分析航空無線電通信的原理及應用

李金國 楊易達

摘要：本文將以教練機航空無線電通信為例，對航空無線電通信原理進行分析闡述，并指明航空無線電通信在教練機航空領域的具體應用，以期能夠為業內人士提供理論參考。

關鍵詞：航空;無線電通信;原理;應用

前言：

教練機作為軍用航空領域的重要組成內容，相對于民用航空領域來說，其對于通信系統的穩定性和可靠性要求更高。航空無線電通信技術作為當今軍用領域和民用領域中最為常用的通信技術，相關技術較為成熟，具有較強的穩定性和可靠性，可以滿足教練機航空無線通信的實際要求，但相對于民用航空領域來說，軍用航空領域中航空無線電通信的應用卻存在一定區別。據此，本文將以教練機航空為例，介紹航空無線電通信在軍用領域中的具體應用。

1 航空無線電通信的原理

現如今，常用的航空無線電通信大多是采用的UHF、VHF或者是其他頻帶更高的波段作為通信波段。其中VHF為甚高頻段無線電波，其實際頻段范圍為30～300MHz，無線電波波長為10～1m，因此也被稱之為米波頻帶;UHF為特高頻段無線電波，其實際頻段為300～3000MHz，無線電波波長為1m～1dm，因此也被稱之為分米波頻帶[1]。

在沒有明文規定的情況下，相同業務類型通常具有同等頻率使用地位。而在遭遇頻率干擾，無法實現所有業務使用同一頻率情況時，通常會遵循先后原則，即先使用者的使用權重更高，后使用者使用權重較低，然后根據權重依次使用頻率;或者是遵循無規劃使用者讓有規劃使用者先使用的原則。若是在使用過程中出現主要業務頻率受到干擾情況，次要業務使用者需立刻采取補救措施，并尋找和解決主要頻率干擾問題。

在當前的頻率范圍中，教練機航空無線電通信常用的頻段范圍主要包括118～151.975MHz、146～148MHz以及430～440MHz等，不同頻段范圍的無線電通信，其在實際應用中所發揮出的實際業務功用也不盡相同。例如118～151.975MHz頻段范圍在教練機航空無線電通信中主要作為業余業務、無線電定位業務、衛星業余業務的主要業務等使用;146～148MHz主要作為業余業務、固定業務、無線電定位業務的次要業務等使用;430～440MHz主要作為無線電定位業務、軍用航空無線電導航業務、業務業務和衛星業務的次要業務等使用。

之所以要采用此類頻段，主要原因在于航空無線電通信通常需要有著完善的設備作為支持，其中無線電天線作為重要設備組成，其具有使用頻段越低，所需天線越長的特點，然而受教練機體積及工作環境的限制，導致其無法安裝低頻天線，而U/V段天線具有尺寸小、易安裝等優勢，使得其在教練機航空無線電通信領域得到廣泛應用。其次，為確保導航信號能夠以直線型波束進行發射，其需要采用較高的頻率，所以在教練機航空領域中導航信號將會采用VHF通信。主要原因在于大部分情況下，軍用教練機的航路點和無線電導航點間隔均處于五百海里以下，在此種情況下，甚高頻通信完全可以滿足教練機通信的實際需求。最后，HF通信在實際應用過程中雖然存在著不穩定的情況，但卻可以滿足全球通信需求，可以滿足補充通信手段進行使用。此外，教練機航空通信還會采用分布式架構，結合魯棒伺服LQR飛控算法、無損卡爾曼濾波算法等多種算法，實現教練機航空飛行過程中通信抗干擾和穩定性保障等效果。

2 航空無線電通信的具體應用

航空無線電通信在軍用航空領域中有著極為廣泛的應用。以教練機航空為例，在教練機飛行過程中，教練機需要與管控平臺達成實時通信，從而實現對教練機飛行情況的實時監控效果。此外，隨著航空無線電通信技術的快速發展，如今世界各國均開始構建本國的AeroMACS機場組網，并以此來替代傳統的地面光纜，此種技術在民用航空領域和軍用航空領域均有著一定應用。在具體應用過程中，參與飛行測試的飛行員對于AeroMACS機場組網提供的滑行階段支持給予了極高的評價，確定AeroMACS機場組網在應用過程中表現出跑道侵入防范、減少滑行沖突，提高航空運行安全等優勢，對于保障機場飛行器滑行安全性保障具有極為重要的意義。

雷達系統引入了新型航空無線電通信技術中ADS-B技術，此種方式不僅提高了雷達監視系統截取飛行數據的精準性和有效性，而且還在保證雷達系統兼容性的同時，降低了系統的安裝成本，促使融合后的雷達系統在教練機航空無線電通信中得到一定應用。此外，機載ADS-B接收設備還可以接收教練機附近空域其他航空設備所發送的ADS-B信息，如此可以為教練機提高更多的通信渠道，增強通信可靠性，確保安全飛行[2]。

航空無線電通信除了上述的技術應用以外，還會在具體應用過程中發揮出以下三種業務功能：（1）無線電定位業務，主要為各種用途的無線電通信業務提高定位業務功能;（2）航空移動業務：為教練機飛行提供包括飛行協調通信在內的無線電通信業務;（3）航空無線電導航業務：用于為教練機飛行提供導航服務以及教練機安全運行的測定。

3 結語

航空無線電通信作為航空飛行領域中的重要組成，不僅可以為航空飛行器提供更為穩定、可靠的通信支持，而且還能夠提高飛行器的飛行安全性，為飛行器提高相應的導航及通信服務。本文以教練機航空為例，介紹了航空無線電通信原理，并分別針對AeroMACS機場組網以及ADS-B雷達通信系統的具體應用進行分析闡述，最終確定航空無線電通信對于保障軍用航空飛行器的通信及飛行具有極為重要的現實意義。

參考文獻

[1]王白云，鄒星，羅宇.航空通信系統中的LDPC編譯碼研究[J].航空電子技術，2018，49（04）：34-38.

[2]張曉云.一種基于ADS-B的民用航空無線電監測方法研究及其分布式系統實現[D].云南大學，2019.