淺談通用航空低空無線電通信保障

摘 要：文中基于通用航空低空無線電通信保障的問題，首先探討了通用航空低空無線電保障遇到的困難包括通信覆蓋有限、電磁環(huán)境復(fù)雜、保障相對孤立以及數(shù)據(jù)鏈能力低等方面的問題，接著提出了以下無線電通信保障對策：采取措施補(bǔ)充消除盲區(qū)；建立以網(wǎng)絡(luò)為中心的通信保障體系。

關(guān)鍵詞：通用航空；低空無線電；通信保障；盲區(qū)；網(wǎng)絡(luò)

低空空域是指真高1000m以下空域，是國家的重要資源，充分有效地利用低空空域，對于發(fā)展航空事業(yè)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，加強(qiáng)國防建設(shè)有著重要的意義。通用航空作為低空空域的主要用戶，包括警用、農(nóng)林、畜牧、體育等小型、低速飛行器等，主要特點(diǎn)表現(xiàn)為飛得低、飛得慢、機(jī)動性大、靈活性強(qiáng)。站在軍航擔(dān)負(fù)的國土防空角度，御防敵人的低空突防，對我方戰(zhàn)機(jī)低空攔截進(jìn)行指導(dǎo)，也需要低空通信作為保障，因此，要使我國空域飛行與防控安全整體能力有所提高，建立相應(yīng)的通信保障網(wǎng)絡(luò)的是非常有必要的。

1 通用航空低空無線電保障遇到的困難

1.1 通信覆蓋有限

目前，軍民航地空通信主要采用的是甚高頻與超高頻，現(xiàn)在其VHF話音通信覆蓋范圍大約為東部地區(qū)3300兆以上空域以及西部主航路6600米以上。通信覆蓋基本上沒有將低空空域考慮進(jìn)去，由于受到地理位置與環(huán)境的影響，低空通信有許多的盲區(qū)，相比中空，其通信覆蓋半徑有很大程度的下降，一般低空空域幾乎是無信號狀態(tài)。

1.2 電磁環(huán)境復(fù)雜

因?yàn)楫?dāng)前的保障設(shè)備無線電信號所能覆蓋的范圍具有一定的限制，而且在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中低空區(qū)域覆蓋的問題并沒有充分的考慮進(jìn)去，地理位置及其環(huán)境很容易影響到無線電波，存在著較為嚴(yán)重的多徑衰落現(xiàn)象，影響其通信能力。因此，需要使其原管制范圍內(nèi)的通信設(shè)施的分布更加密集。另外，與中高空相比，低空區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境要更加復(fù)雜一些，而且它受軍民用地面通信系統(tǒng)的影響很大，正因這種復(fù)雜的電磁環(huán)境，管制范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃與管理就更為嚴(yán)格。

1.3 保障相對孤立

當(dāng)前管制系統(tǒng)與電臺之間的連接所采取的是點(diǎn)對點(diǎn)的方式，所有管制系統(tǒng)地空通信均是獨(dú)立的，有助于穩(wěn)定關(guān)系，兩個相鄰區(qū)域的電臺不能實(shí)現(xiàn)信息共享，對遠(yuǎn)程與大范圍的通信是無法實(shí)現(xiàn)的。

1.4 數(shù)據(jù)鏈能力低

如今，空中管制的發(fā)展方向是數(shù)據(jù)鏈通信與自動相關(guān)監(jiān)視的實(shí)施。目前的通用航空器一般都不具備數(shù)據(jù)鏈通信功能，將來必然會被淘汰，而且，軍民航的數(shù)據(jù)鏈體制差異非常大，不能很好的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

2 無線電通信保障對策

2.1 采取措施補(bǔ)充消除盲區(qū)

目前，超短波電臺是通用航空器裝備最多的，它具有比較清晰的信號，且不容易受到外界的干擾，是地空通信大力發(fā)展的對象，在其建設(shè)的初期，可先使用現(xiàn)有的通信資源；對于不超過視線距離范圍的管制與通信比較適用，天線架設(shè)的高度決定了通信距離以及航空器飛行的高度，詳見下圖。理論上，在沒有障礙物的情況下，以五十米高的天線為例，航空器飛行高度為七千米，其通信覆蓋半徑可達(dá)三百二十千米；在一千米的高空中，其覆蓋半徑可達(dá)一百五十九千米；在四百米的空中，其覆蓋半徑可達(dá)一百一十一千米；在一百米的低空中，其覆蓋半徑可達(dá)七十千米。如果天線高度升至一百米，那么以上幾種情況的覆蓋半徑都能相應(yīng)的增大十二千米。由此可知，因?yàn)樾盘栯S著空域高度的下降其覆蓋半徑也隨之減小，所以，要使超短波電臺地面站點(diǎn)分布的更加密集，這樣就可以對覆蓋范圍進(jìn)行補(bǔ)充。在設(shè)計(jì)的過程中，通信規(guī)模、資金、設(shè)備維護(hù)、地形以及信號衰減等情況都要進(jìn)行綜合考慮，使天線盡量達(dá)到合理的高度，超短波信號全覆蓋范圍應(yīng)主要為四百米上下的空域。

通過以上通信手段，盲區(qū)問題基本上可以解決，管制或服務(wù)部門與低空空域航空器之間的雙向通信也基本上可以保持暢通。

2.2 建立以網(wǎng)絡(luò)為中心的通信保障體系

對于軍事領(lǐng)域的全球信息柵格和通用領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)而言，其發(fā)展基礎(chǔ)與保障就是IP技術(shù)體制。根據(jù)已有或新的地面通信資源，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)建一個涉及多方的低空飛行信息交換網(wǎng)格，包括：低空飛行用戶、服務(wù)站、空中管制中心以及空防部門等，可相互交換低空飛行計(jì)劃與動態(tài)管理、航行信息、監(jiān)視、天氣以及報(bào)警服務(wù)等信息。

3 小結(jié)

與中高空保障系統(tǒng)相比，低空通信保障系統(tǒng)的體系架構(gòu)與運(yùn)作模式有一定的差別，作為低空飛行的重要保障手段之一，第一步要對用戶的需求進(jìn)行了解，對當(dāng)前狀況、所存在的問題以及發(fā)展趨勢要進(jìn)行分析，從最高層的角度去考慮問題，結(jié)合相關(guān)保障對策，進(jìn)行合理的組織與設(shè)計(jì)，使我國的低空空域保障系統(tǒng)更加的完善。

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