民航甚高頻通信系統可靠性的措施分析

甘國峰

（民航新疆空管局空管中心技術保障中心通信室，新疆 烏魯木齊 830016）

0 引 言

隨著我國經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高，大眾對于航空的需求在日益增長，進一步推動了民航事業的發展。通信系統在民航發展中擔任著重要角色，為地空通信提供了保障。甚高頻通信系統的應用范圍不斷拓展，數量也在不斷增加，不可避免存在信號干擾、維護不到位等問題，導致飛機發生誤判等事故。所以，研究民航甚高頻通信系統可靠性問題，并針對性地提出合理化建議，對于民航航空安全具有重要意義。

1 甚高頻通信系統簡介

1.1 民航數據通信系統概述

隨著我國航空事業的發展和科學技術的快速進步，我國的民航數據通信業務也在不斷拓展和增加。但是，從目前應用的話音通信技術來看，由于通信頻道擁擠，通信過程極易受到人為因素的影響，對飛行安全和航班計劃造成了極大影響。在此大背景下，地空數據通信系統開始在民航通信中得到廣泛應用，進而表現出良好的傳輸速率和抗干擾能力。地空數據通信系統誤碼率很低，可靠性相對較高。

我國數據通信在民航空管中已經具備了ATM、X.25/HDLC/SDLC、IP及語音等多種功能，對于民航需要的專網連接、局域網互聯以及交換機互聯等提供了良好的技術支持。可見，數據通信技術在民航中的應用能夠為我國民航的全部機場提供良好的數據信息支持和專線服務，幫助民航空管系統實現交換機聯網、語音撥號等功能。此外，還可根據民航空管的特殊需求，提供專線業務網絡和不同規模、服務的VPN應用需求[1]。

1.2 民航甚高頻通信系統內涵

在民航通信系統中，甚高頻通信系統是重要的組成部分。甚高頻通信系統能夠為民航飛機起飛提供必要的信息，實現飛機和飛機、飛機和控制中心的數據交互和交流對話，進一步完善了民航的信息雙向傳輸系統。這要求駕駛員必須掌握甚高頻通信系統的操作技能和使用技巧，并且在使用中能夠根據工作需要和要求調整合適的工作頻率。通常，民航甚高頻系統采用的甚高頻頻率為118.000～137.975 MHz，通信過程中的間隔范圍維持在25 kHz。這在一定程度上限制了甚高頻系統的使用，因此應用中應該針對相關問題采取合理化策略[2]。

2 甚高頻通信系統可靠性方面的影響因素

2.1 VHF通信設備因素

要保證甚高頻通信系統的可靠性，首先要保證通信設備本身的質量。甚高頻通信系統的硬件設備是通信傳輸的物質基礎，只有保證硬件設備的完備和優良的質量，才能夠保證整個系統的數據傳輸的可靠性和時效性。

民航的服務對象是大眾，主要以客機業務為主，在資金儲備方面與國家控股的航空企業還有一定的差距。所以，在甚高頻通信系統的建設過程中，設備質量、日常維護以及維修保養等是通信傳輸質量的重要影響因素。此外，由于民航甚高頻通信設備除了系統內設備之外，還有一系列的機載通信設備。這些設備的質量和完整性直接影響地空通信的質量和效果，一旦發生故障，將導致技術人員出現錯誤的技術判斷而造成嚴重的后果，是飛機飛行和指揮過程中重要的潛在危險因素。

2.2 互調干擾

因為民航甚高頻通信系統的電路是非線性的，所以極容易造成互調干擾。互調干擾的存在會影響甚高頻通信系統的安全性，出現信號不穩定甚至控制臺無法操控飛機的問題，給民航飛行造成嚴重后果。互調干擾因為干擾源位置的不同，可以分成發射機干擾和接收機干擾。雖然兩種干擾形式的觸發原因不同，但是都會導致嚴重的互調干擾，影響飛機的正常飛行[3]。

2.3 地空通信電臺干擾

航空系統由于其高風險性對安全要求越來越高，目前人們也更加關注民航通信安全、運行安全等問題。計算機技術、通信技術、智能設備的發展，導致電磁干擾問題越來越突出，無線干擾和電磁干擾問題越來越嚴重，存在極大的威脅。在民航甚高頻地空通信系統運行過程中，如果受到電磁干擾，地空管制通話會受到直接影響，直接的表現是飛行員不能清晰接收管制員相關指令，管制員不能有效和飛行員溝通，可能造成極大的航空器飛行安全問題。另外如果民航甚高頻地空通信電臺在通信過程中受到其他外來信號干擾，惡劣天氣以及突發事件等故障不能及時處理，可能導致嚴重的民航安全事故，基于這樣的背景下為提高民航甚高通信系統運行水平，必須應干擾，提出優化策略。

