基于天地圖API的航空無線電干擾區域定位平臺設計與實現

鳳瀧+余焰

摘 要：結合實際，重點探討了基于天地圖API的航空無線電干擾區域定位平臺設計與實現。

關鍵詞：航空無線電干擾；定位平臺；設計；實現

引言

近年來民航空管甚高頻地空通信受到干擾情況日益嚴重，多個頻率均出現了不同程度的干擾，其中有些干擾嚴重的影響到管制對空通話，有些干擾持續長達數周時間，給飛行安全帶來了隱患。本文針對較難排查的空中受無線電干擾的特點，基于天地圖API，通過JavaScript腳本語言，設計并實現一個可視化、精確化的航空無線電干擾區域定位平臺，將空中航班反映的受干擾區域更精準的定位，報送給地方無委，以期更快速準確的定位干擾源。

1 航空無線電干擾

1.1 干擾類型

1.1.1 無線電干擾從原理來分，可分為同頻干擾、鄰頻干擾、帶外干擾、互調干擾、阻塞干擾等。

1.1.2 從干擾源來分，可分為民航內部干擾、廣播干擾、出租車電臺干擾、工科醫射頻設備干擾、無線電壓制設備等。

1.1.3 從干擾特征分，可分為廣播電視干擾、背景噪聲干擾、電流聲干擾、嘯叫聲干擾、警笛聲干擾、卡波道、電話語音、咔咔聲、不明干擾等。

1.1.4 從受干擾空間區域來分，又可分為空中受干擾、地面受干擾、空中與地面都受干擾。

1.2 空中受干擾區域的定位方案

空中受干擾的特點：干擾多發、排查困難。由于空管地面設備接收不到干擾，干擾情況全憑飛行員描述，同時受航班飛行高度、速度、航線、時間等因素制約，需從多個航班飛行員描述中確定干擾較強的大致區域。有時空中受干擾還是間歇型的，排查干擾源難度更大，如不能提供準確的干擾區域范圍，地面排查可能會撲空。正是由于空中受干擾的特性，我們需要對受干擾區域更精準的定位，為此我們曾提出兩個方案：

1.2.1 在空管自動化系統上加載行政區域圖，定位空中干擾區域所對應的行政區域。能在空管自動化系統上直接標記干擾區域最理想，可惜自動化廠家目前只能提供中國邊界的圖層，更詳盡的行政區域圖層無法提供。這同我們的需求相差甚遠，不得不放棄該方案。

1.2.2 在常用電子地圖（如百度地圖、GOOGLE地圖、天地圖等）上準確加載機場、航路、航線、定位點等信息，將航班報告的空中干擾區域直接定位在電子地圖上。此方案的優勢在于，除了詳細的行政區域圖之外，還可以疊加衛星圖層、地形圖層，可以更直觀的了解受干擾區域地面的地理信息數據。通過對常用電子地圖比選，從衛星圖層完整性、數據安全等方面綜合考慮，我們選擇了國家地理信息公共服務平臺--天地圖。

2 天地圖API介紹

“天地圖”是國家測繪地理信息局主導建設的國家地理信息公共服務平臺。天地圖API將“天地圖”的數據及功能服務資源以應用接口的形式對外開放，開發者可以利用天地圖API將“天地圖”豐富的地圖功能嵌入到各類應用系統、網站或移動終端應用中，以此來實現各類增值服務及應用。

天地圖API包括WEB API和移動API，天地圖Web API是一套基于JavaScript全新升級的應用程序接口，為開發者提供了快速調用天地圖在線地理信息服務的通道，包括快速創建地圖、調用地圖、在地圖上添加覆蓋物等。

JavaScript是一種屬于網絡的腳本語言，已經被廣泛用于Web應用開發，通常JavaScript腳本是通過嵌入在HTML中來實現自身的功能的。JavaScript 具有如下幾個特點：這是一種解釋性的腳本語言（代碼不進行預編譯）；主要用來向HTML 頁面添加交互行為；可以直接嵌入HTML 頁面，但寫成單獨的js文件有利于結構和行為的分離；跨平臺特性，在絕大多數瀏覽器的支持下，可以在多種平臺下運行。

