民航甚高頻多頻點不正常原因分析與應對措施

李自義

（民航云南空管分局，云南 昆明 650200）

0 引 言

民航地空話音通信的任務是以話音的形式來實現航空器、空中交通服務部門以及機場航空公司運營部門等民用航空飛行活動主體之間的有效聯系和信息交換，保障民用航空飛行活動安全有序的進行。目前民航空中交通管制地空通信的主要形式為甚高頻地空話音通信，管制席位通常設置主用頻點、備用頻點以及應急頻點，單個頻點因外部干擾或設備故障無法使用時，可切換至備用頻點或應急頻點，其風險相對可控，且對管制影響較小。但如果出現多個管制頻點無法正常使用的情況時，備用頻點或應急頻點就不能正常使用，且可能出現多個管制扇區同時不能正常指揮的情況，從而對飛行安全造成巨大威脅。

基于此，從VHF信號流程出發，梳理了云南空管分局多年來出現的VHF多頻點不正常案例，從內話系統、傳輸設備與鏈路以及外部干擾3個方面對VHF多頻點不正常的原因進行分析，并給出了應對措施。

1 VHF信號流程

云南空管分局各臺站VHF信號接入本地傳輸設備后，經由運營商2M傳輸鏈路或自建微波鏈路到達航管樓傳輸設備，再經過航管樓中心配線架進入內話系統。在內話系統中，VHF信號需經過無線接口模塊、服務器、傳輸環路以及內話席位，而管制員則通過內話席位使用VHF設備。目前云南空管分局使用的主用內話系統和備用內話系統均為瑞士施密德公司生產的SCHMID ICS200/60 C版本內話系統，系統服務器和席位的連接采用雙E1環形結構。VHF信號流程如圖1所示。

從圖1可以看出，VHF信號從收發信機到管制席位的中間環節較多，其中傳輸設備、傳輸鏈路以及內話系統出現問題都有可能造成多頻點不能正常使用。同時隨著電磁環境的日益復雜，VHF通信信號面臨更加嚴重的電磁干擾問題，嚴重影響了飛機與地面指揮之間的通信。大功率民用電臺干擾民航多個頻點的情況時有發生，VHF通信干擾逐漸成為影響飛機飛行安全的重要因素之一[1]。

圖1 VHF信號流程圖

2 內話系統原因分析

2.1 內話系統環路自激

2.1.1 產生原因與案例

當內話系統環路內2M收發短路時會產生自激，系統內的多個頻點會產生嘯叫的噪聲。產生環路自激的原因可能是環路線被動物撕咬造成環路線裸露收發短路、制作環路頭線序不對、測試環路或環路中斷應急時2M電纜頭插錯以及環路傳輸設備SDH或微波2M進行環回測試等[2-5]。案例有SUPACC席位環路線被老鼠咬斷造成裸露的電纜短路出現自激與區調進近機柜改造時環路電纜頭插錯造成自激等。

2.1.2 處置方法與步驟

（1）若正在進行針對內話系統的操作，應立即停止操作，迅速恢復到未操作之前的狀態。

（2）配合管制進行應急處置，啟用備用內話系統。

（3）在配合管制應急處置的同時，其他值班人員應立即查看內話監控上有無環路相關告警，若有則立即定位故障位置，迅速斷開環路線的兩端。

2.1.3 建議措施

（1）注意對環路線的保護，對地板下面的換路線需包裹塑料保護套。

（2）制作環路頭電纜時，需先按照環路頭的位置和用途確定電纜頭的類型，然后嚴格按照線序表進行焊接，焊接完成后對電纜頭進行測試，不僅要測試線的通斷，還要測試收發有無短路情況出現。

（3）在環路線中斷進行排查時，禁止使用環回測試方法。

2.2 內話系統環路2M時隙錯亂或不足

2.2.1 產生原因與案例

內話系統每個環路包含兩個E1，一共可以傳輸59路時隙用來傳輸語音信號，當環路時隙資源不足或時隙錯亂時，可能會引起多個頻點無法使用，此時可能伴隨著電話也無法使用的情況。此類案例有昆明老機場更換席位處理器時，新的席位處理器在下載配置數據時占用過多時隙造成VHF多頻點和電話無法使用。

