民航空中管制通信系統可靠性分析與研究

張其樂

（中國民用航空華東地區空中交通管理局,上海200335）

民航空中管制通信通信系統中，主要通過甚高頻電臺與地面塔臺進行信息傳輸，實現飛機與地面空管人員的雙向通信與信息協調，為旅客的安全性和飛行指揮調度提供必要保障。實踐工作中，相關人員應明確民航空中管制通信系統的構成，并且對影響通信可靠性的因素進行分析，為民航通信行業提供合理參考。

1 民航空中管制通信系統構成

1.1 高頻通信系統

高頻通信系統是民航通信系統的基礎，其利用電離層發射信號，連接飛機與飛機之間的通信系統，并且與地面塔臺中心進行連接，實現民航的高效合理調度，進而保證飛行過程的安全性，對通信系統應用的穩定性與可靠性產生重要影響。例如，甚高頻通信系統，由于受到信號接受頻段的影響，該系統主要應用在飛機起飛與降落等環節，因此，對這一系統的穩定性做出要求具有重要現實意義。

1.2 選擇呼叫系統

選擇呼叫系統在民航空中管制通信系統中，一直以來都是甚高頻和高頻系統的補充，針對民航系統而言，在正常的航行條件下，選擇呼叫系統發揮重要的應用價值，可將接受到的高頻段信號，進行合理轉化，通過譯碼器提取有用信息，以此為駕駛員提供重要的信息數據參考，提升系統應用的完善性。同時，在選擇呼叫系統的應用中，可結合實際需求，將信號轉化為駕駛艙的燈光信號和音響信號，以此提供更加高效且合理的服務。此外，民航飛機的音頻通信系統也體現在綜合系統中，例如，飛機通話廣播系統、客艙廣播和娛樂設備等等，使得民航地空系統更加健全，提升民航通信系統的服務能力。

1.3 地面設備構成

民航空中管制通信系統主要用作于地面與飛機的有效通信，因此地面設備的構成對通信系統的穩定性形成重要影響，相關人員應認識到地面通信系統的重要性，致力于實現地面與空中通信資源的互聯互通，為民航通信資源的合理調配貢獻主要力量，實踐工作，由于地面通信系統應用的信號傳輸方式屬于高頻通信網絡，信號資源難以實現無損傳輸，因此，還需要對信號的獲取路徑進行嚴格規范。

2 民航空中管制通信系統的干擾因素分析

2.1 互調干擾

互調干擾是電路系統的原因造成的，主要干擾形式為接收機互調干擾和發射機互調干擾，相關設備之間的耦合作用使得通信信號獲取的可靠性大打折扣，影響民航空中通信系統的穩定運行。以發射機的互調干擾為例，在設備運行階段，來自其他設備的信號資源與發射機信道產生耦合作用，使得信號相互影響，提升通信資源獲取難度，也不利于民航空中管制通信系統的穩定運行。實際表明，這種耦合效應對通信系統中的高頻段信號產生不利影響，互調干擾模式對塔臺與飛機之間的通信產生阻礙效應，為民航系統運行的安全性帶來嚴重隱患[1]。

2.2 交調干擾

交調干擾也是影響民航空中管制通信系統的重要因素，相關工作人員應注重研究通信設備的交調干擾因素，對其進行合理整治。具體工作中，交調干擾主要指信號通過混頻器輸入到終端時，受到其他信號資源的干擾，導致信號資源獲取的不真實和不可靠。由于中頻段的信號無法有效過濾掉調制以后的信號，因此，信號對管制通信系統將構成明顯的不利影響，使得系統通信的穩定性被打破，不利于實現空中通信資源與地面塔臺的有效對接。一般情況下，信號交調干擾現象產生在通信系統的輸入端，因此，為避免這一問題，技術人員需要在設備輸入端，對相關的數據資源進行管理與維護，有效降低通信過程的交調干擾現象。