3 系統設計與實現

3.1 設計方案

3.1.1 功能要求。在對航空無線電干擾區域定位平臺的設計中應該具有如下功能：通過為地圖加載控件實現地圖縮放平移等基本功能，衛星、地形等圖層的選擇加載功能；通過為地圖添加覆蓋物，實現地圖上機場、航路、航線、定位點、管制區、距離環等信息的顯示；通過為地圖加載地圖工具，實現干擾區域測距、標注等功能。

3.1.2 系統結構。該平臺功能的實現可用如圖1結構表示。

3.2 部分JavaScript實現代碼

3.2.1 地圖加載

（1）初始化地圖對象

map = new TMap（“mapDiv”）；

（2）設置顯示地圖的中心點和級別

map.centerAndZoom（new TLngLat（longitude， latitude），zoom）； //中心點經緯度

（3）允許鼠標雙擊地圖放大

map.enableDoubleClickZoom（ ）；

（4）允許鼠標滾輪縮放地圖

map.enableHandleMouseScroll（ ）；

3.2.2 添加覆蓋物

（1）向地圖上添加航路航線，以添加G341航線為例：

3.3 系統效果展示

本地區航空無線電干擾區域定位平臺已實現在行政區域圖上準確加載機場、航路、航線、定位點、管制區、距離環等信息；可以選擇疊加衛星圖層、地形圖層，方便查看并了解受干擾區域地面的地理、地形等信息數據；還提供測距、標注功能的地圖工具，用來標記干擾區域。平臺整體效果圖，見圖2；局部加載地形混合地圖效果，見圖3。

3.4 系統應用實例

2015年12月13日起，進港航班反映本場24號跑道五邊，距離本場10-25km高度900-1200m空中塔臺主頻有背景廣播聲嚴重干擾，有航班反映能聽到唱二人轉，無法聽清管制員指令。由于干擾區域剛好處于進近管制、塔臺管制交接區域，航班聽不清塔臺管制指令，影響了正常管制交接，嚴重影響了航班飛行安全，塔臺管制被迫更換備頻。收到塔臺干擾申訴后，我們立即將情況填寫航空無線電頻率干擾申訴報告表，并利用當時處于測試中的航空無線電干擾區域定位平臺畫出干擾區域范圍，見圖4，報請省無委協助排查。

省無委組織相關技術力量前往受干擾區域進行排查，由于干擾范圍定位準確，很快確定干擾源來自省廣播電臺某頻道，位于干擾區域附近的某調頻轉播臺，設備發射功率超高，經省無委協調已調低設備功率，干擾消失，塔臺改回主頻工作。

3.5 系統新功能開發

目前建成的平臺還處在基礎階段，我們將不斷完善并添加新的功能。受西北同行啟發，我們計劃將利用垂徑定理定向的功能加入，屆時將提供干擾源方向參考功能。

垂徑定理，推論二：弦的垂直平分線經過圓心，并且平分這條弦所對的弧。我們選取干擾強度相同的兩個點連線作為弦，并做該弦的垂直平分線，垂直平分線應當經過以干擾源為圓心的圓。只要我們能從航班的描述中得到干擾強度相同的兩個點，尤其是干擾出現和消失的兩個點，通過做垂直平分線即可得到干擾源的兩個方向，雖然可能會有一定誤差，但這將極大的縮小地面干擾排查范圍，沿著垂直平分線的兩個方向排查總有一個方向會有收獲。這在前面干擾案例排查的結果中可以得到印證，干擾源剛好在垂直平分線西北方向附近。

結束語

航空無線電干擾日趨嚴重的今天，干擾排查申訴不只是排除內部干擾，填表報告，我們需要提供詳實準確的干擾信息，一個準確的位置范圍信息可以縮小排查范圍，推動干擾排查進展，直接影響干擾排查效率。本文從空中受干擾區域精準定位入手，設計并實現基于天地圖API的航空無線電干擾區域定位平臺，希望能對經常遇到空中無線電干擾的同行，開闊思路，提供一定借鑒和幫助，以期共同提高應對航空無線電干擾的水平。