航空通信導航的干擾問題研究

李堅（中國民用航空中南地區空中交通管理局技術保障中心，廣東廣州，510405）

航空通信導航的干擾問題研究

李堅
（中國民用航空中南地區空中交通管理局技術保障中心，廣東廣州，510405）

在本次研究中，文本基于航空通信導航干擾問題，在闡述汗孔通信導航設備基本組成與工作方式的基礎上，對航空通信導航所面臨的干擾問題進行分析，最后提出幾點解決措施。從本次研究結果可知，干擾是航空通信導航中必須要面臨的問題，為了能有效解決干擾問題，需要及時排查干擾源，并強化對無限彈干擾監測，才能有效避免干擾問題發生，保證航空通信導航質量。

航空通信導航；無線干擾；抗干擾

0 前言

近幾年，通信干擾已經成為影響航空通信導航的重要因素，對航空通信導航的整體質量造成影響。就目前航空通信導航的實際情況而言，由于其主要包含導航與通信兩大系統，因此所受到的干擾在很大程度上體現在對通信系統的干擾上，如果不能基礎發現、處理這種干擾，將會影響飛行人員與地面的溝通，導致飛機偏離預先軌道，造成重大損失。由此可見，重視對航空通信導航干擾問題的研究具有實際意義。

1 機載無線電設備概述

正確了解機載無線電設備的組成對于分析航空通信導航干擾問題具有重要意義，因此應該得到相關人員的重視。總體而言，機載無線電設備的工作原理如圖1所示。

圖1 航空通信導航系統工作原理結構圖

1.1 通信系統

航空通信系統主要由HFSSB（波單邊帶調幅電臺）與VHF/UHF（超短波調幅電臺）電臺組成，其中短波單邊帶調幅電臺被應用與遠程空地通信，而超短波調幅電臺被應用在終端交通密集區的空地指揮系統中。在眾多設備的共同支撐下，機載調幅電臺與地面塔臺之間構成了一個簡易的單頻單工通信網絡，該網絡的主要特點是：調節噪音小、發射設備具有自聽檢查功能等，因此具有強大的適應能力。當航空電臺在保持正常通信的條件下，該網絡能不斷的接收信號，保證了航空通信的水平。

隨著技術的進一步發展，AMSS（航空移動衛星通信系統）得到了進一步的發展，該系統能夠與衛星導航系統結合在一起，保證飛機能在任何地點都與地面保證正常的交流，因此得到了進一步推廣。

1.2 導航系統

機載導航系統主要包括低頻自動羅盤、儀表著陸系統等。其中機載無線電羅盤能夠接收從中波導航臺發射的電源信號，通過這種信號系統能夠不斷監測飛機飛行過程中與中波電臺之間所形成的對位角，并通過這一角度不斷調整飛機的飛行方向，引導飛機正常的飛行。

儀表著陸系統主要包括航向接收機、信標接收機、下滑接收機三個系統組成，分別對應著地面航向信標發射臺、指點信標發射臺、下滑道信標發射臺。儀表著陸系統能夠為飛機提供全面的著陸定位信息，并對飛機的行進做方向指導。

2 航空通信導航無線電干擾及其處理辦法

2.1 基本干擾類型研究

就目前情況而言，航空通信導航系統在飛行過程中，所面臨的干擾主要包括互調干擾、帶外干擾、同頻干擾三種。

2.1.1 互調干擾

互調干擾主要體現在發射機互調干擾方面，主要指多部發射機信號同時落入另一部發射機中，并且在其末級功放的非線性作用下產生相互調制作用，最終出現不同功率的信號，此時飛機會接收到不同頻率的信號，對接收機的正常運行產生影響。

針對發射機互調干擾，主要采用增加發射機耦合損耗的方式來控制干擾發展，其主要措施包括：（1）相應增加發射機天線之間的距離，同時要滿足隔離度＞50dB的基本指標，保證發射天線垂直方向間距相聚水平始終大于等于3λ。（2）單項隔離器需要在發射機的饋線與輸出端插入高Q值的帶通濾波器，通過這種辦法保證兩者之間的隔離度水平。（3）同一“三高”位置要盡量避開互調頻率組的指配。

接收機互調干擾主要指多個高水品信號同時進入接收機中，并且在接收機前端非線性電路的作用下出現互調頻率，此時互調頻率在落入接收機中頻頻帶造成干擾。從目前情況來看，航空通信導航設備如果存在老化問題，那么出現接收機互調干擾的概率會明顯上升。

在處理接收機互調干擾問題時，常見的處理方法就是加裝高Q值諧振腔濾波器，通過這種方法提高輸入回路前端的選擇性水平，相應的會抑制其他接受頻率的信號，避免干擾發生。

2.1.2 帶外干擾

帶外干擾主要指發射機雜散輻射與接收機雜散響應時產生的干擾問題。

（1）發射機雜散輻射干擾。在UHF與VHF低頻段，移動通信設備（主要指基站發射機）普遍采用晶體振蕩器來保證頻率的穩定性水平。該振蕩器具有一個明顯的特征，就是主震頻率f0在經過多次倍頻后才能獲得達到發射要求的頻率fr。在這個過程中，受倍頻放大器與倍頻器之間的非線性作用影響，會出現大量諧波，此諧波的頻率會是f0的數倍，如果此時倍頻回路的濾波特性不理想，那么這些諧波就會隨著fr被一起方大并輻射，最終被接收機接收，產生噪音。

