淺談民用航空中甚高頻通訊的應(yīng)用

萬方舟

【摘 要】近年來，我國(guó)的民航事業(yè)發(fā)展很快，據(jù)中國(guó)民航局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)民航業(yè)在全球航空運(yùn)輸業(yè)和國(guó)內(nèi)綜合交通運(yùn)輸體系中，保持最快增長(zhǎng)速度。可靠的通訊系統(tǒng)可以提高飛行的安全度。但是這樣重要的通訊系統(tǒng)并沒有完善，還存在許多問題。如傳播距離近。傳播不穩(wěn)定，易受其他干擾信號(hào)的影響，并且只在設(shè)有地面甚高頻子網(wǎng)的地區(qū)可以使用，而目前許多公司也在致力于衛(wèi)星通信，以期可以覆蓋更廣的區(qū)域，解決甚高頻通訊的地域限制。為了航空安全，我們將堅(jiān)持不懈的攻關(guān)克難。

【關(guān)鍵詞】甚高頻；民航；應(yīng)用

一、甚高頻通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介

客機(jī)的通信系統(tǒng)多用于和地面電臺(tái)或和其他飛機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，以及在飛機(jī)內(nèi)機(jī)組人員之間進(jìn)行通話、向旅客傳送話音和娛樂音頻信號(hào)。甚高頻通信系統(tǒng)用于視線距離內(nèi)的調(diào)幅通話聯(lián)絡(luò)，頻率范圍為118～136MHz。

甚高頻通信系統(tǒng)供飛機(jī)與地面臺(tái)站、飛機(jī)與飛機(jī)之間進(jìn)行雙向語音和數(shù)據(jù)通信聯(lián)絡(luò)。每一個(gè)駕駛員通過其中任一系統(tǒng)選擇一個(gè)工作頻率后，即可進(jìn)行發(fā)射和接收。甚高頻通信系統(tǒng)采用調(diào)幅工作方式，其工作的頻率范圍由118.000～151.975MHz，頻道間隔為25kHz，這是國(guó)際民航組織規(guī)定頻率范圍和頻道間隔。甚高頻通信系統(tǒng)天線是輻射和接收射頻信號(hào)的裝置。天線通常是刀型天線，長(zhǎng)度通常為12in。天線與發(fā)射電路的阻抗是匹配的，天線通過同軸電纜與甚高頻收發(fā)組件相連。

機(jī)載甚高頻通信系統(tǒng)由收發(fā)組、控制盒和天線三個(gè)基本組件組成。VHF收發(fā)機(jī)可對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射、接收和解調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)通信。收發(fā)機(jī)內(nèi)部由電源電路、頻率合成電路、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)等部分組成。工作電壓為27.5VDC，最小發(fā)射功率25W。電壓駐波比顯示在上部電壓駐波比確率窗口。當(dāng)功率指示控制電門置于“FWD”和“DEF”位時(shí)，顯示窗口分別指示發(fā)射和反射功率。面板上還有耳機(jī)和麥克風(fēng)插孔，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作控制。

VHF天線分別在機(jī)身頂部、機(jī)腹前部和后部，它可在VHF頻段發(fā)射和接收射頻信號(hào)。VHF天線稱作“刀”形天線，長(zhǎng)12英寸（in），底部寬8英寸（in），天線屬垂直極化，具有50Ω阻抗值，可全向接收和發(fā)射。

接收機(jī)是一個(gè)二次變頻的超外差接收機(jī)，工作方式是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅方式，只能接收調(diào)幅信號(hào)。高頻端電路由輸入電路、射頻衰減器、高頻放大器和混頻器組成。他們決定著接收機(jī)的靈敏度及抗干擾能力。一般要求這部分電路線性要好，動(dòng)態(tài)范圍要寬。

二、甚高頻在民航空中的應(yīng)用

1、飛機(jī)放行

飛機(jī)放行師在嚴(yán)格仔細(xì)檢查飛機(jī)后，手勢(shì)做可以起飛的動(dòng)作。航空管理部通過甚高頻通訊系統(tǒng)了解飛機(jī)情況。

2、甚高頻通訊系統(tǒng)為所有離港航空器提供地面管制服務(wù)

當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)，駕駛員完全手控操作飛機(jī)，要面對(duì)許多問題和可能到突發(fā)狀況，所以盡可能多的了解一切數(shù)據(jù)情況，以便隨時(shí)做出應(yīng)對(duì)。其管制范圍是機(jī)場(chǎng)活動(dòng)區(qū)內(nèi)跑道入口等待點(diǎn)，滑行道，聯(lián)絡(luò)道，至停機(jī)橋。

