简述航空通信导航无线电干扰及处理
2021-11-30孙晨阳
孙晨阳
中国民用航空局华北地区空中交通管理局 北京 100621
引言
随着我国通信行业的不断前进,通信产品变得越发普及,我们的生活环境充满了无线电,其也成为干扰航空通信导航的主要因素,对飞行安全带来了严重威胁。由此可以说明,研究无线电干扰类型和原因、寻找解决策略具有重要意义。本文列举了无线电干扰类型和其对航空通信导航的影响,并归纳总结了几种比较常见的航空无线电干扰源,最后根据实际情况提出了处理无线电干扰的有效策略,希望可以为航空事业发展提供助力,希望可以为确保航空安全提供帮助。
1 航空飞机无线电设备概述
1.1 无线电通信系统
目前我国航空无线电通信系统一般都是由两种电台构成的,一种是短波单边带调幅电台,另一种是超短波调幅电台。一般情况下,短波单边带调幅电台会被运用于飞机和地面的通讯当中,而短波单边带调幅电台则会被运用于信号终端交流沟通指挥系统当中。但是因为各个通信系统存在交互,在相互影响下形成了单频单工通信网络,这个网络噪音不大,适应力也比较好,因此可以在航空通讯中顺利完成接收通讯信号的目的,为航空无线电通信系统可以正常发挥作用提供了保障。
1.2 航空导航系统
除了通信系统之外,飞机飞行还需要导航系统。现在的航空导航系统是由多种系统构成,例如我们比较熟悉的电子罗盘,还有指向仪表系统等。电子罗盘需要接受来自中波导航台发射的电子信号的指导,而且这些电子信号还可以起到检测作用。这样就可以实时指导飞行方向,从而可以避免飞机飞行偏离航道[1]。
飞行员获得飞机航向信息主要来自两个地方,一个是导航系统中的航向信号接收机,另一个则是地面航向信标发射台,两者之间是相互对应关系,从而可以实时、准确的确定飞机位置,对于飞机降落位置也能进行前提报告,对于经过的发射台位置也能提前做进行定位。在飞机降落和着陆过程中,下滑接收机会和地面进行对接,为确保飞机可以安全降落提供保障。
2 无线电对航空通信导航的影响
飞机正式飞行之前需要和地面进行联系,由地面指挥告知其航线,而且在飞行过程中还需要保持和地面的联系,以便可以对偏离的航线进行及时纠正,同时还需要接收地面的引导,这一过程就是导航。飞机上装载着很多无线电导航设备,这些设备可以发射和接收无线电波,这些无线电波可以帮助飞行人员确定飞机位置,如,飞行高度、和地面距离等,这样飞机就可以及时调整飞行航线,避免出现偏离航线飞行的情况。无线电对于航空通信导航的影响主要体现为以下几种类型:
2.1 同频和临频干扰
接收器并不具备过滤功能,只要信息频率一致就可以被接收器接收到,但是这些信息中有些信息是无用的这就会给导航系统造成干扰,这种干扰信号可以分为频率接近和频率相同两种。如果航空导航系统接收到了干扰信号就会出现解码失败,从而导致飞机飞行出现偏离航道的情况。
2.2 带外干扰
这种干扰主要是由两种因素导致的,一种是发射机杂散辐射,另一种则是接收机杂散响应。接收器只能接收相应频率的信号,但是如果一些无用信号的频率和这个频率相同也会被接收到,这就是杂散响应的发生原因。杂散响应和接收机本振频率之间有极大的关联。为了确保频率稳定性,消除杂散辐射干扰,一般都会在UHF和VHF低频段设置晶体振荡器,这种振荡器只有在主震频率通过多次倍频后才能得到需要的频率。在此过程中受非线性作用影响就会产生大量谐波,这些谐波频率是主震频率的倍数,要是这时的倍频回路滤波特性不太好就是随着发射要求频率一起被接收器接收,从而出现噪音[2]。
2.3 互调干扰
当多部发射机同时发射信号时,在非线性作用下收信机会在同一时间段收到两个不同频率的信号,这就属于互调干扰,这种干扰会对航空通信系统带来严重影响。
3 常见航空无线电干扰源
3.1 无线电设备造成的干扰
3.1.1 功率比较大的移动电话。这种设备的功率一般都比较大,它们工作时会产生杂散辐射,从而对航空通信导航专用频率造成影响,进而给飞机飞行带来安全隐患。另外,当这些设备发出的无线信号混入到航空通信导航系统专用的频率中就会对专用频率造成干扰,从而使得专用频率出现错乱。总而言之,大功率移动电话对于航空通信导航有着极大的影响,能够对其造成很大的安全隐患,相关人员必须要做好防范措施。
3.1.2 有线电视和调频广播。这两者的频率和航空通信专用频率比较接近,所以当两者的信号和航空通信导航频率出现在同一范围时,就会给通信导航系统带来干扰,从而给正常飞行造成阻碍。而且,现在很多广播天线或有线电视信号塔都设置在了位置比较高的地方,所以就会发生互调信号情况,这对于航空通信导航运行而言无疑会造成不良影响。
3.1.3 民航装载的设备。在飞机上也装载有很多无线设备,这些无线设备都是为保证飞机正常飞行而存在的,而且这些设备的数量并不少,还会经常流动,这些设备之间也存在相互干扰的现象。
