探究強化民航甚高頻通信系統可靠程度的途徑

余 焰，郭健偉

（民航吉林空管分局，吉林 長春 130039）

1 概述甚高頻通信系統

1.1 內 涵

民航甚高頻通信系統供飛機與飛機、地面臺站與飛機雙向傳輸數據與話音，為發揮該系統數據傳輸功能需民航飛機配備相關裝置。駕駛員在應用甚高頻通信系統前，需在相關系統內選定工作頻率，用以接收、發射信息，該通信系統具有調頻功能，通常情況下民航在118.000～151.975 MHz均可實現通信目標，在民航通信過程中主要應用118.000～136.975 MHz頻率，其頻道間隔為25 kHz，以甚高頻無線電波為通信載體的VHF具有通信范圍較短特性，只可以在目視范圍進行通信，作用距離跟隨飛機飛行高度發生變化。在飛機起落或與地面管控人員溝通時，需要進行雙向語音通信，只有民航飛機甚高頻通信系統穩定、可靠，才能降低飛機起飛、降落等通信事故發生的幾率。

1.2 組 成

民航甚高頻通信系統主要由天線、收發信機及控制盒構成，其中天線主要用于接收、輻射射頻信號，機載天線通常為刀形，長約30.48 cm，其電阻與天線阻抗相互匹配，甚高頻收發裝置經由同軸電纜與天線相接，其收發機阻抗（輸出時）為50 Ω。一旦該電臺天線出現老化、受潮、絕緣不佳等現象時，會降低該設備輸出功率，縮短通信距離，影響民航甚高頻通信系統可靠程度。為此需維護人員定期檢查天線，及時更換破損及受潮天線，為保障其通信系統穩定性奠定基礎。控制盒作為民航甚高頻通信系統重要裝置，具備兩個同軸旋鈕，助其靈活地選擇工作頻率，在這兩個旋鈕上部設有顯示窗，從中可以得知該設備所選頻率，其機構內試驗按鈕主要用于檢驗接收機穩定性。為此維護人員需定期檢驗控制盒試驗按鈕穩定性，為保障通信系統安全、可靠奠定基礎。收發信機前段設有靜噪斷開按鈕，并與控制盒試驗開關相連，工作人員通過操控靜噪控制電路，可以檢測接收機是否處于正常工作狀態，若該系統未處于內話系統運行狀態，可以直接測試收發機。在新型收發機上發射功率指示燈被功率指示器、功率/電壓柱波比指示器取代，后者作為二極管顯示器，可依據指示器開關控制位置顯示正向功率、電壓柱波比、反向功率等讀數[1]。

1.3 傳 輸

5 W為民航甚高頻通信系統發射機最低發射頻率，3/xV為該系統接收機靈敏度，其信噪比為6 dB，該系統在實際應用過程中最大頻率為136.975 MHz，最低頻率為118.000 MHz，依據國際民航組織相關要求，將頻率間隔控制在25 kHz，為此該系統可以設置頻道共計720個，在民航遇到突發事故需要進行呼救時，全世界統一應用頻率為121.500 MHz，其中主要用于地面管制的頻率為121.600～121.925 MHz。當信號發出后，同一頻率內發出信號的一方需停止連續發射信號動作，等待對方信號進入，避免出現漏接信號消極現象，繼而保障民航甚高頻通信系統穩定、可靠。民航甚高頻通信系統在傳輸過程中具有傳播距離近、表面波衰減快、頻率高等特點，其通信傳輸距離需控制在視線所及范圍內。該系統以空間波傳播為主，同時電波受地形、對流層、地物等因素影響，需通信人員合理選擇通信時機，提高該系統的可靠性、穩定性和有效性[2]。

2 影響民航甚高頻通信系統可靠度的因素

2.1 阻塞干擾

當民航通信系統內有大功率電臺與接收機距離過近，將影響該系統信號穩定性，若出現強信號阻塞現象，會大幅度降低信號輸出幅度，嚴重影響通信信號正常接收成效，接收機無法保障正常運作，嚴重影響民航甚高頻通信系統的可靠度[3]。

2.2 互調干擾

民航甚高頻通信系統中電路非線性屬性是造成其產生互調干擾的重要因素，依據干擾源所在位置，可以將互調干擾分為發射機和接收機互調干擾兩大類。前者基于本機與末級發生發射信號耦合現象，造成電路中信號互相調制，產生全新的頻率組合，并和有用信號同時存在，繼而產生互調干擾；后者通常發生在混頻器輸入端，由兩個或多個干擾信號并存合成干擾源，互調干擾具有影響民航甚高頻通信系統重要信息安全性消極現象，同時可能引起信號失真問題，無法在飛行器與塔臺之間構建穩定、可靠的通信體系，干擾嚴重時會造成地面民航通信系統癱瘓等不良后果。