2.2.2 處置方法與步驟

（1）若正在進行針對內話系統的操作，應立即停止操作，迅速恢復到未操作之前的狀態。

（2）配合管制進行應急處置，啟用備用內話系統。

2.2.3 建議措施

（1）更換席位處理器時，為避免席位處理器同時加載配置文件時時序出錯，根據廠家建議應采用單環路啟動方式，正常啟動后再插上另一條環路線。

（2）在內話系統建設時，應保持環路內席位數量的平衡，避免一個環路內席位數量過多。

（3）在內話系統數據配置時，由于Radio Channel的頻率固定占用一個通道，因此Radio Channel應只配置常用頻率，不常用頻率配置在Radio Add Page中。

（4）對于備用的席位應避免監視過多的頻點。

3 傳輸信道或傳輸設備原因分析

3.1 傳輸鏈路信號差

3.1.1 產生原因與案例

傳輸信道質量差可能會引起臺站所有VHF接收語音信號質量差，表現為接收語音有噪聲，出現此種情況的特點是出現大面積頻點不正常的信號屬于同一個臺站[6-9]。案例有大尖山收信機房與FA16設備機房間室外線路使用大對數電纜傳輸VHF信號，雷雨天氣時會造成多個頻點接收信號存在噪聲。老巴山VHF在使用臺站至航管樓的微波鏈路傳輸時，雷雨天氣會導致發射和接收信號聲音小或存在噪聲。

3.1.2 處置方法與步驟

（1）配合管制員強制選擇使用其他臺站正常的VHF設備。

（2）統計出現不正常情況的頻點，并結合各臺站VHF配置分析是否為某一臺站的VHF，也可在內話系統的監控上查看不正常頻率出現長收的臺站，判斷是否屬于同一臺站。

（3）若確定為某一臺站VHF出現問題，立即通知臺站和通信網絡中心進行處理。

3.1.3 建議措施

在規劃建設時，室外長距離傳輸不應選擇同軸電纜傳輸，應選用抗干擾性能更強的光纖傳輸。在雷雨季節時不應選擇等受天氣影響較大的傳輸鏈路。

3.2 傳輸鏈路遠端環回

3.2.1 產生原因與案例

傳輸鏈路遠端環回可能會引起臺站所有VHF設備長發，出現此種情況的特點是出現大面積頻點長收，所涉及的頻點歸屬同一臺站，可收到該臺站發射的其他臺站的信道也處于長收。案例有某運營商在排查西山2M中斷過程中進行了遠端2M環回操作，造成西山所有VHF長發。

3.2.2 處置方法與步驟

（1）配合管制進行應急處置，啟用可用的備用頻率或啟用備用內話系統、BYPASS及近控盒，原則為哪個能用就用哪個。若無正常可用的頻率或設備，原頻率即使有噪聲若能勉強進行雙向地空通信也可使用。

（2）統計出現不正常情況的頻點，并結合各臺站VHF配置分析是否為某一臺站的VHF，也可在內話系統的監控上查看不正常頻率出現長收的臺站，判斷是否屬于同一臺站。

（3）若確定為某一臺站VHF出現問題，立即通知該臺站及通信網絡中心處理。

3.2.3 建議措施

加強對電信運營商在維修過程中的溝通和管控，尤其是需要電路打環測試時，要求運營商必須進行通報，并確保電路投入使用前要進行拆環操作。

在電信運營商通知恢復后，先進行測試，測試正常后再接入設備。

臺站VHF電臺設置合理的PTT Timeout時間，避免電臺長時間長發。

針對傳輸設備本身沒有VHF長發抑制功能，協調設備提供商對設備硬件軟件進行升級，不能因為2M電路的誤碼、環路或中斷等情況造成VHF設備長發和嘯叫等。

3.3 傳輸設備斷電

3.3.1 產生原因與案例

由于部分傳輸設備設計原因，傳輸設備斷電時E&M信號電壓變為0 V，在E&M信號為接地模式時觸發E&M信號造成臺站VHF設備長發或長收。此種情況的特點是出現大面積頻點長收，所涉及的頻點歸屬同一傳輸設備，若為長發則可收到該臺站發射的其他臺站的信道處于長收。案例有梁王山BALLY PCM斷電造成梁王山VHF長收和航管樓銀訊PCM斷電造成所接頻率長發。

