干扰信号对仪表着陆系统的影响分析

陈禹作

【摘 要】论文首先从仪表着陆系统的原始概念出发，介绍了仪表导航系统的工作原理，并着重介绍了信标场地、设备安装不善以及电磁信号对信号的干扰影响，针对极端气候和下滑场地环境恶化产生的不利影响对信号干扰进行了相关解析，旨在为广大从事一线机场导航的工作人员提供相关参考，排除造成信号干扰的直接和间接原因，为行业安全提供有效保证。

【Abstract】Based on the original concept of instrument landing system， this paper introduces the working principle of instrument navigation system， and introduces the influence comes from the signal field， poor equipment installation and the influence of electromagnetic signal on signal interference. In view of the adverse effects of the extreme climate and the environment deterioration of the decline field， the signal interference is analyzed. The purpose of this paper is to provide a reference for the majority of front-line staff engaged in airport navigation， eliminate the direct and indirect causes of signal interference， and provide effective guarantee for industry security.

【关键词】仪表着陆系统；干扰信号；影响 ；机场导航

【Keywords】instrument landing system； interference signal； influence； airport navigation

【中图分类号】V241 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0161-02

1 引言

随着当前航班任务的日益频繁，相关的飞机试驾次数不断增加，而飞机起飞和着陆事故的现象时有发生，且当前的仪表着陆系统与场地及电磁环境息息相关，因此，需要针对干扰信号对仪表着陆系统的影响，开展针对性的分析讨论，以确保系统运行的稳定性。

2 仪表着陆系统的概念与作用机理

仪表着陆系统（Instrument Landing System， ILS） 也称仪器降落系统，盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。它的作用是由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟路径，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降高度，最终实现安全着陆，因此，仪表着陆系统能在低天气标准或飞行员看不到任何目视参考的天气下，引导飞机进近着陆。[1]

仪表着陆系统通常由一个甚高频（VHF）航向信标台、一个特高频（UHF）下滑信标台和几个甚高频（VHF）指点标组成。航向信标台给出与跑道中心线对准的航向面，下滑信标给出仰角2.5°-3.5°的下滑面，这两个面的交线即是仪表着陆系统给出的飞机进近着陆的准确路线。

3 仪表着陆系统信号抖动的影响因素分析

3.1 信标场地及设备安装的影响

下滑信标场地的不规范对辐射信号的影响主要表现在，当场地设置不规范时，形成的镜像反射面就会因不够平整而不能形成清晰的镜像，从而不能形成预期的场型，另一方面，当下滑天线前方存在障碍物时，可能会产生二次发射，影响信号的反馈，若二次反射能够辐射到下滑道，可能会引起信号波形的改变，从而影响在仪表着陆系统上的信号接收。设备自身的安装不规范问题可能是引起仪表着陆系统信号不稳定的内在原因， 当场地因素无法规避而必须对天线及设备的电气参数进行调整时，就会因机械安装的问题给信号的发射和接受产生不利影响，而且此类影响带有较强的主观性，当对天线的横向偏置设置不符合相关要求时，会从形式上改变进场时的天线的辐射相位，从而对信号入口的高度产生较大影响，影响对飞机导航的位置判断[2]。

3.2 电磁信号的干扰影响

电磁信号的干扰对于仪表着陆系统信号不稳的影响较为直接，究其原因可能是因为机场附近的企业部门或者个人不按照相关的使用无线电频段，一些非法的电台及无线电爱好者的干扰，对相关信号频率的干扰，当信号频率与仪表着陆系统的频率相近时，会形成波形的叠加，造成对既有机场航道导航设置的偏移，使仪表着陆系统的信号抖动，造成导致机组信号的不稳定。另外，导致电磁波对仪表着陆系统的相近波段的信号干扰的影响源还包括，通信雷达及导航发射设备的通信，包括各类移动通信站，交通系统的电磁辐射干扰，包括电气化铁路和有轨、无轨电车，电力系统的电磁辐射干扰，包括高压输变电线路及地下电缆和变电站等设备的干扰，最后，各类工业及医疗科研高频设备都可能对机场导航的信号产生干扰，工业的设备如高频感应加热设备，科研设备如电子加速器和电磁灶等，医疗设备如高频、超短波和紫外线理疗机等。[3]

3.3 不利气候条件对信号的影响

在不利气象条件下，如极冷气候对于仪表着陆系统的影响主要表现在天线对辐射和电波接收的能力取决于天线系统的功率，在天线系统中，由于外在介质的损耗或者热损失导致在传输过程中会损失部分能量而无法全部转换为电磁波信号，当气候极为恶劣时，寒冷天气导致的积雪会在天线的辐射振子上集聚，使其传输损耗加大，发射功率降低，与此同时，在天线振子辐射面上会出现凹凸不平的积雪，这部分不平整规则的冰雪会对电磁波的强弱产生不等的辐射和吸收，破坏天线的方向性函数，降低天线增益，对信号的辐射和吸收产生不利影响[4]。

3.4 下滑台保护区的恶化对信号的影响

依据相关规定，对于仪表着陆保护区的设计分为A、B、C三区。在A区不能生长超过0.3米使得农作物和杂草，纵向坡度与跑到坡度相同，且该区不允许停放车辆和飞机，不允许存在地面的交通活动，B区应该尽量地面平坦，当存在地形起伏时，应保持在允许的范围内，该允许值根据具体情况，与天线到地形变化处的距离及天线的高度有关。C区不允许有高于10米的金属建筑、高压输电线及树木、山丘及堤坝的存在。当实际条件不满足相关的规定，导致保护区的环境恶化时，会使得下滑道弯曲，引起仪表着陆系统的信号抖动以及结构超限等问题存在，从而给航班落地造成极其严重的不良后果，该现象也是笔者针对近几年的飞行校验报告得到的，关于下滑台的环境恶化的实际情况，得出的相关具有实际意义的对信号干扰造成影响的一大关注问题[5，6]。

4 結语

综上所述，只有加强对仪表着陆系统自身的校验和维护，从外在的环境变化角度入手，积极总结出针对干扰信号对仪表着陆系统的影响原因，作为一名实际工作在机场的导航一线的工作人员，只有平时注意观察信号干扰的细微差别，针对机场的具体情况和设备的变化情况，善于发现和积极探讨相关的技术问题，才能增强对实际经验的学习能力，不断完善相关的知识技术体系，为确保飞机的正常起飞和着陆做好后勤保障。

【参考文献】

【1】向晓晗.仪表着陆系统干扰原因分析[J].通讯世界，2016（12）：264-265.

【2】秦伟，王芳，机场飞机等待及停放位置对仪表着陆系统信号的干扰研究[J].电子技术与软件工程，2015（8）：56-56.

【3】刘晓萌.关于场地因素影响下滑道结构的分析[J].中国科技纵横，2016（20）：224-224.

【4】翟建华.凝冻气候下MK10型ILS设备故障实例与分析[J].黑龙江科技信息，2016（10）：40-40.

【5】肖伟成.分析混凝土道面对导航信号的影响[J].工程技术（文摘版），2016（3）：289-289.

【6】黄钜江.下滑信标场地测量和天线精确安装的重要性[J].科技资讯，2015（13）：73-74.