外部選呼器在民航地空通信中的使用方法研究

李曄 艾雨

【摘要】? ? 為了高效的推進(jìn)外部選呼器的廣泛使用，提高空管系統(tǒng)的應(yīng)急通信保障能力，介紹了外部選呼器的基本工作原理，對(duì)外部選呼器在現(xiàn)有空管地空通信系統(tǒng)中的使用方式進(jìn)行了研究，分別提供了兩套可行的連接方案，并對(duì)比了兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)果顯示，在小型管制現(xiàn)場(chǎng)其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且涉及VHF頻率較少更適合采用選呼器與VHF設(shè)備直連的方式，而中大型管制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集成度更高，管制頻點(diǎn)多而且使用方式更加靈活，因此選呼器與內(nèi)話席位主機(jī)的音頻口串聯(lián)的方式更加適合。

【關(guān)鍵詞】? ? 選呼系統(tǒng)? ? 內(nèi)話系統(tǒng)? ? E&M_5? ? 串聯(lián)

引言：

近年來(lái)民航業(yè)對(duì)航空安全的要求越來(lái)越高，對(duì)空管設(shè)備保障要求也相應(yīng)提高。最近，空管系統(tǒng)也要求廣泛開(kāi)展選擇呼叫功能的配置及使用。目前空管行業(yè)使用的選呼功能主要有兩種：第一種是HF/VHF外部選呼器，基本原理就是一個(gè)外部的特定的音頻信號(hào)發(fā)生器然后通過(guò)各HF/VHF音頻線路將此音頻通過(guò)相對(duì)固定的鏈路發(fā)射至機(jī)組;第二種是基于內(nèi)話系統(tǒng)的選呼功能，這種方式由內(nèi)話系統(tǒng)內(nèi)部軟件產(chǎn)生相應(yīng)的音頻信號(hào)，然后管制員根據(jù)席位需求靈活選擇頻率發(fā)射。本文重點(diǎn)研究了VHF外部選呼器在民航空管系統(tǒng)不同環(huán)境的使用方式及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

一、選擇呼叫系統(tǒng)的工作原理

選擇呼叫指地面管制通過(guò)高頻或甚高頻通信系統(tǒng)對(duì)指定飛機(jī)或多架飛機(jī)進(jìn)行聯(lián)系。在選擇呼叫譯碼器上選定飛機(jī)呼叫碼后，選擇呼叫系統(tǒng)就處于待機(jī)工作狀態(tài)，當(dāng)?shù)孛嫱ㄟ^(guò)高頻或甚高頻發(fā)射機(jī)呼叫某機(jī)組時(shí)，對(duì)應(yīng)呼號(hào)的機(jī)載譯碼器解碼收輸出燈光告警。地面選呼器主要實(shí)現(xiàn)選呼碼音頻的產(chǎn)生，其發(fā)出的電碼應(yīng)由兩個(gè)連接的音頻脈沖形成，每個(gè)脈沖包含同時(shí)發(fā)射的兩種單音。單音有32個(gè)（國(guó)際民航組織ICAO修訂版規(guī)定的紅字組三十二單音），每個(gè)單音由不同的顏色和字母表示。

需選呼飛機(jī)時(shí)，通過(guò)輸入飛機(jī)的選呼碼，如該飛機(jī)的選呼碼為ABCD，則順序按A鍵B鍵C鍵D鍵，同時(shí)面板相應(yīng)顯示輸入的有效字母碼，輸入四位編碼后，不再響應(yīng)其他字母。

當(dāng)選呼器發(fā)射時(shí)，其控制器控制產(chǎn)生A與B字母對(duì)應(yīng)的單音頻率（持續(xù)時(shí)間1.0s士0.25s），間隔0.2s士0.1s后產(chǎn)生C與D字母對(duì)應(yīng)的單音頻率（持續(xù)時(shí)間1.0s士0.25s）。圖2為波形疊加后的最終輸出波形，對(duì)應(yīng)A+B波形（持續(xù)時(shí)間1.0s士0.25s），間隔0.2s士0.1s，與C+D波形（持續(xù)時(shí)間1.0s士0.25s）。

二、基于VHF電臺(tái)的選呼器使用方法

目前，空管行業(yè)使用的選呼器輸出的信號(hào)包括音頻LINE_OUT+、LINE_OUT-，控制信令M_OUT+、M_OUT-，和GND。基于VHF電臺(tái)的選呼器連接方式可以采用一對(duì)一或者一對(duì)多的方式連接VHF電臺(tái)。

