民航地空通信電臺抗干擾策略

編者按：地空通信電臺，又稱甚高頻電臺，是航空器與地面管制員聯絡的核心設備。當前，隨著我國的經濟不斷發展，我國的民航客運總量每年都在以10%以上的速度攀升。2017年，我國民航運輸首次突破了千億噸公里，正式成為了全球民航市場核心位置成員，在這樣的情況，民航安全必須得到重視。甚高頻電臺主要作為保障民航客機的聯絡中樞，一旦出現通信干擾，將會對航班的飛行安全造成極大的損害。

甚高頻地空通信電臺，是當前使用最廣泛、也是最核心的民航系統的通信方式，民航甚高頻通信頻帶范圍為118Mhz-136.975Mhz，相對于高頻通信來說抗干擾性更強，具有更高的可靠性。由于我國民航行業迅速興起，甚高頻通信開始越來越頻繁，一些地區的通信頻率已經不能滿足基本需求，隨著甚高頻電臺數量越來越多，無形當中增加了受干擾的頻率，因此解決當前民航地區的抗干擾問題刻不容緩。

民航甚高頻電臺干擾原因

在日常的民航運行當中，甚高頻電臺的干擾類型豐富多樣，包含了外部自然環境干擾、人為干擾、地此環境干擾等等，一旦出現干擾源，就會導致管制與機組之間的通話受阻，一旦產生嚴重的干擾，就會嚴重影響空中交通安全。如2013年，四川成都雙流機場航班CCA4017剛剛升空后電臺受到干擾，出現了出租車師傅的對講機聲音;2014年，民航客機飛臨山東聊城上空時出現了強電磁波干擾，民航客機與塔臺管制的通信中斷;2015年1月，大量地區連續4個航班反映信號存在抖動現象。當晚天氣狀況良好，機組采取了其他相應措施保證航班飛行安全。如果當時天氣條件惡劣、能見度低，極有可能造成航班復飛、備降或返航，甚至可能導致機場關閉，電臺干擾嚴重影響民航的飛行安全，目前在民航地空通信干擾中，主要有同頻干擾、鄰道干擾、鏡像干擾、帶外干擾、互調干擾、交調干擾等幾種主要的干擾。

同頻干擾

同頻干擾是指干擾信號的無線電頻率與管制員指揮使用的頻率相同，發射時由于多普勒效應造成空中機組收到嘯叫聲音或其他聲音“竄頻”的情況，出現這種情況一般是沒有設置電臺的頻偏值或一些黑廣播導致。

鄰頻干擾

鄰頻干擾是指信號相鄰的信道功率落入了另一個接收機的范圍內，最終引起干擾，在民航中，如果對應的是接收的管制員信息是附近的另一個航班的信息，一般都是出現了鄰頻干擾。

鏡像干擾

鏡像干擾是超外差接收機特有的干擾，鏡像干擾的頻率值與有用信號的載頻相差兩個中頻，與有用信號載頻對稱的分布在第一本振頻率兩側形成鏡像關系，當它進入到混頻器后，與本振頻率產生差拍，差頻正好等于或接近接收機第一中頻，從而造成干擾。這樣的情況一般都是附近有民用大功率電臺做鏡像干擾所致。

交調干擾

交調干擾又稱交叉調制干擾，是指接收機前端同時收到干擾信號與在用信號，且這兩種信號都是受音頻調制。發生交調干擾時通常是接收機前端電路的選擇性不夠好，由晶體管放大器或混頻器的非線性特性產生。

互調干擾

互調干擾是最常見的干擾類型，是指多相互頻率接近的信號一起進入到收發機的天線形成的干擾，一般來說，產生互調干擾發生的條件是接收機、發射機、系統之間的互調。在民航甚高頻通信中，互調干擾是一種較為嚴重的影響飛行安全的干擾類型，這種干擾會導致地空通信之間的通話質量下降，并對電臺產生發熱、失諧等危害，不僅會影響地空通信，也會出現設備故障的情況。

