某型超短波電臺跳頻通信故障分析與排除

中國電子科技集團公司第十研究所 曾事偉

超短波通信通常指利用30MHz～300MHz頻段進行無線電波傳輸信息的通信。超短波通信技術成熟，信號清晰、穩定，使用方便，在海、陸、空通信以及三者之間的相互通信中被廣泛應用，在軍民航空通信領域發揮著重要作用。

跳頻（FH）通信是擴頻通信中的一種，跳頻主要是載頻受一偽隨機碼的控制，不斷地、隨機地跳變，可看成載頻按照一定規律變化的多頻頻移鍵控。即通信中使用的載波頻率受偽隨機碼的控制而隨機跳變。跳頻技術經過多年發展，技術日益成熟，已經在超短波頻段，實現了技術應用。

某型超短波電臺，工作頻段在超短波頻段，調制方式多樣，具備常規和擴頻抗干擾通信功能，成為空空、空地數據傳輸和話音通信的主要設備。其中跳頻通信具有抗干擾能力強，安全保密，數模兼容、抗多徑特性等優點成為復雜環境下的主要通信方式。

跳頻通信在使用中也會出現通信雙方不能正常通信聯絡的情況，影響飛行訓練。本文針對跳頻通信聯絡異常情況，通過故障樹分析排故，經過實踐驗證，排除了跳頻通信故障，滿足了訓練要求。

1 通信系統簡要框圖

某型飛機通信系統主要由音響中心、超短波電臺、天饋系統、控制系統等組成，簡要框圖見圖1。

圖1 通信系統簡要框圖

2 故障現象

某型飛機在地面通信聯絡檢查時發現，常規方式通信聯絡正常，但是抗干擾的跳頻通信聯絡時出現：在該型飛機之間進行話音通信聯絡，所有方式通信聯絡正常；但是該型號飛機與其他型號飛機進行跳頻方式多平臺聯絡時，在五個跳頻波道的聯絡中，有三個跳頻波道聯絡正常，有兩個跳頻波道不能正常通信聯絡。但是，其它平臺跳頻方式相互通信聯絡正常，只有該型號飛機與其它平臺不能相互通信聯絡。切換備份電臺、更換相關機載設備后，進行通信聯絡，故障現象同樣。

2.1 故障分析排查

根據故障現象結合系統框圖（見圖1）及電臺工作原理做出該故障現象的故障樹，見圖2。

圖2 故障樹

通信系統要正常進行通信聯絡，各相關系統的機載設備應該正常工作，無故障，針對故障樹中的故障可能性進行排故分析：

（1）常規方式通信聯絡正常，且有三個跳頻波道通信聯絡正常，可以排除音響系統故障的可能。

②礦業廢棄地一般存在大量石塊或風化的大顆粒碎石，整體上粒徑較大，容易透水，而底泥則粒徑細小，緊實度高，用于礦業廢棄地改良可以實現物理結構互補，提升廢棄地的保水蓄水能力，滿足植物生長需求。

（2）通信系統參數能夠正常加載，每次能加載成功，可以排除控制系統故障的可能。

（3）根據通信參數和頻點工作頻段，且本型號飛機能正常通信聯絡，可以排除天饋系統駐波超差、插損大的可能。

（4）本型號飛機間能互相通信聯絡，在備份電臺下也出現該現象，且該型號飛機都出現該故障現象，可以排除電臺故障的可能，暫時不用再往下分析。

（5）跳頻方式要進行通信，通信平臺上的相關通信設備工作正常，跳頻參數必須一致。但是該型號飛機的跳頻參數與其它平臺的跳頻參數的一致性不能排除。重點對跳頻參數的一致性進行分析排查。排查過程如下：

首先，根據電臺的跳頻通信工作原理，有三個跳頻波道能夠通信聯絡，可以排除TOD（Time of Day）時間和跳頻密鑰不一致的可能，但跳頻波道的波道參數和跳頻頻表的一致性不能排除，需對電臺內的波道參數和跳頻頻表進行參數比對分析排查。

其次，可以使用簡易參數加載器、電源和連接線纜與超短波電臺相連接，讀取電臺內已加載的參數，再進行比對分析。任意拆卸飛機上一電臺，并按圖3連接好測試設備，進行上電，讀取參數，按下列步驟進行操作。

