地面通信導航系統(tǒng)設(shè)備防雷及保護技術(shù)淺析

黎超

【摘要】航空系統(tǒng)的導航、地空通信主要是通過地面通信導航系統(tǒng)與衛(wèi)星導航進行控制。而我國目前常使用的大規(guī)模集成電路技術(shù)通信導航應用，一旦遭到雷擊就會對整個航空通信系統(tǒng)造成嚴重破壞。地面通信導航系統(tǒng)設(shè)備如何進行防雷和設(shè)備保護，是航空事業(yè)發(fā)展的重點。

【關(guān)鍵詞】通信導航系統(tǒng) 防雷 防護

一、引言

大規(guī)模集成電路和智能化在我國航空，尤其是民航通信設(shè)備中得到廣泛應用，使得各種先進通信設(shè)備對過電壓的要求也就越來越高。現(xiàn)代的航空地面通信導航系統(tǒng)設(shè)備對雷電較敏感，這樣雷害問題就日益凸顯出來。為了提高我國民航通信及導航系統(tǒng)的安全和可靠水平，保障人民生命及財產(chǎn)安全，必須采取措施對地面的通信導航系統(tǒng)進行防雷電保護，以實現(xiàn)維護民航運輸通信導航的穩(wěn)定，保障我國人民的生命財產(chǎn)安全。

二、概念解析

1、航空通信導航系統(tǒng)。航空通信導航系統(tǒng)是一種多功能的航空電子系統(tǒng)。除通信外，還用于飛機間的相對導航和識別本系統(tǒng)成員。隨著電子對抗的發(fā)展，飛機無線電通信的保密、抗干擾、信號隱蔽等問題日益突出。機載電子設(shè)備日益增多，飛機負擔不斷增加，各項設(shè)備之間的電磁干擾也日益嚴重。鑒于以上的問題，航空運輸迫切需要航空電子設(shè)備實現(xiàn)多種用途，能同時具有相對導航和識別本系統(tǒng)成員的功能，這樣就出現(xiàn)了通信、導航、識別綜合系統(tǒng)。通信、導航、識別綜合系統(tǒng)能提供數(shù)字化語音、實時數(shù)據(jù)、精確測距、可靠識別等服務(wù)，并有大、中、小三種規(guī)格，可供各種飛機、各種指揮控制中心和移動的部隊使用。

2、防雷技術(shù)。防雷技術(shù)是指通過組成攔截、疏導最后泄放入地的一體化系統(tǒng)方式以防止由直擊雷或雷電的電磁脈沖對建筑物本身或其內(nèi)部設(shè)備造成損害的防護技術(shù)。目前應用于航空運輸中較廣的防雷技術(shù)主要有：雷電探測及雷電機理技術(shù)、輸電線路繞反擊判別技術(shù)、輸電線路降低雷擊跳閘率技術(shù)、雷電流測量技術(shù)、直擊雷防護技術(shù)、感應雷防護技術(shù)、侵入波防護技術(shù)、電子設(shè)備防雷技術(shù)、金屬氧化物避雷器技術(shù)、SPD技術(shù)。

三、地面通信導航系統(tǒng)設(shè)備防雷及保護技術(shù)應用

1、外部措施。航空通信導航系統(tǒng)的防雷外部措施主要是采用避雷針（避雷線、避雷網(wǎng)或避雷帶）和接地裝置（接地線、地級）。接地是防雷工程的最重要環(huán)節(jié)，不論是直擊雷防護還是雷電的靜電感應、電磁感應和雷電波入侵的防護技術(shù)，最終都是把雷電流送入大地。如果沒有良好的接地技術(shù)，就不可能有合格的防雷過程。保護接地的作用就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接，降低接點的對地電壓，避免人體觸電危險。定期檢查外部防雷設(shè)備是航空通信導航系統(tǒng)的防雷得以長期保護的重要工作。例如，定期檢查每個天線的電纜是否都已接到相應的天線插座，是否上緊；檢查每個天線的平衡一不平衡變換電纜是否都已接上，是否出現(xiàn)絞扭，是否塞到天線的支架桿內(nèi)；檢查所有天線的電離片和短路片是否都已調(diào)到相應臺站的頻率檢查所有邊帶天線的饋線是否都已接到機房內(nèi)的ADS上，連接時要注意相應的天線參數(shù)；檢查所有的接地線是否牢靠，尤其是地網(wǎng)接地，接地電阻值應小于1歐姆。

2、內(nèi)部措施。航空通信導航系統(tǒng)的防雷內(nèi)部措施主要是在發(fā)生雷電預警時可以迅速啟動應急預案，加強民航信號傳輸系統(tǒng)的保護。航空通信及導航系統(tǒng)專用光纜，設(shè)置雷電防護等級，在總配線架的分盒處安裝SPD信號，且該信號的放電電流要小于3KA。國際摩爾斯碼、調(diào)制頻率1020～50Hz、調(diào)制深度0～15%可調(diào)、編碼重復率6次，分鐘可調(diào)、鍵控速率7個字，分鐘可調(diào)。與DME合裝時，識別碼允許DVOR/DME分開獨立工作或DVOR/DME聯(lián)合工作（每第四個識別碼組送去DME）。對涉及航空通信導航的重要且精密的設(shè)備及UPS的前端假裝地面避雷器，預防在發(fā)生雷擊時，較大雷電電流可以通過電壓能量分流疏導至地下，保護精密數(shù)據(jù)的實時傳輸。通信及導航系統(tǒng)控制中心的計算機儀器等，全部需要對地假裝避雷器，儀器中的一些空線也需要接地和屏蔽接地處理。在機場四周的各個機房內(nèi)安裝信號避雷器，光纜中的芯線提前做好接地處理和維護，外邊包裹金屬護套接地，雙重的接地處理保證達到避雷的目的。

總結(jié)：民航運輸，肩負著我國日益增長的居民出行運輸重任，民航的空中安全管理成為重中之重。防患于未然，在空中交通事故發(fā)生產(chǎn)預警管理，杜絕空難事故的出現(xiàn)，是民航安全管理局的首要任務(wù)。雷電是大氣層的一種常見的劇烈放電自然現(xiàn)象，航空地面通信設(shè)備的防雷及保護需要從外部、內(nèi)部都做相應技術(shù)處理才能得以實現(xiàn)。