（2）接收機雜散響應干擾。接收機不僅能夠接收到有用的信號，還能獲取其他頻率的無用信號，這些無用的信號會產生響應能力，被稱為雜散相應。雜散相應的水平與接收機本振頻率之間存在著密切關系。超外差接收機的雜散響應主要有中頻響應和鏡頻響應。

鏡頻在軍用、民用航空通信導航頻率受干擾時有發生。由于航空通信制式電臺收信機選擇性指標差(雜散響應抑制、鄰道選擇性差)引起鏡頻干擾,處理鏡頻干擾一般在接收機的輸入端加裝窄帶濾波器。

2.2 常見航空干擾源

2.2.1 無線電設備

（1）大功率移動電話。大功率移動電話能夠干擾民航頻率，一方面這種設備會產生很大的功率，這些功率將會以雜散輻射的方式落入到導航專用頻率中，引發安全風險；另一方面，大功率移動電話會使用航空通信的專用頻率，導致航空通信導航的專用頻率發生混亂。總體而言，使用大功率移動電話會直接影響航空通信導航水平，具有很大的安全隱患，應該引起相關人員的重視。

（2）有線電視或者調頻廣播。上述兩者的電臺頻率為88MHZ-108MHz，與航空通信的108MHz-137MHz相近，因此在運行過程中可能會出現頻率干擾的現象。同時，調頻廣播的電臺發射功率大，再加之很多廣播天線都位于高山或者高塔上，經常會出現互調信號問題，影響航空通信導航質量水平。

（3）民航自身設備。民航自身為了保證飛機正常運行，經常會使用大量的無線設備，這些無線設備的數量多并且流動性大，彼此之間就出現相互干擾問題。總體而言，造成干擾的原因主要包括：①設備本身存在故障，在運行過程中經常在錯誤的頻道進行錯誤的發送，影響信號質量。②設備安裝與配置存在不規范之處，影響了發射的靈敏度與功率水平。

2.2.2 非無線設備

非無線設備主要指醫科類電子設備、工科類電子設備等，這些設備在運行過程中會產生不同水平的無線電信號，并且這些信號的頻段很寬，但是由于沒有經過天饋系統方大，因此會出現十分明顯的衰弱，在幾百米之后就會消失。理論上非無線設備無法對飛行器產生干擾，但是如果設備距離空臺站很近，那么就有可能影響航空通信頻率。

3 航空通信導航干擾常規處理措施

3.1 及時排查干擾源

就目前情況而言，電磁環境復雜化已經成為航空通信導航必須要面臨的問題，因此如果想要進一步降低外部因素對航空通信導航的影響，就需要及時排查干擾源，一旦發現干擾源存在，需要在第一時間采取解決措施，并用專業的信號檢測系統進行檢查，最大程度上保證干擾源排查效果。

3.2 強化對無線電干擾的檢測

對于航空相比繁忙的航段或者在客流量很大的機場，需要強化對無線電干擾源的檢測，這對于航空通信安全具有重要意義。從當前研究來看，在無線電干擾檢測中，不僅要對地面無線電進行排查，還需要積極排查空中無線電波，依靠配有專門設備的飛機，不斷通過頻譜掃描監控空中無線電干擾情況。與傳統技術相比，空中干擾監測相對于地面干擾監測來說，具有精度高、速度快、監測范圍大的特點，能滿足多種條件下的無線電干擾檢測要求，具有極強的適應能力。因此對于各地區而言，在繁忙的航段和客流量大的機場中，科學的使用空中干擾檢測系統能夠準確的定位干擾源，將無線電干擾監測制度化、定期化，不斷降低電子干擾對航空通信導航的影響，保證通信導航水平。

4 結論

本文主要分析了航空通信導航干擾的相關問題，在闡述航空通信導航干擾問題的同時，對其針對性處理辦法進行分析，并介紹了兩點常規的處理辦法。總體而言，干擾是航空通信導航必須要面臨的一個問題，如果不能及時處理，將會影響航空飛行安全。

of the IEEE Vehicular Technology Conference. Stockhoml, Sweden, 2005:2840-2844

[7] Fukuhara T. Broadcast methods for inter-vehicle communications systems//Proceedings of the IEEE Wireless and Communications and networking Conference. New Orleans, USA, 2005:2252-2257

[8]Wang P, He Y ,Huang L S. Near optimal scheduling of datd aggregation in wireless sensor networks. Journal on Ad Hoc Networks, 2013,11(4):1287-1298.

林海霞（1978——），女，河北唐山玉田人，碩士研究生，副教授，主要研究領域為計算機網絡與通信技術。

Study on interference of aeronautical communication and navigation

Li Jian
（Technical support center of Air Traffic Management Bureau of Zhongnan District of China Civil Aviation Administration，Guangzhou Guangdong,510405）

In this study, text interference of aero communication and navigation based on basis and working on porokeratosis of navigation and communication equipment on the basic composition of the interference problem facing aero communication and navigation are analyzed, and finally puts forward some solving measures. We can see from the results of this study, the interference is aviation communication navigation must face the issue, in order to effectively solve the problem of interference, the need for timely investigation and sources of interference, and strengthen of the infinite interference monitoring, can effectively avoid the interference problems, ensure the quality of aviation communication and navigation.

Aeronautical communication navigation; Radio interference; Anti-interference