航空無線電干擾分析及解決對策

劉 佳 王淵琛

（陜西昱琛航空設(shè)備股份有限公司，陜西 西安710089）

1 航空無線電干擾產(chǎn)生的源起

飛機在空中進行飛行時，其高度在2000～10000m，此時,飛機的無線電信號也會形成幾百公里的跨度范圍，當飛機的速度非常快的時候，無線線電信號的接受會有一定的時間誤差，此時，想要準備定位飛機飛行過程中的干擾信號源，具有非常大的難度。因此，要實現(xiàn)干擾因素的排查，需要相當大的人力、物力和時間。

2 機載無線電設(shè)備組成

在飛機上應用的無線電設(shè)備有很多，而且每一種設(shè)備都發(fā)揮著各自獨有的作用。無線電設(shè)備根據(jù)其作用發(fā)揮方面存在的差異，主要分為兩種，即：傳遞信息的設(shè)備以及進行方位指引的設(shè)備。

2.1 通信系統(tǒng)

短波單邊帶調(diào)幅電臺（HFSSB）和超短波（rvHF／UHI）共同構(gòu)成了機載的通訊體系，前一種系統(tǒng)主要用于遠距離的空闊區(qū)的通訊；后一種超短波（rvHF／UHI）系統(tǒng)主要起著對近距離的密度大的空闊的交通地區(qū)的指示作用。

2.2 導航系統(tǒng)

這一系統(tǒng)是由LF-ADF、ILS、VOR、DME、GNSS 五類組成部分共同構(gòu)成的導航體系[1]。

3 當前航空無線電干擾的現(xiàn)實情況以及干擾分析

基于一些工作經(jīng)驗可知，一般情況下能夠?qū)⒃斐珊娇崭蓴_的情況，概況如下6 類：同頻干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾、帶外干擾、雜散干擾和其他非無線電設(shè)備干擾。在分析廣東的相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，這些年該省份的航空方面遭受干擾的情況越來越嚴重，特別是17-19 年3 年的時間以來，遭受干擾的數(shù)量以高于15 倍的速度再不斷上漲，而在這些數(shù)據(jù)中，又主要體現(xiàn)為珠三角地區(qū)占絕大多數(shù)的受干擾數(shù)。[2]通過對于相關(guān)案例發(fā)現(xiàn)，關(guān)于干擾性性問題的出現(xiàn)多數(shù)是發(fā)生于108 至138MHz 的頻段內(nèi)；干擾類型主要以同頻干擾或是互調(diào)干擾為主，而且這些年來關(guān)于黑廣播造成互調(diào)干擾的數(shù)量繼續(xù)在增加，目前是對航空正常運行的最主要的干擾源。此外，900-1200MHzDME 導航及二次雷達出現(xiàn)干擾頻次數(shù)量也在不斷增加。[3]

3.1 關(guān)于航空電臺受干擾的所在區(qū)域分析

當飛機處在高空時，電臺接收信號幾乎不會被擾亂，可當飛機滑行時，它要想獲取到促使其進行運行的信號，必須經(jīng)過一定有弧度的半徑獲取信號，因此對于電臺所受擾亂的空間區(qū)域進行剖析，才可以讓即將進入空中的飛機的電臺有效接收到相關(guān)信號。

3.2 關(guān)于航空電臺信號覆蓋區(qū)

一般而言，關(guān)于飛機的相關(guān)信號能夠涵蓋多大區(qū)域需依據(jù)滑行的距離來確定，對于民航機而言，因為這類飛機一般情況下400m 左右的滑行距離能夠知道它具備的接收信號的涵蓋區(qū)高達6000 多千米，對于其而言，如果要使得包括全部的涵蓋區(qū)，要求電臺具備的能力要和涵蓋區(qū)域的預計值保持一致。[4]

3.3 同等功效的輻射功率

飛機在高空的時候，經(jīng)常容易遭受來自于不同范圍、不同類型的干擾源的的影響，由此可以看出，需要通過提前計算好干擾的起源的同等功效的輻射，進而達到避免遭受干擾的目標。進行計算需依據(jù)最大通信的范圍時與干擾起源的最小的同等功效的輻射的比值，進而確定飛機能夠抵抗擾亂的合適高度。輻射功率如圖1 所示。

圖1 同等功效的輻射功率影響

4 航空通信干擾的種類、原因以及解決舉措

對于航空運行中的相關(guān)信號接收產(chǎn)生嚴重影響的情況可被稱為無線電干擾，這一情況產(chǎn)生于利用無線進行通訊的過程，當前關(guān)于這一干擾可被劃分為五種：

4.1 同頻干擾

凡由其他信號源發(fā)送出來的，與有用信號的頻率相同并按照同樣的方法進入到接收機中頻帶的干擾，稱為同步干擾。目前關(guān)于這類干擾主要是大功率無線電話對航空的干擾。消除該類干擾的措施是生產(chǎn)大功率無線電話。

