探究强化民航甚高频通信系统可靠程度的途径

余 焰，郭健伟

（民航吉林空管分局，吉林 长春 130039）

1 概述甚高频通信系统

1.1 内 涵

民航甚高频通信系统供飞机与飞机、地面台站与飞机双向传输数据与话音，为发挥该系统数据传输功能需民航飞机配备相关装置。驾驶员在应用甚高频通信系统前，需在相关系统内选定工作频率，用以接收、发射信息，该通信系统具有调频功能，通常情况下民航在118.000～151.975 MHz均可实现通信目标，在民航通信过程中主要应用118.000～136.975 MHz频率，其频道间隔为25 kHz，以甚高频无线电波为通信载体的VHF具有通信范围较短特性，只可以在目视范围进行通信，作用距离跟随飞机飞行高度发生变化。在飞机起落或与地面管控人员沟通时，需要进行双向语音通信，只有民航飞机甚高频通信系统稳定、可靠，才能降低飞机起飞、降落等通信事故发生的几率。

1.2 组 成

民航甚高频通信系统主要由天线、收发信机及控制盒构成，其中天线主要用于接收、辐射射频信号，机载天线通常为刀形，长约30.48 cm，其电阻与天线阻抗相互匹配，甚高频收发装置经由同轴电缆与天线相接，其收发机阻抗（输出时）为50 Ω。一旦该电台天线出现老化、受潮、绝缘不佳等现象时，会降低该设备输出功率，缩短通信距离，影响民航甚高频通信系统可靠程度。为此需维护人员定期检查天线，及时更换破损及受潮天线，为保障其通信系统稳定性奠定基础。控制盒作为民航甚高频通信系统重要装置，具备两个同轴旋钮，助其灵活地选择工作频率，在这两个旋钮上部设有显示窗，从中可以得知该设备所选频率，其机构内试验按钮主要用于检验接收机稳定性。为此维护人员需定期检验控制盒试验按钮稳定性，为保障通信系统安全、可靠奠定基础。收发信机前段设有静噪断开按钮，并与控制盒试验开关相连，工作人员通过操控静噪控制电路，可以检测接收机是否处于正常工作状态，若该系统未处于内话系统运行状态，可以直接测试收发机。在新型收发机上发射功率指示灯被功率指示器、功率/电压柱波比指示器取代，后者作为二极管显示器，可依据指示器开关控制位置显示正向功率、电压柱波比、反向功率等读数[1]。

1.3 传 输

5 W为民航甚高频通信系统发射机最低发射频率，3/xV为该系统接收机灵敏度，其信噪比为6 dB，该系统在实际应用过程中最大频率为136.975 MHz，最低频率为118.000 MHz，依据国际民航组织相关要求，将频率间隔控制在25 kHz，为此该系统可以设置频道共计720个，在民航遇到突发事故需要进行呼救时，全世界统一应用频率为121.500 MHz，其中主要用于地面管制的频率为121.600～121.925 MHz。当信号发出后，同一频率内发出信号的一方需停止连续发射信号动作，等待对方信号进入，避免出现漏接信号消极现象，继而保障民航甚高频通信系统稳定、可靠。民航甚高频通信系统在传输过程中具有传播距离近、表面波衰减快、频率高等特点，其通信传输距离需控制在视线所及范围内。该系统以空间波传播为主，同时电波受地形、对流层、地物等因素影响，需通信人员合理选择通信时机，提高该系统的可靠性、稳定性和有效性[2]。

2 影响民航甚高频通信系统可靠度的因素

2.1 阻塞干扰

当民航通信系统内有大功率电台与接收机距离过近，将影响该系统信号稳定性，若出现强信号阻塞现象，会大幅度降低信号输出幅度，严重影响通信信号正常接收成效，接收机无法保障正常运作，严重影响民航甚高频通信系统的可靠度[3]。

2.2 互调干扰

民航甚高频通信系统中电路非线性属性是造成其产生互调干扰的重要因素，依据干扰源所在位置，可以将互调干扰分为发射机和接收机互调干扰两大类。前者基于本机与末级发生发射信号耦合现象，造成电路中信号互相调制，产生全新的频率组合，并和有用信号同时存在，继而产生互调干扰；后者通常发生在混频器输入端，由两个或多个干扰信号并存合成干扰源，互调干扰具有影响民航甚高频通信系统重要信息安全性消极现象，同时可能引起信号失真问题，无法在飞行器与塔台之间构建稳定、可靠的通信体系，干扰严重时会造成地面民航通信系统瘫痪等不良后果。