2.3 交調干擾

若在混頻器信號接收端同時存在干擾信號和有用信號，受變頻器影響，有用信號將被干擾調制信號影響，中頻回路不能將干擾信號全部剔除，至此交調干擾現象產生。檢波器在完成自檢工作后仍無法規避干擾現象，交調干擾波幅與信號電壓之間成正比，當信號波幅下降時干擾信號同時變弱。在民航甚高頻通信系統內無論有用信號、干擾信號頻率有多大差距，只要信號同時從輸入端進入，并達到某一強度，就會造成交調干擾現象，并嚴重影響該系統可靠程度[4]。

3 提升民航甚高頻通信系統可靠程度的途徑

3.1 設置異地備份

為降低異常干擾對民航甚高頻通信系統的消極影響，需積極設置異地備份，構建異地備份體系，有效提高通信質量。其中，異地備份主要以建設甚高頻遙控臺為主要技術手段，確保民航飛機運行在同扇區不同的甚高頻遙控臺備份范圍，避免該系統受不良信號影響，為此需確保甚高頻臺處于同一扇形區域內，期間囊括三個或三個以上甚高頻臺，達到提高相關通信系統運行可靠程度的目的。為保障發揮異地備份能效，技術人員可以通過試驗事先明確甚高頻臺敷設參數和扇區面積，采用雙重覆蓋甚高頻臺方式，落實異地備份目標。若各扇區甚高頻臺多于三個，其所在系統運行可靠程度高達99%，繼而為民航提供優質通信服務。

3.2 完善通信干線

在總結以往通信信息故障發生頻率時，發現通信運營商敷設干線不穩定，是造成異常干擾頻發的突出因素之一。然而，基于當前通信技術發展水平，無法全面規避該不穩定因素，需要民航甚高頻通信系統選擇若干運營商，同時完善通信干線敷設體系。當其中一條通信干線發生故障時，其他通信干線可以發揮自身能效，頂替原有通信干線，為民航甚高頻通信系統服務，確保該系統穩定、可靠。例如，民航交通在管制時，可以運用雙干線甚高頻通信模式，該模式由兩條2 M干線構成，其中一條為主干線，另一條為備用干線，后者采用衛星傳輸，提高民航甚高頻通信系統可靠性，有效降低異常干擾對該系統的消極影響。

3.3 分散業務

雖然將信號接收業務集中在一處，可以有效提高信號傳輸、接收、分析以及整合效率；但是，也會同時產生信號干擾問題，一旦集中信號中有兩個或多個信號極為相近，將產生副波道干擾現象，影響民航通信系統的穩定性，為此民航通信系統需采取“業務分散”措施，在該系統接收信號時，以不同設備為依托將業務分散，若干設備之間為并聯狀態，避免設備故障影響信號傳輸和接收穩定性，繼而有效提高民航甚高頻通信系統安全性、穩定性、可靠性。該措施在實踐過程中需確保不同位置、相同扇區FA16設備運用不同接入模塊進行有效備份，針對該系統內附屬設備，需依據通信實況，靈活選擇具有差異性的接入方式，從維護通信設備穩定性角度著手，采用并聯方式連接附屬設備。

3.4 優化傳輸環節

通過對以往民航甚高頻通信系統可靠程度進行分析可知，通信傳輸節點數量和通信傳輸可靠性成反比，一旦通信傳輸節點超過一定量，將直接影響通信系統信號傳輸綜合質量。因此，民航甚高頻通信系統需不斷優化傳輸環節，控制傳輸冗余環節，確保傳輸環節科學、合理。同時，它可有效保障系統功能性，尤其需控制該系統多跳傳輸次數，盡量縮減信號中間傳輸步驟。當前我國主要采用信號發射、信號接收相互分離的甚高頻遙控臺運行模式，此種運行模式徒增無用信號傳輸環節，使信號傳輸系統較為復雜，影響該系統可靠程度。基于此，我國民航甚高頻通信系統需在汲取國外先進經驗基礎上，積極思考建立一體化信號接收、發送模式的方法，簡化信號傳輸環節，為提高民航甚高頻通信系統穩定性夯實技術基石。

4 結 論

綜上所述，為有效提高民航甚高頻通信系統的可靠性、安全性和穩定性，需工作人員在充分掌握甚高頻通信系統特性基礎上，明晰影響該系統可靠性的內因，通過設置異地備份、完善通信干線、分散通信傳輸業務、優化傳輸環節以及提高系統管控能力，保障民航甚高頻通信系統可靠、有效。在提高我國民航通信質量同時，累積相關技術研究和管理經驗，繼而推動我國通信事業的良性發展。