圖3 測試連接框圖

第一步：波道參數比對，通過加載器讀取電臺波道參數，讀取出不能互通的兩波道參數，與原始需要加載的參數進行比對，比對結果，波道參數完全一致，排除波道參數不一致的可能。

第二步：對頻表參數進行比對，通過加載器讀取電臺頻表參數，讀取出不能互通的兩跳頻波道頻表參數，與原始需要加載的頻表參數進行比對，比對結果，發現不能互通的兩個波道的頻表參數與原始要加載的頻表參數不一致。

第三步：為快速排故，使用參數加載器對不能互通的兩跳頻波道的頻表進行重新編寫、編譯并加載，再重新讀取，比對結果完全一致。重新加載后，再將電臺裝機，進行通信聯絡，與原來同型號能通信聯絡的飛機已不能互相通信聯絡，但是與其他平臺能夠正常通信聯絡，已基本明確為跳頻頻表參數不一致導致不能互相通信聯絡。

第四步：將該型號所有電臺頻表進行重新加載，并進行通信聯絡，各平臺之間都能進行互相通信聯絡。

通過以上步驟，找到了該型飛機間跳頻波道不能通信聯絡的原因為：跳頻頻表參數不一致導致，也印證了故障樹的分析。

2.2 故障原因

為查明頻表參數異常的故障原因，再進一步分析，所有該型號的飛機參數都是通過地面站對原始參數進行編寫、編譯后再進行加載，問題可能出現在地面站參數編寫、編譯階段。于是又用地面站對頻表參數重新進行編寫、編譯，再重新對機載設備進行加載，加載后又出現同樣故障現象。即表明頻表參數異常發生在地面站參數編寫、編譯階段。通過還原跳頻參數，發現編譯后的兩波道的頻表參數出現了異常，原因為：在某些復雜特殊頻表的處理上，參數在編譯過程中會出現異常。通過軟件升級可以解決該現象的發生。

通過上述故障分析和排故操作，徹底查明出現兩跳頻波道不能正常通信聯絡的原因為：頻表參數在編譯的過程中頻表參數發生了變化，導致加載進電臺的頻表參數與要加載的原始頻表參數不一致，在飛機上表現出與其它平臺跳頻方式不能正常通信聯絡。

3 改進措施

對地面站參數編寫編譯軟件進行升級改進，解決跳頻參數編譯異常問題。

4 結論

通過該故障，以及使用中的經驗總結，可以歸納出跳頻通信不能通信聯絡的主要有以下原因：

（1）參數異常

參數異常，主要表現為通信雙方跳頻參數不一致，跳頻參數主要有：波道參數、跳頻密鑰、頻表參數、TOD（Time of Day）時間。如果雙方任一參數不一致，都會導致跳頻通信不能正常通信聯絡，所以在參數的規劃編寫、編譯生成的過程中必須嚴謹細致，保證參數準確無誤。

（2）機載設備故障

機載設備，主要包括天饋系統、超短波電臺、控制設備、音響中心等故障，該類故障可以通過機載設備的備份功能和串件方式進行排除。但可重點關注超短波電臺，可以通過通信系統的雙電臺互相備份功能或串件操作進行排除，根據近年的排故和返修情況統計，跳頻方式不能互通的故障情況，多數情況為跳頻參數不一致所致，通過重新編寫編譯并加載跳頻參數，故障能得到排除。

（3）環境因素

跳頻通信作為一種抗干擾通信方式，當外界環境超過設備的工作極限，也會出現通信聯絡不暢的情況。該情況下就需要使用電磁波監測儀、頻譜儀、高增益天線等專用儀器設備進行環境監測和干擾源查找，在此不再贅述。

結語：本文主要介紹了某型飛機通信系統構成，超短波電臺跳頻通信故障現象，通過故障樹進行故障分析，詳細分析了故障發生的原因，并通過簡易設備讀取數據，比對分析和驗證操作，找出了故障原因，提出相應整改措施，并對超短波電臺的跳頻通信聯絡故障進行了總結，對飛機的維護、保障和設備使用具有實際指導作用。