3.2 机场周围手机信号造成的干扰
乘坐飞机时乘务人员都会要求乘客关闭手机,为的就是防止手机信号对航空通信导航造成影响,但是有些乘客并没有认识到不关闭手机会造成的危害,自身公德心比较薄弱,在飞机飞行过程中依然偷偷使用手机,从而给航空通信导航系统运行造成了干扰,甚至导致飞行人员不能及时接收来自地面的正确引导,还可能导致该系统获得错误的位置信息,从而给飞机乘客的人身安全带来了威胁。
3.3 非无线设备造成的干扰
医院使用的电子设备,还有机械、汽车等企业使用的电子设备也会发出无线电信号,只不过这些无线电信号水平参差不齐,而且他们的频段比较宽泛,但是这些信号在传播几百米后就会慢慢衰弱然后消散。所以一般情况下这些非无线设备并不能对航空通信导航系统带来影响,但要是这些设备就在和空台站比较靠近的地方运行,就可能对飞机运行造成影响[3]。
4 无线电干扰解决措施
4.1 对干扰源进行大力排查
为了确保飞行器飞行安全稳定性就要对各种可以发出无线电干扰信号的设备进行大力排查,这种排查不仅包括地面设备,还包括空中设备。相关工作人员需要借助先进的仪器对靠近空台站是否存在无线电干扰源进行仔细认真检查,一旦发现存在干扰源就要即刻采取措施进行处理,为保障飞行器安全飞行提供一个安全环境。
4.2 增强对无线电干扰的监测力度
大城市机场的客流量都比较大,对于这种机场一定要做好无线电干扰源监察检测工作,另外,如果航段上的飞行器比较多也要做好无线电干扰源监察检测工作,这对于保障飞行安全具有重要作用。该工作不仅针对地面无线电设备还包括空中无线电波,对于空中的监测需要借助配置有专门设备的飞机执行,这种飞机可以进行频谱扫描,这样就可以及时发现空中是否存在干扰无线电波。和地面无线电监测工作相比,空中监测工作的效率更高,但是对于精准度有着更高的要求,需要监测的范围也更加广泛,所以需要更先进的设备,这样才能更好地满足监测工作要求。通过进行空中无线电监测工作可以将干扰源准确的寻找出来,从而可以对这些干扰源进行有效处理,同时还要推动该工作朝着标准化、制度化方向发展,这样才能对无线电干扰进行有效处理,才能为航空通信导航正常运行提供保障。
4.3 加强起落和停靠区无线电干扰监测
飞机起落时是最容易出现事故的,所以需要对起落区无线电干扰进行严格检查和监测,对于停靠区也要做好这方面的工作,为航空通信可以顺畅运行提供保障,为飞机安全、平稳飞行提供保障。对于起落和停靠区域,相关人员需要借助专业设备实时检测是否有无线电干扰,同时还要积极研究更全面的监测模式和方式,将监测工作做到最好。
4.4 对航空设备抗干扰能力进行增强
航空设备如果可以具备较高的抗干扰能力就可以很好的对抗无线电干扰,飞机飞行将会变得更加稳定和安全。为了将无线电造成的干扰降到最低就需要积极抗干扰能力更高的航空设备,并对相关系统的敏捷性进行提升。此外,还可以对宽带频率安全性进行增强,这样也可以起到增强航空通信抗干扰效果的作用,但是需要注意不能导致设备质量下降,也不能导致设备性能降低。另外,还可以将通讯和导航系统功能进行交融,这样也可以让设备抗干扰能力得到发展。
4.5 对内部设备维护检修力度进行增强
飞机内部设备也是导致航空通信导航受到干扰的重要因素之一,所以就要做好飞机内部设备检修维护工作,对内部各个零部件进行严格检查,核查是否和质量检测证书内容相符。为了确保维护检修工作可以满足要求,进行设备维护检修时一定不能做出违反相关标准和要求的行为,更不能将一个质量不合格的材料应用于飞机上。
4.6 大力宣传航空普法并增加执法力度
无线电干扰的出现原因还有一方面来自于乘客的安全意识不足,所以需要提高对航空普法宣传的重视,对其进行大力宣传,让更多的人都能认识到无线电干扰的危害性,能够积极配合乘务员工作。航空企业可以在网络上、电视上和广播平台等各种媒体平台上宣传无线电干扰的危害性,还可以通过发传单、发布广告等形式增强人们的公德心和守法意识。在人们的共同努力下,无线电干扰一定能够得到有效消除,航空安全性将会得到更多的保障,航空服务质量也能变得更好,我国航空事业将会实现更好发展[4]。
5 结束语
通过本文的介绍对于无线电干扰的危害性相信大家都能理解了,当前无线电干扰情况越发严重,对于航空通信导航正常运行已经造成了很大的影响,如果这个问题得不到有效处理,将会给航空安全造成极大的威胁。所以,一方面需要对干扰源进行大力排查、增强对无线电干扰的监测力度、大力宣传航空普法并增加执法力度;另一方面则是要从技术方面进行突破,如,研发能够更好地抵抗无线电干扰的设备,这样就可以让航空通信导航发挥出更大的效用,航空飞行也会变得更具安全性。