高頻通信無線電干擾監測與預防探究

苑芳銘

摘要：我國當前無線電頻譜被非法占用的情況不斷增加，無線電頻譜正處于越來越短缺的狀態，使得高頻通信的無線電環境不斷惡化?；诖?，本文將從高頻通信的無線電干擾基本狀況出發，對高頻通信無線電干擾的地面、空中兩種預防與監測方式進行分析，希望為相關人員提供一些幫助和建議，更好地預防、監測高頻通信的無線電干擾，讓民用航空的通信系統得以平穩運行。

關鍵詞：高頻通信；無線電干擾；空中監測

引言：

高頻通信是民用航空的陸地-空中通信重要途徑，如果高頻通信的無線電被干擾，那么飛行員與空中交通的管制員的通信鏈路便無法有效工作，要是不能第一時間將無線電干擾進行排除會在很大程度上對陸地-空中的通信效率產生影響，并對民航的平穩、安全運行產生影響。因此，民用航空的無線電頻段（尤其是甚高頻的通信頻段）干擾變成現階段需要解決的一個重要問題。

一、高頻通信的無線電干擾基本狀況

無線電干擾主要指的是傳輸無線電波時，部分電磁能量經過間接耦合或是直接耦合的途徑進入到信道、接收系統，使得有用的接收信號出現丟失、誤差、質量下降，甚至通信被阻斷等現象。一般來講，無線電干擾包括阻塞干擾、互調干擾、帶外干擾、鄰頻道干擾以及同頻道干擾等多種類型。如果以干擾源的類型來進行劃分，能夠分成無源干擾與有源干擾。民用的航空通信頻段被干擾，如果從干擾源角度來看通常為有源干擾，如果從頻帶角度來看，那么互調干擾、帶外干擾、鄰頻道干擾與同頻道干擾都有可能存在。

當監測設備將干擾信號進行截取并分析時會發現，民用航空的通信頻率如果被干擾，會表現出語音干擾與背景噪音兩種形式，其原因主要有以下幾方面，第一，部分黑電臺是違法建設的，對民用航空的通信頻率進行了占用，部分人員通過對無線電臺的違法架設來播放廣告，獲得不法經濟利益。第二，廣播電視臺的頻譜、頻段遭到泄露，廣播電視臺的信號具有覆蓋面廣、功率大等多種特點，如果和其他電視臺的信號互調，或是濾波設備出現老化現象，那么民用航空的通信頻段就無法正常使用。第三，不明電子信號也能對高頻通信的無線電產生干擾，這主要是由于電子產品與技術的不斷發展所致。

二、高頻通信無線電干擾的預防和監測

一般來說，監測民用航空的高頻通信無線電干擾分為兩種方法，分別是定位法與地面監測法。在城市的大環境中要想對無線電短波頻段的干擾進行查找，主要通過在不同監測地區中設置對稱的移動監測車與測向站。但是機場通常距離城市的中心較遠，無法有效設置固定測向站，只可以通過移動的監測車進行定位與監測工作[1]。移動的監測車在地面上面利用車載天線對被干擾頻段周圍產生無線電信號進行接收，通過頻譜的分析設備查找、監測干擾信號頻譜，利用音頻信號的信息對頻譜進行鎖定，對干擾信號分布的場強進行計算，進行干擾信號的方向探測、路測以及地圖作業，從而使無線電的干擾信號位置得到大體測定。此方法較為簡單，方便可行，靈活迅速，成本低廉，不過當前國外、國內移動的監測車都存在系統壽命短、維護性較弱、可靠性不高、系統重量大等一系列缺點，如果將通過性強、機動性好的越野車進行改裝變為監測車，其抗波前失真抗干擾性、精度、測向靈敏度等能力則較為普通，特別是在城市的大環境與山體地面等處，無法充分發揮其性能，只有比較小的查找范圍，并受到一定程度的限制。

三、高頻通信無線電干擾的創新預防和監測

對于以上監測方式的弊端與不足，我國民航的飛行校驗中心使用的監測無線電空中干擾方法十分具有創新意義，通過監測設備對無線電的干擾源進行空中監測，并在干擾源的具體定位與查找方面獲得巨大突破。近些年，我國民航的飛行校驗中心與華北空管局曾進行多次合作，開展無線電干擾重點頻率的監測工作，并與北京市及附近省份管理無線電的有關部門進行配合，按照空中定位與檢測的結果進行干擾源的取締和查找。與地面監測相比，空中檢測能夠有效降低受到的多路徑反射影響，并讓校驗飛機設備監測的干擾源音頻信息、信號強度、方位等更為準確。