總體來說，民航電臺的甚高頻通信的抗干擾模式，必須多方面、多維度的進行抗干擾措施，保證地空通信安全，實現安全航行。

民航地空通信電臺的抗干擾策略

優化外部環境

當出現了外部環境干擾的情況下，民航甚高頻電臺的干擾措施可以通過優化外部環境來解決，首先是優化電磁環境，需要謹慎選擇電臺臺址，經過反復測試符合當前電磁環境后再繼續投入使用。除此之外，應該改善接地環境。尤其是在干燥的北方地區，有時候會出現接地不良的狀況，會削弱民航甚高頻電臺的抗干擾能力。其次，對于部分塔臺、空中管制的線路，應該使用屏蔽電纜進行處理，盡量使用單線，減少出現電磁波泄漏源的可能;同時，還要加大收發天線之間的固定距離，做到分區域設置，保證電磁波不會相互干擾，改善外部的電磁環境，最大可能營造一個安全的外部環境。

無線電設備抗干擾方案

1.消除鄰頻干擾

時刻注意對甚高頻電臺設頻偏值，主要用于消除頻率間隔很近的電臺造成的鄰頻干擾，通過合理地設頻偏值，能夠有效的減輕鄰頻干擾的產生，頻偏可以設置+/-2.5KHz、+/-5KHz、+/-7.5KHz，通過設置頻偏后增加了兩個頻率之間的間隔，可以在一定程度上緩解鄰頻干擾問題。

2.杜絕同頻干擾

同頻干擾主要是不同信號源發出的相同頻率產生的干擾，杜絕同頻干擾需要作出多方面努力。首先，需要進行跨區域協同，由于很多區域的電臺使用的頻率是相同的，如某地的塔臺使用的頻率和相鄰某地的空管頻率出現一致的話，當一個地方使用該頻率的過程中，另一個地方的電臺就會打開接收機靜噪門限，造成無法指揮的情況出現，這種同屏阻塞干擾需要進行跨區域協同，需要知曉周邊地區設備的使用頻率。除此之外，還要豐富違規大功率電臺同頻干擾的處理措施，保證在出現非法大功率電臺干擾的情況下及時有效的聯合警方予以解決。

3.避免互調干擾

二信號三階互調和三信號三階互調都可能嚴重影響民航安全，因此避免使用有互調的信道，對使用信道進行嚴格的測算，可以有效地避免互調干擾，同時，還需要在收發機與天線之間采用諧振濾波器，減少各個收發信機的耦合，并在發射系統中加入單向器，進行單項隔離，這樣才能夠對干擾信號產生合理的避免。以目前我方使用的甚高頻發射共用系統為例，該系統中就使用了腔體濾波器和單向耦合器來防止互調干擾的出現，下圖為甚高頻發射共用系統組成框圖。

4.防止其他干擾

增設干擾源檢測設備，加強地方管制，可以有效地減少其他干擾。目前，由于航模行業的興起，很多自組多軸無人機的飛控芯片會通過“刷機”的方式來占用空中管制的信道，在這樣的情況下，就需要地面增設檢測干擾源設備;在面臨干擾的過程中及時換頻遠離干擾，并通過干擾源檢測設備是否有效，及時清空占用頻率的非法干擾，保證后面航班的飛行安全。

增設電臺最佳信號選擇功能

羅德斯瓦茨R/S 4200電臺具有優化信號質量功能，最佳信號的選擇是在當每個無線電信號前200ms期間的兩個SRRI信號來確定的，確定以后將使用接收效果最好的無線信號，首先打開靜噪開關的電臺向音頻線路發送一個信號，在200ms后，RSSI被采樣一次，具有較大RSSI值的無線信號將切換到另一對音頻線，后續將使用效果最好的無線信號。當靜噪開關再開啟時，電臺的最佳信號選擇功能就完成了。下面的時序圖顯示了兩種可能的情況（無線電1具有更強的RSSI，無線電2具有更強的RSSI）。

本文闡述了民航甚高頻地空通信中可能會產生的幾種干擾類型，并對民航迪通通信中出現干擾時的抗干擾措施進行了簡要的闡述。總體來說，隨著科學技術的進步，在未來，民航地空通信會面臨越來越大的挑戰，因此，必須做好抗干擾措施，與時俱進地更新民航地空通信的抗干擾策略，才能有效地減少緊急情況出現，保障地空通信流暢，實現安全飛行。

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作者簡介：徐鏡涵（1995—），云南昆明人，助理工程師，現就職于中國民航西南地區空中管理局。