無線電群呼功能在民航空管地空通信中的應用

李林奔

摘要：無線電群呼功能可以較好地解決我國空管在地域較廣、地形較復雜地區的地空通信覆蓋問題：本文以某空管部門的應用為例，從甚高頻和語音交換系統的要求與設置方面，總結了無線電群呼功能的實現方法。

關鍵詞：空管;無線電群呼;地空通信;頻偏

一、引言

甚高頻地空通信是當前我國民航主要的航空移動通信方式，能提供快捷、可靠、穩定的地空視距范圍內的通信。在我國西部地區，單.甚高頻電臺因山地影響，覆蓋范圍受到較大限制。此外，在午夜等非繁忙時段，空管部門通常采取合并扇區的方式管理空域，對甚高頻電臺的覆蓋要求進.步提升。因此，為確保飛行安全，保持地空通信的順暢，減輕管制頻繁切換電臺的負擔，使用無線電群呼功能解決上述問題，具有重要意義。本文將舉例介紹如何設置甚高頻電臺與內話系統，實現無線電群呼功能的全過程。

二、無線電群呼功能介紹

航空管制員通常使用語音交換系統（以下簡稱“內話”）調配甚高頻資源的使用，進行與飛機的地空通信。在內話系統中，可以通過群呼（climax）功能的設置，實現多個臺站中工作在同一頻率的甚高頻電臺的同時發射，從而解決單一甚高頻電臺無法對山區較多或范圍較大的扇區實現全覆蓋的問題。

（一）無線電群呼功能的限制

當多個空管同頻異址電臺同時發射時，若機載電臺接收到的信號強度相近時，會受到同頻干擾，影響話音質量。這是因為當兩個或多個相同頻率的載波信號同時進入機載甚高頻接收機時，由于放大器的非線性作用，使這些信號混頻，但這些信號由不同的振蕩源產生，電子元器件的特性差異將造成實際頻率與設置頻率存在微小偏差。此外，航空器在空中高速移動，由于多普勒效應，將使這些微小偏差變大，最終偏差值落入音頻范圍內，經檢波后就會出現較大的噪音。

此外，由于不同臺站電臺至管制中心內話系統之間的傳輸差異，管制員同一句話音指令通過同頻異址的電臺一起發出后，可能會出現部分臺站信號延遲的現象，造成機組人員實際聽到的話音有較大回音或干擾現象。

因此，要實現無線電群呼功能，需要對扇區大小、電臺的分布和覆蓋范圍進行綜合分析，再對參與群呼組的甚高頻電臺進行選擇，并設置正確的頻偏，最后通過內話的具體配置，為管制員提供操作簡便的無線電群呼方式。

三、無線電群呼功能的實現

（一）群呼組的選定

為確保地空通信的可靠性與穩定性，在我國地空通信規劃與建設中，通常都能達到主要航路的雙重或多重覆蓋要求。然而在實現無線電群呼功能中，參與群呼組的甚高頻電臺越少越好，這樣能盡可能避免飛機在重疊區域內的接收質量下降或回音。以圖1為例，綜合考慮臺站間隔、覆蓋范圍、傳輸方式，我們只選擇A、C臺站的兩個信道（傳輸方式均為地面2M專線）加入群呼組，就能實現該扇區內主要航路在最低高度6000米的群呼全覆蓋，且相距較遠、重疊區域較小。

（二）地面電臺頻偏設置

確定參與群呼組的信道后，需要對相關電臺進行頻偏設置。根據《ICAO Annex 10 Volume Ⅲ》的規定，在25kHz信道間隔時，對多載波偏置系統的要求如下：

由此可見，隨著頻偏系統的增加，對相關電臺頻率穩定度的要求將更加苛刻。根據圖l案例，我們將A臺站的電臺（R&S-XU250）頻偏設置為-5kHz，將C臺站的電臺（PAE-T6TR）頻偏設置為+5kHz。

（三）地面電臺測試

頻偏設置完成后，需使用綜測儀分別對兩個電臺的發射信號載波頻率進行測試，確定其是否滿是表l要求，并對傳輸延遲進行測試。

對于有條件的地區，為廠獲得更好的話音質量，建議在所轄管制區域內的相關臺站安裝GPS同步系統，通過采用GPS作為統一參考基準，對各電臺的時基單元進行實時校準，使這些同頻異址的電臺載頻保持高度一致，從而有效抑制電臺群呼時產生的干擾。

（四）對機載接收機的要求

根據《ICAO Annex 10 Volume Ⅲ》和《EUROCAE ED-23C》的相關規定，在設置了頻偏的地區，當機載接收機收到工地面電臺50%調幅（A3E）、場強不小于75μV/m（-109dBw/m²）的射頻信號，且載波頻率與中心頻率之差不大于8kHz時，必須輸出可理解的音頻信號。

在25kHz信道間隔時，接收機鄰道抑制應達到60dB或者更高;在與中心頻率相差+17kHz處，抑制應達到40dB或者更高：接收機6dB帶寬不窄于+8kHz，如圖3。

此外，當機載接收機同時收到兩個或多個強度近似的偏置載波時，接收機性能可能會出現降級，音頻的頻率響應中應該抑制由此產生的有害差拍音頻電平。如果產生了差拍音頻，接收機的靜噪電路必須能保持正常工作。如果機載接收機是采用信噪比的靜噪方式，當同時接收到兩個或多個偏置載波信號時，其產生的差拍音頻會被認為是噪聲，此時即使有用信號是夠大，輸出也會被抑制。因此，機載接收機靈敏度要符合相關要求，保證在收到多個偏置載波時，接收靈敏度仍然保持在較高水平。

（五）內話設置

無線電群呼功能的實現，最終體現在管制員對內話系統的使用中，以Schmid內話（ICS200/60）系統為例，需要對電臺的接口、邏輯、信道進行合理配置。

根據圖l的案例，我們按照圖4的邏輯對相關甚高頻資源進行配置，將同頻異址的三個電臺（A、B、C）配置在內話系統中同一個RadioChannel里供管制員使用。將三個電臺的收發接口分別對應相應的收發邏輯，并創建Climax（群呼）邏輯和BSS（最優接收信號選擇）邏輯，Climax邏輯綁定A、C電臺的發射接口，BSS邏輯綁定A、B、C電臺的接收接口。通過該配置方法，管制員能夠根據需要在發射上，單獨選擇三個電臺中任意一個發射，或者選擇Climax，進行A、C兩個電臺的群呼;在接收上，管制員可以選擇三個電臺中任意一個接收，或者選擇BSS邏輯，進行三個電臺的最優接收信號選擇。

四、結束語

無線電群呼功能可以解決單一甚高頻電臺無法對山區較多或范圍較大的扇區實現全覆蓋的問題，為管制工作帶來便利。但該功能對地面電臺和機載電臺的要求較高，需要謹慎使用。因此，在啟用無線電群呼功能之前，需要進行科學合理的研究與選擇，對相關臺站電臺進行正確的設置與測試，在內話系統上為管制員配置最合理的資源與功能，并對扇區內各航路、各高度的飛機進行充分的地空通話實測驗證，綜合評估其有效性和可靠性，以此充分發揮出所轄電臺資源的最大價值，不斷提高民航空管地空通信的保障水平。