3、甚高頻通訊系統(tǒng)對(duì)所有進(jìn)離港航空器提供空中管制服務(wù)空中管制服務(wù)又可以按管制范圍分為機(jī)場(chǎng)管制和進(jìn)近管制，機(jī)場(chǎng)管制的管制范圍較小，大約在跑道頭延長(zhǎng)線10km，高度不超過300m。進(jìn)近管制的管制范圍較大，在以機(jī)場(chǎng)為中心150km左右，高度大約是6000m。

4、飛行中的甚高頻通訊運(yùn)用

為了方便在世界任何一個(gè)地方的航空器與地面終端系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，在許多地方都建設(shè)了甚高頻無線電地面站，這些甚高頻無線電地面站共同組成了一個(gè)大范圍的甚高頻子網(wǎng)。使得航空器在可視距離內(nèi)與地面終端系統(tǒng)保持聯(lián)系，使得飛機(jī)飛行的不確定性大大減低，一定程度上提高了飛機(jī)飛行的安全性。甚高頻無線臺(tái)應(yīng)該建在高處，并盡可能考慮到可能出現(xiàn)的情況如維護(hù)管理，故障報(bào)修，電力運(yùn)輸，防火防盜等許多情況。若想使無線臺(tái)覆蓋更廣的面積，也可以選擇講臺(tái)建在高山上，但是要考慮交通狀況，最好是交通良好便于到達(dá)的山地，有人定時(shí)定點(diǎn)的去檢查無線臺(tái)的質(zhì)量狀況。

三、甚高頻通訊的問題及解決措施

由于機(jī)載VHF通信系統(tǒng)采用118.000～136.975MHz頻段，只能實(shí)現(xiàn)視距傳播；且采用標(biāo)準(zhǔn)AM調(diào)制方式，抗干擾能力較弱；功率25W，比較小。這些特點(diǎn)決定了機(jī)載VHF通信系統(tǒng)容易受到各種干擾而導(dǎo)致通信失真甚至受阻。音頻輸出端輸出干擾信號(hào)，在飛行員耳機(jī)內(nèi)產(chǎn)生嘯叫或噪聲現(xiàn)象，影響飛行員正常工作。通常會(huì)導(dǎo)致：

1.通信距離大大縮短；

2.噪音增加和話音嚴(yán)重失真，甚至無法進(jìn)行通話或數(shù)據(jù)傳輸；

3.影響飛行員、地面指揮員的正常通信，影響飛機(jī)的飛行安全；

甚高頻通訊主要任務(wù)是為空中和地面通訊架起溝通的橋梁，而這架橋梁能否堅(jiān)固就取決于甚高頻通訊傳遞信息的功能是否可靠。而目前對(duì)甚高頻通訊的可靠性影響最大的是無線電干擾如互調(diào)干擾，雜輻射干擾，阻塞干擾等尤其是互調(diào)干擾，互調(diào)干擾極易發(fā)生而且危害很大。互調(diào)干擾是在多個(gè)頻率信號(hào)一起輸入收信機(jī)或發(fā)信機(jī)時(shí)由于信號(hào)過多而產(chǎn)生新的頻率的諧波，這種新的與傳播信息無關(guān)的諧波是破壞通訊頻道的殺手，嚴(yán)重影響VHF的質(zhì)量。為避免或是減少此類情況的發(fā)生，可以減弱發(fā)射機(jī)，接收機(jī)，外部效應(yīng)因其的干擾，可以在各發(fā)射機(jī)和天線之間裝置隔離器物，改善發(fā)射機(jī)與天線的配對(duì)，安裝共用天線系統(tǒng)，選用效果更好的輸入回路電路，安裝濾波器使即將進(jìn)入接收機(jī)前端的干擾信號(hào)衰減。還可以使用射頻避雷器等。當(dāng)然最好的方法是依法關(guān)閉非法電臺(tái)，凈化電磁環(huán)境。

四、結(jié)論

VHF地空數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展以及它的建設(shè)與運(yùn)行滿足了飛行流量的增長(zhǎng)，保證了空中飛行的安全以及航空運(yùn)輸生產(chǎn)技術(shù)的需要。并與國(guó)際民航組織的新航行系統(tǒng)中的航空電信網(wǎng)接軌，很大地促進(jìn)了我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展，隨著科技的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)條件的改善，空中飛行流量還會(huì)不斷增大，我們還需要繼續(xù)發(fā)掘甚高頻系統(tǒng)的其他潛在功能，以滿足今后中國(guó)民航地空的發(fā)展與變化。

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