干擾信號對儀表著陸系統的影響分析

陳禹作

【摘 要】論文首先從儀表著陸系統的原始概念出發，介紹了儀表導航系統的工作原理，并著重介紹了信標場地、設備安裝不善以及電磁信號對信號的干擾影響，針對極端氣候和下滑場地環境惡化產生的不利影響對信號干擾進行了相關解析，旨在為廣大從事一線機場導航的工作人員提供相關參考，排除造成信號干擾的直接和間接原因，為行業安全提供有效保證。

【Abstract】Based on the original concept of instrument landing system， this paper introduces the working principle of instrument navigation system， and introduces the influence comes from the signal field， poor equipment installation and the influence of electromagnetic signal on signal interference. In view of the adverse effects of the extreme climate and the environment deterioration of the decline field， the signal interference is analyzed. The purpose of this paper is to provide a reference for the majority of front-line staff engaged in airport navigation， eliminate the direct and indirect causes of signal interference， and provide effective guarantee for industry security.

【關鍵詞】儀表著陸系統；干擾信號；影響 ；機場導航

【Keywords】instrument landing system； interference signal； influence； airport navigation

【中圖分類號】V241 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0161-02

1 引言

隨著當前航班任務的日益頻繁，相關的飛機試駕次數不斷增加，而飛機起飛和著陸事故的現象時有發生，且當前的儀表著陸系統與場地及電磁環境息息相關，因此，需要針對干擾信號對儀表著陸系統的影響，開展針對性的分析討論，以確保系統運行的穩定性。

2 儀表著陸系統的概念與作用機理

儀表著陸系統（Instrument Landing System， ILS） 也稱儀器降落系統，盲降系統，是應用最為廣泛的飛機精密進近和著陸引導系統。它的作用是由地面發射的兩束無線電信號實現航向道和下滑道指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機通過機載接收設備，確定自身與該路徑的相對位置，使飛機沿正確方向飛向跑道并且平穩下降高度，最終實現安全著陸，因此，儀表著陸系統能在低天氣標準或飛行員看不到任何目視參考的天氣下，引導飛機進近著陸。[1]

儀表著陸系統通常由一個甚高頻（VHF）航向信標臺、一個特高頻（UHF）下滑信標臺和幾個甚高頻（VHF）指點標組成。航向信標臺給出與跑道中心線對準的航向面，下滑信標給出仰角2.5°-3.5°的下滑面，這兩個面的交線即是儀表著陸系統給出的飛機進近著陸的準確路線。

3 儀表著陸系統信號抖動的影響因素分析

3.1 信標場地及設備安裝的影響

下滑信標場地的不規范對輻射信號的影響主要表現在，當場地設置不規范時，形成的鏡像反射面就會因不夠平整而不能形成清晰的鏡像，從而不能形成預期的場型，另一方面，當下滑天線前方存在障礙物時，可能會產生二次發射，影響信號的反饋，若二次反射能夠輻射到下滑道，可能會引起信號波形的改變，從而影響在儀表著陸系統上的信號接收。設備自身的安裝不規范問題可能是引起儀表著陸系統信號不穩定的內在原因， 當場地因素無法規避而必須對天線及設備的電氣參數進行調整時，就會因機械安裝的問題給信號的發射和接受產生不利影響，而且此類影響帶有較強的主觀性，當對天線的橫向偏置設置不符合相關要求時，會從形式上改變進場時的天線的輻射相位，從而對信號入口的高度產生較大影響，影響對飛機導航的位置判斷[2]。

3.2 電磁信號的干擾影響

電磁信號的干擾對于儀表著陸系統信號不穩的影響較為直接，究其原因可能是因為機場附近的企業部門或者個人不按照相關的使用無線電頻段，一些非法的電臺及無線電愛好者的干擾，對相關信號頻率的干擾，當信號頻率與儀表著陸系統的頻率相近時，會形成波形的疊加，造成對既有機場航道導航設置的偏移，使儀表著陸系統的信號抖動，造成導致機組信號的不穩定。另外，導致電磁波對儀表著陸系統的相近波段的信號干擾的影響源還包括，通信雷達及導航發射設備的通信，包括各類移動通信站，交通系統的電磁輻射干擾，包括電氣化鐵路和有軌、無軌電車，電力系統的電磁輻射干擾，包括高壓輸變電線路及地下電纜和變電站等設備的干擾，最后，各類工業及醫療科研高頻設備都可能對機場導航的信號產生干擾，工業的設備如高頻感應加熱設備，科研設備如電子加速器和電磁灶等，醫療設備如高頻、超短波和紫外線理療機等。[3]

3.3 不利氣候條件對信號的影響

在不利氣象條件下，如極冷氣候對于儀表著陸系統的影響主要表現在天線對輻射和電波接收的能力取決于天線系統的功率，在天線系統中，由于外在介質的損耗或者熱損失導致在傳輸過程中會損失部分能量而無法全部轉換為電磁波信號，當氣候極為惡劣時，寒冷天氣導致的積雪會在天線的輻射振子上集聚，使其傳輸損耗加大，發射功率降低，與此同時，在天線振子輻射面上會出現凹凸不平的積雪，這部分不平整規則的冰雪會對電磁波的強弱產生不等的輻射和吸收，破壞天線的方向性函數，降低天線增益，對信號的輻射和吸收產生不利影響[4]。

3.4 下滑臺保護區的惡化對信號的影響

依據相關規定，對于儀表著陸保護區的設計分為A、B、C三區。在A區不能生長超過0.3米使得農作物和雜草，縱向坡度與跑到坡度相同，且該區不允許停放車輛和飛機，不允許存在地面的交通活動，B區應該盡量地面平坦，當存在地形起伏時，應保持在允許的范圍內，該允許值根據具體情況，與天線到地形變化處的距離及天線的高度有關。C區不允許有高于10米的金屬建筑、高壓輸電線及樹木、山丘及堤壩的存在。當實際條件不滿足相關的規定，導致保護區的環境惡化時，會使得下滑道彎曲，引起儀表著陸系統的信號抖動以及結構超限等問題存在，從而給航班落地造成極其嚴重的不良后果，該現象也是筆者針對近幾年的飛行校驗報告得到的，關于下滑臺的環境惡化的實際情況，得出的相關具有實際意義的對信號干擾造成影響的一大關注問題[5，6]。

4 結語

綜上所述，只有加強對儀表著陸系統自身的校驗和維護，從外在的環境變化角度入手，積極總結出針對干擾信號對儀表著陸系統的影響原因，作為一名實際工作在機場的導航一線的工作人員，只有平時注意觀察信號干擾的細微差別，針對機場的具體情況和設備的變化情況，善于發現和積極探討相關的技術問題，才能增強對實際經驗的學習能力，不斷完善相關的知識技術體系，為確保飛機的正常起飛和著陸做好后勤保障。

【參考文獻】

【1】向曉晗.儀表著陸系統干擾原因分析[J].通訊世界，2016（12）：264-265.

【2】秦偉，王芳，機場飛機等待及停放位置對儀表著陸系統信號的干擾研究[J].電子技術與軟件工程，2015（8）：56-56.

【3】劉曉萌.關于場地因素影響下滑道結構的分析[J].中國科技縱橫，2016（20）：224-224.

【4】翟建華.凝凍氣候下MK10型ILS設備故障實例與分析[J].黑龍江科技信息，2016（10）：40-40.

【5】肖偉成.分析混凝土道面對導航信號的影響[J].工程技術（文摘版），2016（3）：289-289.

【6】黃鉅江.下滑信標場地測量和天線精確安裝的重要性[J].科技資訊，2015（13）：73-74.