2.3 交调干扰

若在混频器信号接收端同时存在干扰信号和有用信号，受变频器影响，有用信号将被干扰调制信号影响，中频回路不能将干扰信号全部剔除，至此交调干扰现象产生。检波器在完成自检工作后仍无法规避干扰现象，交调干扰波幅与信号电压之间成正比，当信号波幅下降时干扰信号同时变弱。在民航甚高频通信系统内无论有用信号、干扰信号频率有多大差距，只要信号同时从输入端进入，并达到某一强度，就会造成交调干扰现象，并严重影响该系统可靠程度[4]。

3 提升民航甚高频通信系统可靠程度的途径

3.1 设置异地备份

为降低异常干扰对民航甚高频通信系统的消极影响，需积极设置异地备份，构建异地备份体系，有效提高通信质量。其中，异地备份主要以建设甚高频遥控台为主要技术手段，确保民航飞机运行在同扇区不同的甚高频遥控台备份范围，避免该系统受不良信号影响，为此需确保甚高频台处于同一扇形区域内，期间囊括三个或三个以上甚高频台，达到提高相关通信系统运行可靠程度的目的。为保障发挥异地备份能效，技术人员可以通过试验事先明确甚高频台敷设参数和扇区面积，采用双重覆盖甚高频台方式，落实异地备份目标。若各扇区甚高频台多于三个，其所在系统运行可靠程度高达99%，继而为民航提供优质通信服务。

3.2 完善通信干线

在总结以往通信信息故障发生频率时，发现通信运营商敷设干线不稳定，是造成异常干扰频发的突出因素之一。然而，基于当前通信技术发展水平，无法全面规避该不稳定因素，需要民航甚高频通信系统选择若干运营商，同时完善通信干线敷设体系。当其中一条通信干线发生故障时，其他通信干线可以发挥自身能效，顶替原有通信干线，为民航甚高频通信系统服务，确保该系统稳定、可靠。例如，民航交通在管制时，可以运用双干线甚高频通信模式，该模式由两条2 M干线构成，其中一条为主干线，另一条为备用干线，后者采用卫星传输，提高民航甚高频通信系统可靠性，有效降低异常干扰对该系统的消极影响。

3.3 分散业务

虽然将信号接收业务集中在一处，可以有效提高信号传输、接收、分析以及整合效率；但是，也会同时产生信号干扰问题，一旦集中信号中有两个或多个信号极为相近，将产生副波道干扰现象，影响民航通信系统的稳定性，为此民航通信系统需采取“业务分散”措施，在该系统接收信号时，以不同设备为依托将业务分散，若干设备之间为并联状态，避免设备故障影响信号传输和接收稳定性，继而有效提高民航甚高频通信系统安全性、稳定性、可靠性。该措施在实践过程中需确保不同位置、相同扇区FA16设备运用不同接入模块进行有效备份，针对该系统内附属设备，需依据通信实况，灵活选择具有差异性的接入方式，从维护通信设备稳定性角度着手，采用并联方式连接附属设备。

3.4 优化传输环节

通过对以往民航甚高频通信系统可靠程度进行分析可知，通信传输节点数量和通信传输可靠性成反比，一旦通信传输节点超过一定量，将直接影响通信系统信号传输综合质量。因此，民航甚高频通信系统需不断优化传输环节，控制传输冗余环节，确保传输环节科学、合理。同时，它可有效保障系统功能性，尤其需控制该系统多跳传输次数，尽量缩减信号中间传输步骤。当前我国主要采用信号发射、信号接收相互分离的甚高频遥控台运行模式，此种运行模式徒增无用信号传输环节，使信号传输系统较为复杂，影响该系统可靠程度。基于此，我国民航甚高频通信系统需在汲取国外先进经验基础上，积极思考建立一体化信号接收、发送模式的方法，简化信号传输环节，为提高民航甚高频通信系统稳定性夯实技术基石。

4 结 论

综上所述，为有效提高民航甚高频通信系统的可靠性、安全性和稳定性，需工作人员在充分掌握甚高频通信系统特性基础上，明晰影响该系统可靠性的内因，通过设置异地备份、完善通信干线、分散通信传输业务、优化传输环节以及提高系统管控能力，保障民航甚高频通信系统可靠、有效。在提高我国民航通信质量同时，累积相关技术研究和管理经验，继而推动我国通信事业的良性发展。