2.1 一對(duì)一連接

一對(duì)一連接方式比較直觀，僅僅需要在本地傳輸與內(nèi)話系統(tǒng)之間的音頻線路中并入選呼器的音頻信號(hào)及發(fā)射控制信號(hào)即可，需要注意的是要保證選呼器發(fā)射控制信號(hào)與本地傳輸設(shè)備共地，如圖3所示。

2.2 一對(duì)多連接

選呼器一對(duì)多的接線方式中多個(gè)VHF電臺(tái)必須是相同的發(fā)射頻率，且各個(gè)同頻異址電臺(tái)必須設(shè)置頻偏，以避免機(jī)組受到同頻干擾的影響。由于配線單元無(wú)源，對(duì)TX+/TX-，PTT+/PTT-信號(hào)進(jìn)行并線，無(wú)法避免信號(hào)分壓，故需要通過(guò)調(diào)整選呼器的音頻輸出電壓來(lái)保證TX+/TX-，PTT+/PTT-在正常的范圍，從而能有效的發(fā)射選呼信號(hào)。

一對(duì)多還有一種更可靠的接線方法，即在選呼器的接線中引入外部信號(hào)比選器（JPS SNV-12），由于比選器是有源的信號(hào)比選設(shè)備，可有效的避免信號(hào)因并線過(guò)多而引起的分壓?jiǎn)栴}，同時(shí)外部比選器還能支持多達(dá)12個(gè)VHF信道接入，通過(guò)面板操作可靈活的選擇接入的VHF電臺(tái)。

三、基于內(nèi)話系統(tǒng)的選呼器使用方法

基于VHF電臺(tái)的使用方式有一定的局限性，由于必須固定頻率及臺(tái)站，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法根據(jù)管制需求靈活調(diào)整，更適合小型管制現(xiàn)場(chǎng)。而針對(duì)大型的空管管制現(xiàn)場(chǎng)，管制員的實(shí)際使用情況是需要在全部主、備頻上都可以靈活的使用選呼功能，主流的內(nèi)話廠家在內(nèi)話系統(tǒng)上都集成了軟件選呼的這個(gè)功能，但需要二次選裝且價(jià)格不菲。通過(guò)使用外部選呼器和內(nèi)話席位的音頻級(jí)連可有效的取代內(nèi)話軟件選呼功能，從而節(jié)約大量成本。

地面選呼器的本質(zhì)就是一臺(tái)特定的音頻信號(hào)的發(fā)生器，可以利用內(nèi)話席位主機(jī)多余的音頻接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與內(nèi)話的有效結(jié)合。

以瑞士SCHMID內(nèi)話ICS200/60為例介紹選呼器與內(nèi)話的串聯(lián)使用方式。SCHMID內(nèi)話席位的音頻信號(hào)是通過(guò)席位主機(jī)的8個(gè)音頻口（RJ-45）發(fā)送內(nèi)話系統(tǒng)進(jìn)而再發(fā)送至各個(gè)遙控臺(tái)。

根據(jù)E&M_5型信令模式，以海格選呼器為例，其音頻接口與內(nèi)話席位主機(jī)音頻口的連接方式如下：

由上表看出僅連接音頻信號(hào)及發(fā)射控制信令即可，需要注意的是內(nèi)話的音頻接口使用的是接地起控的模式即7腳PTT參考的是2/6腳的接地信號(hào)，而選呼器端+PTT參考的起控信號(hào)是-PTT，故需要在接線時(shí)連接-PTT至GND，以實(shí)現(xiàn)PTT信號(hào)的“共地”連接。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了兩種可行的外部選呼器的連接方式，其中選呼器直連VHF電臺(tái)的方式使用方便直觀，但連接方式相對(duì)固定，通常一臺(tái)選呼器只能對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率，無(wú)法靈活的切換選呼頻率及電臺(tái)，當(dāng)需要更改選呼發(fā)射頻率或臺(tái)站時(shí)較為復(fù)雜，而且由于此方式往往采用線路并線的方式實(shí)現(xiàn)，分壓的問(wèn)題難以避免，因此更適合小型管制現(xiàn)場(chǎng)和無(wú)內(nèi)話系統(tǒng)的管制現(xiàn)場(chǎng)使用;而選呼器串聯(lián)內(nèi)話系統(tǒng)的使用方式則更加靈活穩(wěn)定，管制員可根據(jù)需要在內(nèi)話系統(tǒng)的觸摸屏上切換臺(tái)站及頻率發(fā)送選呼信號(hào)，無(wú)需增加信號(hào)線的并接，不存在信號(hào)分壓等線路問(wèn)題，更適合大型管制現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)模化使用。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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