淺談民航通信系統預防和查找無線電幹擾的方法

論文類別:工學論文 > 通信學論文
論文標簽:通信系統論文 民航通信論文
論文作者: 郭明成
上傳時間:2013/1/18 8:16:00

 論文關鍵詞: 民航通信系統 無線電幹擾 預防檢測 重要性 方法

  論文摘 要: 航空業的發展速度越來越快,國內機場和航線以及航班的次數逐年上升,無線電臺的數量也在日益攀升,而在民航通信系統中,無線電幹擾給飛機造成嚴重的飛行影響,也會給國民經濟的發展帶來巨大的損失。加強民航通信系統的無線電幹擾的預防和查找能力是一項需要長期完善的工作。主要論述民航通信系統無線電幹擾的類型和預防、查找無線電幹擾的方法,以期能夠為相關實踐提供些許理論參考。
  長期阻礙民航通信系統和導航系統高效運作的主要因素就是無線電的幹擾。以某機場的航空通信系統為例,筆者分析了互調幹擾和串擾這兩種無線電幹擾的類型,並相應提出了預防的解決辦法,最後提出了可以借鑒國外的監測與查找辦法來不斷提高我國的無線電幹擾的查找與監測能力。
  1 民航通信系統無線電幹擾的類型
  根據某航空公司的具體設置情況和無線電幹擾情況,總結出兩種常見的幹擾類型。
  其一,互調幹擾。它的涵義是如果收信機和發信機同時被輸入兩個以上(包含兩個)的頻率信號時,電路產生非線性特征,倘若另外還有一個信號正好與有用的信號頻率相似或相等,這個信號也能通過收信機和發信機,進而就會對有用的信號產生幹擾。帶來的結果就是會降低通話的質量,甚至使接受到的信號失真,發生這種情況的時候,空中的飛行人員很難取得與地面控制中心的聯系,這就容易造成民航地空指揮通信系統不能正常工作,飛機的飛行安全得不到應有的保障。這種互調幹擾的影響還會波及到航空設備的正常運作。例如發射機在進行合理科學調試之後的工作頻率可以達到輸出電路的最佳諧振點標準,此時通過電路的電流值保持在最低限度。倘若互調幹擾信號導致工作電路失靈,那麽通過電路的電流量就相應地增大,致使設備元件在運作過程中產生過多的熱量,很容易燒壞發射機。
  因此要采取必要的預防措施來減少互調幹擾的故障率。1)可以先從發射機方面入手,在每一臺發射機分用天線的時候,可以適當加大各天線之間的水平隔離距離和垂直隔離距離,這樣就能夠有效防止饋線相互靠近平行敷設,也可以將高Q帶通濾波器接入到發射機的輸出端口,從而有效提高收發信號的間隔,還可以不斷改進發射機末級功放的性能。2)可以從接受機方面著手來減小幹擾程度。將衰減器接入到接受機的前端,使得幹擾信號的電平降到最小限度。此外還可以采用多級調諧回路以保證接受機具有性能良好的工作回路,降低無線電的幹擾程度。同時還可以在混頻器中使用平方律特性比較突出的構件,這樣也可以起到降低幹擾的效果。3)檢查所有金屬配件的接觸情況,發現有接觸不良的及時更換,避免超負荷運行。
  其二,串擾的情況是兩個以上(包括兩個)的無線電波道,當它們在通信時的頻率間隔非常接近的時候,其中的一個電波道的通話聲音就會在兩一個電波道中響起,從而幹擾了該電波道的正常通信。現階段,民航通信系統的甚高頻通信系統專用頻段集中在7MHZ的範圍內。綜觀我國的民航通信系統情況,由於空管的單位數量大,每一單位都需要使用幾個甚至幾十個頻率,所以頻率相近的問題也在所難免。要有效避免這一幹擾的發生就需要對信號頻率進行科學化、合理化的設計和布局,將那些比較相似的頻率均分到不同的無線電臺。如果一家無線電臺中存在多個間隔相近的頻率,就將這些相近的頻率分布到不同的天線共用系統中去。還可以在保證地空管制系統運作良好的情況下,減少間隔相近的頻率的發射機的正常發射功率,在一定程度上加大接受機的靜噪門限值。另外還要經常檢查與維護收發信機、濾波器、單向器等,隨時隨地掌握這些設備的運行情況,及時發現問題,做好設備的優化升級工作。