（一）監測設備的構成

通常來講，空中的監測設備主要包括計算機、地空通信設備、音頻記錄儀、定向儀、頻譜分析儀、定位系統、機載天線系統等構成要素，這些設備經過gps位置信息的收集、定向、頻譜分析，能夠快速地對干擾源的位置進行捕獲。

（二）頻譜分析和頻譜采集

進行空中監測的時候，校驗工作人員會對被干擾頻率周圍頻譜信息進行采集，對干擾源大體位置與干擾類型進行確定。收集到頻譜信息以后，就能對干擾信號類型進行初步的判斷，借助干擾信號頻譜圖能夠發現干擾信號的信號特點與頻率范圍[2]。對頻率范圍進行確定以后，通過相應音頻處理器對干擾音頻信息進行監聽，從而更加準確地對干擾信號類型進行確定，比如語音干擾、背景噪音干擾等。

（三）干擾源的空中定位

在對干擾源頻率進行確定之后，校驗機組就應對其進行空中定位。先對干擾源的干擾應急頻率進行確定，然后校驗機組進行機動飛行，交叉多點定位干擾源。在干擾源信號質量與信號強度都達到最高點時，校驗機組的工作人員就對這個時候干擾源所在方位進行全面記錄。經過對干擾源位置的旁切處理，多個定向方位會聚集成一個點，這個點就是具體的干擾源位置。因此，利用空中監測法可以將干擾源位置準確、快速找出并將無線電干擾進行有效排除。

四、兩個監測方法的對比

以上提出的兩個監測無線電干擾與尋找干擾源的方式可以有效適用于當前高頻通信無線電干擾定位與檢測，兩個方法定位與監測過程都有相應特色。傳統的地面監測方法具有較低的成本和迅速的反應速度，不過會被地形、地貌等多種因素限制，降低了定位、監測的效率，也不能進行十分精準的定位。相比之下，空中監測有更加廣闊的監測面積，還能夠進行精準的測向、使得定位高效而準確，只是成本要高于傳統的地面監測，但能夠通過較高的效率進行彌補，在較短時間對干擾源進行大量、快速的捕獲[3]。由此可見，空中監測將會是以后高頻通信無線電干擾定位與監測的重要手段之一。相關部門應積極做好空中監測無線電干擾的工作，并加強監測力度，采取定期監測的方式，把傳統的事后尋找無線電干擾轉變成定期監測無線電干擾，做到關口前移。應做好清理無線電干擾源的工作，一旦找到違法電臺應在第一時間將其停用，并向廣大人民群眾宣傳無線電頻譜保護的重要意義，讓高頻通信無線電頻譜得到更好地保護。

結語：

總而言之，預防和監測高頻通信無線電干擾具有十分重要的意義。相關人員應了解當前高頻通信的無線電干擾基本狀況，掌握傳統的高頻通信無線電干擾地面預防、監測方法和空中預防、監測方法，并對空中監測設備的構成、頻譜分析、頻譜采集、干擾源的空中定位等方面熟練操作，根據自身的具體情況使用適合的預防和監測方法，從而盡可能地把高頻通信無線電受到的干擾程度降到最低，使空中運行與管制獲得更好的監視導航通信服務，推動民航事業的長期發展。

參考文獻：

[1]陳維，陳建光，黃小波，等.周密準備 精準出擊 保障十九大無線電安全——廣東省十九大無線電安全保障系列演練活動紀實[J].中國無線電，2017，（11）：16-17.

[2]馮雪梅，張志東.當好“電波衛士” 筑起防護屏障——張家口無線電管理局參加黨的十九大無線電安全保障工作紀實[J].中國無線電，2017，（11）：13-15.

[3]楊旭，賈寶國.加強電磁環境保護 加大干擾處置力度——對《中華人民共和國無線電管理條例（修訂）》電波秩序維護相關規定的解讀[J].中國無線電，2017，（04）：24-26+29.