2.3 波道干擾

民航空中管制通信系統中，針對波道干擾的問題主要對副波道進行研究與討論，副波道干擾是空中管制通信中的常見干擾模式，主要是干擾與本振混合形成的中頻段干擾，最大干擾源來自中頻和鏡像。當干擾信號與中頻頻率接近的時候，會有副頻道干擾的產生，形成對通信系統的不利影響。此外，阻塞干擾也是波道干擾模式的重要組成部分，阻塞干擾受到大功率的電臺影響，工作人員需要對相關干擾源進行隔離，以此提升信號資源獲取的穩定性與可靠性。

3 提高民航空中管制通信系統可靠性策略

3.1 異地備份和運營商選擇

鑒于高頻通信系統而言，為提高通信系統運行的可靠性，可構建基于不同通信地點的高頻電臺，進而實現不同扇區通信內容的一致性與統一性。值得注意的是，在高頻平臺的構建中，同一扇區的平臺建設應具有足夠的覆蓋性，保證平臺服務功能的最大化，由此提升通信系統的可靠性[2]。

此外，在民航事業空中管制系統中，運營商的選擇直接關系到信號資源的穩定性與連續性，同時也是決定系統故障是否發生的關鍵因素。因此，在民航控制管制系統中，需要合理選擇供應商，提高通信系統的抗干擾能力。實際工作中，相關人員可以應用雙干線模式，對高頻和低頻系統進行系統管理，鑒于民航系統的異地備份與運營商選擇對系統運行的可靠性的重要意義，應對不同頻段的信息數據進行備份，提升民航空中管制通信系統應用的有效性。

3.2 設備分散和信號傳輸

工作實踐中，設備的連接方式對民航空中管制系統可靠性產生直接影響，以并聯結構存在的設備可有效提升系統的抗干擾能力，具體工作中，為增強高頻信號的并聯效應，在高頻信號的接引過程中，可在不同模塊之間進行備份，保證設備應用的可靠與連續。并且，在同一扇區的不同地點也應增加備份點。對于電源等不同設備也應采取多樣化的形式進行連接與并入，實現通信設備的有效并聯，加強設備的分散性，以此增加信號獲取的高效性。

民航空中管制系統中，減少信號傳輸環節，對通信系統產生重要影響。在高頻信號的通信傳輸中，容易受到傳輸環節的影響，減少環節、對增加傳輸效率、提高系統運行穩定性具有積極的促進作用。實踐表明，信號傳輸的環節越多，其實際傳輸可靠性越低，因此，為提高民航空中管制系統應用的科學性與有效性，需要對各頻段信號的傳輸環節進行簡化，以此降低信號資源在傳輸過程中跳傳效應，增加民航通信系統應用的穩定性與可靠性。

3.3 強化對話系統可靠性

目前，針對高頻段信號傳輸而言，在具體傳輸過程中，信號資源受到各種因素的干擾強度較大，信號在到達調度平臺后，容易出現檢測問題，由此導致民航空中管制通信系統出現問題，使得調度不足現象發生。針對這一問題，相關人員應提高重視力度，致力于強化對話系統內部資源應用的可靠性，促使民航通信系統穩健發展[3]。

現階段，我國民航空中通信管制系統中，應用的信號資源多為高頻段信號，信號傳輸中容易發生損耗，因此，需要開發具有高度穩定性的通信系統，例如，甚高頻通信系統的應用，可促使系統可靠性能達到99%以上，并且系統涵蓋了管制中心傳輸、內部通話以及甚高頻所能滿足的所有模式。實踐表明，為進一步提升系統應用的穩定性，需要在通信對話系統中，增設內話系統，并且以并聯的形式對系統設備進行管理與維護，顯著提升系統應用的可靠性。總之，民航空中管制通信系統中，不僅需要完善通信系統中的對話功能，也需要對通話設備進行更新與升級，保證設備應用的穩定性，減少相關因素的不利于影響。

4 結論

綜上所述，民航空中管制通信系統中，為提升設備通信功能的穩定性與連續性，需要在以下方面做出改進：一，做好通信資源的異地備份和運營商選擇；二，合理引導通信設備分散和信號傳輸工作；三，注重通信系統內部對話系統的穩定性研究，提升民航空中管制通信系統的可靠性，為民航通信事業做出貢獻。