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 2 民航通信系統無線電幹擾的查找方法
  如何科學準確查找民航通信系統的無線電的幹擾方法值得進一步研究與探索,這裏以美國的實踐為例來說明具體的運作方式。美國民航無線電幹擾監測系統(簡稱IMDS)在具體的應用中不斷得到完善,對無線電幹擾的具有很高的監測能力,也可以對幹擾源進行高精度的查找和定位,此方法轉變了民航通信系統中的導航方式,即由地基導航轉變衛星導航。該系統運行步驟主要有四點:
  一是在用戶的發送報告遭受到無線電的幹擾的時候,那麽該監測系統便會把這些幹擾報告如實記錄在案,最後匯總成無線電幹擾事件報告表,詳細統計了事故發生的時間、事故持續的時間、無線電的幹擾程度、事故帶來的後果和影響等,同時用發生時間作為檢索信息的目錄條件。倘若是飛行員報告的無線電幹擾事件,其中記錄的內容要增添事故發生的位置、海拔、航向等。這些信息經過整理後,還要使用自動化軟件工具進行科學分析與鑒定,利用分析的結果可以隨時掌握檢測設備的使用狀況。
  二是如果在已經確定的搜索區域中存有民航的地面設施時,要及時和地面設施取得聯系,及時將可能實施的監測行動通知下去。如果地面固定無線電幹擾監測系統監測到無線電的幹擾,則有關專家要立刻在該固定無線電幹擾檢測系統設施附近部署地面移動的便攜式無線電幹擾監測系統。通常來看,無線電幹擾源一般位於該地面固定無線電幹擾監測系統設施的無線電示向線的範圍之內。
  三是當用戶所受幹擾是間斷性幹擾的時候,就要運用可搬移無線電幹擾監測系統來查找和定位,因為移動便攜式無線電幹擾監測系統不容易查找到間斷性幹擾信號。可搬移無線電幹擾監測系統可以最大限度地拓寬監測範圍,也可以在無人操作的條件下,自動實現數據搜集的目的,並且能保持較長的自動運作時間。該系統還可以由控制站通過RF調制解調器或電話線對其監測項目進行遙控。
  四是在飛行員只報告RFI幹擾的時候,地面設施對無線電幹擾源的查找與定位工作就變得有些困難。這是因為報告飛機的無線電示向線覆蓋了面積較大的地理區域,這時候可以選擇機載無線電幹擾監測系統來科學查找與定位出影響民航安全飛
  行的無線電幹擾源。
  上述的方式具有一定的普遍性,但是畢竟基於外國的航空事業基礎上,所以我們在借鑒的同時首先要立足於本國國情,探索出更適合自身的監測辦法。
  3 總結
  綜上所述,民航通信系統中的無線電幹擾的監測與控制工作關系重大,尤其在科學技術水平不斷發展的今天,很多種類的通信設備和工業生產設備的應用越來越廣泛,致使無線電幹擾的現象頻頻發生,所以加強無線電及其頻率審批的管理和組織也非常重要,有效的管理可以為民航通信系統的正常運作提供良好的環境基礎。同時也要充分了解無線電幹擾現象發生的根本原理,對不同的類型進行不同的預防和維護措施,提高規劃與布局的合理性以及科學性,爭取將甚高頻通信系統的無線電幹擾程度控制在最低的範圍內,以便為管制運行提供良好的通信導航監視服務,促進民航事業的發展。
  

參考文獻


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