设应具有足够的覆盖性，保证平台服务功能的最大化，由此提升通信系统的可靠性[2]。

此外，在民航事业空中管制系统中，运营商的选择直接关系到信号资源的稳定性与连续性，同时也是决定系统故障是否发生的关键因素。因此，在民航控制管制系统中，需要合理选择供应商，提高通信系统的抗干扰能力。实际工作中，相关人员可以应用双干线模式，对高频和低频系统进行系统管理，鉴于民航系统的异地备份与运营商选择对系统运行的可靠性的重要意义，应对不同频段的信息数据进行备份，提升民航空中管制通信系统应用的有效性。

3.2 设备分散和信号传输

工作实践中，设备的连接方式对民航空中管制系统可靠性产生直接影响，以并联结构存在的设备可有效提升系统的抗干扰能力，具体工作中，为增强高频信号的并联效应，在高频信号的接引过程中，可在不同模块之间进行备份，保证设备应用的可靠与连续。并且，在同一扇区的不同地点也应增加备份点。对于电源等不同设备也应采取多样化的形式进行连接与并入，实现通信设备的有效并联，加强设备的分散性，以此增加信号获取的高效性。

民航空中管制系统中，减少信号传输环节，对通信系统产生重要影响。在高频信号的通信传输中，容易受到传输环节的影响，减少环节、对增加传输效率、提高系统运行稳定性具有积极的促进作用。实践表明，信号传输的环节越多，其实际传输可靠性越低，因此，为提高民航空中管制系统应用的科学性与有效性，需要对各频段信号的传输环节进行简化，以此降低信号资源在传输过程中跳传效应，增加民航通信系统应用的稳定性与可靠性。

3.3 强化对话系统可靠性

目前，针对高频段信号传输而言，在具体传输过程中，信号资源受到各种因素的干扰强度较大，信号在到达调度平台后，容易出现检测问题，由此导致民航空中管制通信系统出现问题，使得调度不足现象发生。针对这一问题，相关人员应提高重视力度，致力于强化对话系统内部资源应用的可靠性，促使民航通信系统稳健发展[3]。

现阶段，我国民航空中通信管制系统中，应用的信号资源多为高频段信号，信号传输中容易发生损耗，因此，需要开发具有高度稳定性的通信系统，例如，甚高频通信系统的应用，可促使系统可靠性能达到99%以上，并且系统涵盖了管制中心传输、内部通话以及甚高频所能满足的所有模式。实践表明，为进一步提升系统应用的稳定性，需要在通信对话系统中，增设内话系统，并且以并联的形式对系统设备进行管理与维护，显著提升系统应用的可靠性。总之，民航空中管制通信系统中，不仅需要完善通信系统中的对话功能，也需要对通话设备进行更新与升级，保证设备应用的稳定性，减少相关因素的不利于影响。