3.3.2 處置方法與步驟

（1）配合管制進行應急處置，啟用可用的備用頻率或啟用備用內話系統、BYPASS及近控盒，原則為哪個能用就用哪個，若無可用的正常的頻率或設備，原頻率即使有噪聲若能勉強進行雙向地空通信也可使用。

（2）通過統計出現不正常情況的頻點，并結合各臺站VHF配置表和傳輸設備配置表判斷是否為某一臺站或傳輸設備的VHF。

（3）若確定為某一傳輸設備出現問題，立即通知臺站及通信網絡中心斷開該傳輸設備引接的VHF信號。

3.3.3 建議措施

（1）在設備斷電前或發現傳輸設備供電中斷時，應斷開接入信號。

（2）應選擇具有E&M信號保護的傳輸設備，避免設備斷電時引起的長收或長發。

（3）臺站VHF電臺設置合理的PTT Timeout時間，避免電臺長時間長發。

4 外部干擾原因分析

4.1 天線參數測試

4.1.1 產生原因與案例

在進行天線駐波比測試時，選擇頻率連續掃描會造成臺站VHF長收，此種情況的特點是出現大面積頻點長收，所涉及的頻點歸屬同一臺站，信道為有規律的“嗒嗒”聲。案例有某臺站對區管VHF共用系統進行停機維護時，因選擇頻率連續掃描造成該臺站其他正在正常使用的VHF頻點出現長收干擾。

4.1.2 處置方法與步驟

（1）配合管制進行應急處置，強選單臺站使用。

（2）在內話系統上鎖掉接收不正常的臺站。

（3）期間若有某臺站停機維護，立即通知相關臺站。

4.1.3 建議措施

（1）在臺站VHF停機維護前，在內話系統鎖掉停機涉及的臺站。

（2）在天線測試時，只能通過單次掃描的方式對天線參數進行測試。

4.2 外部寬頻強干擾

4.2.1 產生原因與案例

外部寬頻強干擾源可能引起某一區域內臺站多個頻率出現干擾，外部寬頻強干擾源可能為信號干擾器、發射性能嚴重下降的廣播電臺發射機、機載電子對抗系統等。案例為昆明長水機場附近的強干擾造成老巴山、塔臺以及西場監的VHF電臺所有頻點都受到干擾。

4.2.2 處置方法與步驟

（1）配合管制進行應急處置，啟用可用的備用頻率，原則為哪個能用就用哪個，若無可用的正常的頻率或設備，原頻率即使有噪聲若能勉強進行雙向地空通信也可使用。

（2）在內話系統上鎖掉接收不正常的臺站。

4.2.3 建議措施

（1）在VHF設備建設時，考慮接收濾波器盡量采用雙腔體模式，提高接收機的選擇性。

（2）重視臺站周邊電磁環境保護工作。

5 結 論

單個頻點無法使用的風險相對可控，但多個管制頻點無法正常使用將對飛行安全造成巨大威脅。本文梳理了云南空管分局多年來出現的VHF多頻點不正常的案例，從內話系統、傳輸設備與信道以及外部干擾3個方面對VHF多頻點不正常的原因進行了分析，并針對不同情況給出了排除方法和步驟，提出了建議措施。這些故障排除方法和步驟可以幫助值班人員快速判斷故障原因，縮短處置時間，盡量降低多頻點不正常對管制造成的影響。此外，給出的建議措施可以有效避免多頻點不正常情況的發生，最大限度的確保地空通信的安全。