2.4 終端設備故障

除了設備質量和干擾因素的存在，設備終端故障也是民航甚高頻通信系統可靠性的重要影響因素。在系統運行過程中，一旦運行終端發生故障，將使多個部件出現問題，甚至導致整個系統崩潰。故障發生后要及時定位和排除，同時要及時分析故障現象，對照技術手冊分析其發生的原因，結合分析情況制定相應的排除方案。除了比較常見的故障之外，終端設備還易出現觸摸異常、線路異常以及通信語音故障等現象，需根據系統的類型確定故障發生的具體位置，判斷故障原因來自于參數還是元件異常，根據判斷進行維護和更換。

3 民航甚高頻通信系統可靠性提升措施

3.1 加強頻率管理

引起民航甚高頻地空通信的干擾因素較多，因此在進行民航甚高頻地空通信優化過程中必須進行綜合分析，單一的手段與技術也不能完全解決干擾問題。必須從基礎性管理著手，綜合分析，找到問題根源，結合現有技術完善頻率管理工作。為降低同波道干擾問題，需要保證射頻防護比要遠遠大于接收一端的輸入值。干擾信號也必須降低，不能超過射頻信號的50%。并且在進行頻率管理的時候，還必須認真科學分析射頻防護比，比如山區等偏遠地區的窄帶調頻模式應用中，射頻防護比必須達到10±2 dB，并且限制15 dB的調幅，對兩個地面通信站之間的距離也有明確要求，必須超過超短波通信距離的5倍，作為同波道復用距離的標準距離。針對地區偏遠、地形復雜、環境惡劣的地區可以酌情考慮，一般超過超短波通信距離的4倍即可。另外在進行頻率管理過程中還應該加強相關設備運維，并建設監測站，了解干擾源位置、方向，后續工作中積極予以規避。

3.2 建立多個通信干線，合理使用不同設備

在日常的民航甚高頻通信工作中，統計發現通信干線存在較多問題。所以，民航甚高頻通信系統的建設應該采用不同運營商提供的通信高線，保證整個系統的菜單可靠性。例如，在甚高頻通信系統的管制工作中，工作人員可以根據業務需要采用雙干線模式。設備兩支干線保證在主干線發生故障時能夠及時啟用備用干線，確保主干線通信異常時甚高頻通信系統正常工作。

此外，在業務接收中應該使用不同的設備。采用并聯的結構能夠大大提高甚高頻通信系統的可靠性。例如，在實際的系統接入過程中，工作人員可以根據系統的構成，調整不同區域內的FA16設備接入方式，通過選擇不同的模塊保證模塊的備份。此外，電源配件的安裝也可以采用不同的接入方式，保證其能夠實現并聯接入。

3.3 減少信號的傳輸節點，加強抗干擾技術的應用

筆者結合工作經驗和理論研究發現，如果甚高頻通信系統中信號傳輸的節點較多，將嚴重影響系統的可靠性。所以，可以通過合理減少傳輸節點來提高系統的可靠性，尤其是在甚高頻通信傳輸中應該減少多跳傳輸節點來保證系統的可靠性[4]。

此外，實際工作中如果甚高頻通信系統采用串聯的方式，一旦一個子系統發生故障，將使整個甚高頻通信系統傳輸失敗。常見的干擾產生的條件主要有非線性線路、干擾信號以及頻率接受等。所以，相關工作人員應該考慮這些因素，通過通信終端改進、電臺位置明確等措施，控制可能出現干擾信號的因素，保證系統正常運行。

3.4 加強設備維護工作

近些年，我國民航呈現跨越式發展，而通信系統作為其重要一環，設備的維護工作是重中之重。尤其是針對民航通信系統的終端故障問題，要進行定期維護和維修。相關的工作人員和操作人員也要定期開展相關的業務培訓和工作技能考核。此外，要根據民航相關任務、公司要求、業務需要等，制定科學的設備使用制度，保證終端的維保工作能夠責任到人，保證終端出現故障時能夠落實責任并及時排除故障，確保通信終端的有效性。

4 結 論

隨著我國航空事業的發展和民航通信技術的不斷完善，甚高頻通信系統在民航中的應用越來越廣泛，但是仍不可避免地存在一些問題。所以，我國民航發展過程中不僅要注重通信設備的更新和維護，還要根據飛行和通信需要積極引進相關的技術人才，尋求技術突破，在設備完善和抗干擾技術等方面進一步提高民航甚高頻通信系統的可靠性，保障民航的安全。