4.2 鄰頻干擾

這一類干擾模式主要是接收信機射頻的通道周邊或是里面有干擾訊號，發(fā)生頻率的改變以后進人中頻而帶來的干擾。這種干擾會使接收機信噪比下降，靈敏度降低；強干擾會使接收機出現(xiàn)阻塞，進而影響航空的正常運行。出現(xiàn)這一干擾關(guān)鍵原因是存在不夠合格、不標準的無線電設(shè)備，所以必須對發(fā)射機的帶寬進行控制，避免產(chǎn)生帶外輻射。[5]

4.3 帶外干擾

帶外干擾這一干擾模式產(chǎn)生的原因，主要由發(fā)射機或是由接收機兩種原因所導致。

（1）發(fā)射機的雜散輻射干擾

這一類干擾主要是在較低的頻段內(nèi)，發(fā)射機采用晶體振蕩器，造成雜散輻射值過大。我國關(guān)于這一干擾問題也制定了相關(guān)規(guī)定進行控制，但目前仍存在相關(guān)問題，需進一步加以完善。

（2）接收機的雜散響應

接收機收到其他頻段的無用信號的這一現(xiàn)象被叫為雜散的響應。這種現(xiàn)象同接收機本振的頻率純度有著直接的關(guān)聯(lián)性。

圖2 接收機的雜散響應頻率

（3）互調(diào)干擾

這種干擾類型通常會發(fā)生于一些非線性的物件，而且是大于等于2 個的頻譜在這之內(nèi)進行相互影響，進而出現(xiàn)了無用的頻率分量。[6]這一無用的頻率分量同其他基本分量以及相加的和。形成了互調(diào)干擾這一干擾模式，有以下幾類:通過發(fā)射與接收的機器進行互相調(diào)換，以及其他的一些來自外界原因而造成的互相調(diào)換。

（4）發(fā)射機互調(diào)

在相距比較短的時候，2 臺發(fā)射機在它們具有比較相似的頻率的情況下，容易發(fā)生發(fā)射機互調(diào)的情況，這種情況下天線的存在會使得兩臺發(fā)射機產(chǎn)生互調(diào)，后將彼此的信號發(fā)送至對方。

（5）接收機互調(diào)

受到腐蝕的接收機的相關(guān)零件將會帶有單向的導電能力，當遇到信號非常強大的時候，它會發(fā)生混頻。在現(xiàn)實中比較普遍的是兩種接收機的互調(diào)方式，一類是3 階1 型，另一類是3 階2 型。要降低這一類的干擾，可以通過將接收機的射頻的互相交換的比例提升以實現(xiàn)這一目標。[7]

4.4 查詢干擾的程序

在精準確定好干擾的源頭的基礎(chǔ)上，充分掌握干擾因素的相關(guān)特征，同時，深入剖析了解這一干擾源。在基于獲取的相關(guān)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，要充分了解干擾因素的相關(guān)方式，即使用觀望、查看、測算、追蹤等方式。首先，通過觀望干擾源頭的波狀，對其進行剖析之后察覺相關(guān)問題；其次，根據(jù)相關(guān)的頻率數(shù)據(jù)對于干擾的相關(guān)數(shù)據(jù)等內(nèi)容以及干擾的波形的位置進行計算；最后，必須時刻追蹤干擾的信號的位置。這些程序整體構(gòu)成了關(guān)于干擾源查詢的全過程。[8]

4.5 管理專用頻率

對于航空頻率的管理，需要存在一個具有主觀性管理方案。工作人員經(jīng)過日積月累的知識儲備及經(jīng)驗，對于已被劃分的頻段，選擇各方向行路的頻點，都可以有一個預判干擾的發(fā)生的預案。[9]當然也能夠提議借用相關(guān)的手段策略來取代技術(shù)性的方略：其一，關(guān)于無線電的管理的相關(guān)部門，他們必須對該領(lǐng)域的相關(guān)法規(guī)政策的給予足夠的重視，嚴格相關(guān)規(guī)劃的落實；其二，在民航體系內(nèi)，相關(guān)單位需要進一步健全他們的管理制度規(guī)范，對于該領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)定要求必嚴格遵循；其三，各級無線電管理機構(gòu)對于不同層級的管理機構(gòu)而言，他們需嚴格按照相關(guān)要求實施其工作，保障無線電臺能夠進行良好的運作；其四，對于一些用頻的機構(gòu)來說，他們需要提前檢查好相關(guān)設(shè)施，必須使參與工作的無線電的系統(tǒng)能夠保持足夠好的工作狀況。

5 結(jié)論

通過對于不同干擾類型情況的深度分析，我們就解決干擾問題提出了兩個措施，其一是需提升機載無線電設(shè)備對于干擾源、干擾因素的抵抗水平；其二是需強化對于無線電使用的固定的頻率的保障措施。我們要在立足于國家現(xiàn)有的相關(guān)政策規(guī)定的基礎(chǔ)上，進一步加強對于其的保護力度，進而實現(xiàn)航空事業(yè)的健康安全有序發(fā)展。