航空无线电干扰分析及对策研究

2018-09-22 04:15张慧聪河源无线电监测站
数码世界 2018年8期
关键词:杂散频点干扰源

张慧聪 河源无线电监测站

近几年来,在民航业务的扩展需求下,我国航空事业迅速发展,机场数量及航班、航线不断增加,导致已规划的航空频段内频率资源越来越紧张,而各空域航线电磁环境有变化大,这对无线电信号传输直接造成不良影响。在民航正常飞行过程中,无线电信号受到外部干扰,给民航的飞行安全带来重大飞行安全隐患。因此,对航空干扰的进行分析,研究其成因及趋势规律,提出应对措施,具有重要的现实意义。

1 航空无线电概述

航空无线电技术可以为航班解决实时的信标、测距、管制、情报收集等业务需求,航空通信导航系统的正常运行是民航飞行安全重要保障。目前我国民航系统内航空频段业务主要包括:

(1)导 航 频 段 --1.无 方 向 性 无 线电信 标(NDB):190-1750kHz 、2.航向信标(LOC):108-112MHz 、3.下滑信标 (GP):328.6-335.4MHz 、4.指 点 信 标 (MK) :75MHz 、5. 全 向 信 标(VOR ):108-112MHz、112-118MHz 、6. 测 距 仪(DME):960-1215MHz;

(2)航空移动通信频段--118-136.975MHz;

(3)遇险和安全频点 --121.5MHz、121.3MHz、243MHz;

(4)无线电定位频段(雷达)--1.近程一次监视雷达:2700MHz-2900MHz;2.远程一次监视雷达:1250MHz-1350MHz;3.二次雷达:1030MHz(TX)、1090MHz(RX);4.精密进近雷达:9340MHz-9400MHz;5.天气雷达C、L、S波段。

航空频段是以民航业务应用作为规划频率依据,覆盖了短波、超短波以及微波频段和甚高频。根据空管部门的使用报告及无线电管理部门的日常监测显示,航空干扰发生时间与空间可能是飞行途中的任何一个阶段,使得航空干扰的发生更加具有不确定性;另一方面,其他无线电技术系统如移动通信、数字对讲、数字调频广播、雷达的使用,各类电台设置数量的增加也使得航空频段干扰频发。

2 航空干扰现状

根据民航工作实践,通常可以把航空干扰总结为6种,也就是同频干扰、互调干扰、邻道干扰、带外干扰、杂散干扰和非无线电设备辐射干扰。

根据广东省经济和信息化委资料显示,近年来在广东空域内航空干扰呈现逐年上升的趋势,以2013年到2015年统计数据为依据,三年间干扰数从8起猛增至128起,其中77%分布在珠三角地区,23%分布在非珠三角地区。

以下为统计分析的典型案例:

由近年来的案例表明,发生的干扰事件大部分集中在108-137Mhz导航、航空移动、遇险和安全业务频段内,干扰类型以同频干扰、互调杂散为主。其中广播杂散干扰特别是黑广播造成杂散干扰数量急剧上升,已成为影响民航无线电通信安全的主要因素。另外,960-1215MHz DME导航及二次雷达出现干扰频次逐步增加,主要受地面视频传输设备的大量使用影响从来产生的同频干扰。最后,在民航GPS频段1575.420MHz、1227.60MHz上的干扰也时有发生,该频点也是由于同频使用的无线电设备造成的同频干扰。

3 航空干扰的应对策略

3.1 干扰查找流程

要想了解无线电干扰源的特点并对其进行进一步的分析,前提条件就是必须准确定位干扰源,不可避免地需要查找干扰源。根据无线电监测分析的经验,在对无线电干扰进行定位过种中,可以采用“听、看、算、跟、测”等方法来提高排查效率。听是最直接也是最有效的应对方法,解调出干扰信号的声音以确定干扰类型;看就是对干扰源波形的频谱特征进行分析,从而发现问题;算则针对特定频点进行干扰信号一阶二阶以及互调频点的测算;实现对干扰信号本帧的跟踪;测主要指无线电测向,通过对干扰信号来波方向进行测定,通过三角定位法或场强逼近法快速定位干扰源位置。

3.2 专用频率管理

航空频率管理属于一种主动管理技术方案,通过长时间的工作积累,在已划分的航空频段内,筛选出各方向航路的备用通信频点,通过预判干扰的发生,更换通信频点来达到规避干扰的目的。也可以建议采用管理手段来替代技术方案,第一,要求无线电管理部门高度重视法律法规的完善,执行国家频率规划;第二,要求民航系统设台单位全面完善管理体系,制定科学管理流程,遵守各项无线电法律法规及行业标准;第三,各级无线电管理机构落实对台站的监督检查,确保无线电台站有序工作。第四,其他用频单位必须事先对设备进行技术核查,确保参与组网的无线电系统都始终处于最佳工作状态。

3.3 无线电监测和测向

干扰源的定位必须通过对无线电监测测向而实现的。通过构建一个高效的无线电监测网络,实现全天候监测数据收集分析处理。在特殊情况下,如航线较多,干扰密集发生区域设置航空专用监测站。根据干扰类型、干扰频率及使用地形特点购置专门的监测测向装备,如无人机监测测向系统。

3.4 长效沟通机制

依照广东无线电管理部门的实际工作经验,保持与空管部门长效沟通机制是处理航空干扰十分必要的工作方法。利用社交软件(微信群)加强空管人员与无线电技术员的工作对接,建立横跨省级无线电管理部门、各区域空管机构到市级无线电监测站的航空干扰协调联动机制。实时的沟通干扰查找过程中干扰信号技术特征及干扰时效,整个过程减少了官方文件传递过程中可能出现的技术信息的丢失,保证了干扰发生后开展查处的实效。目前,广东省空域内的航空干扰事件通过以上沟通机制,使得干扰从发生到各地无线电监测站落实查处,时效得到了大幅提高。截至2018年5月广东省内河源、东莞、珠海、深圳、江门、湛江等地已经顺利查处多宗航空干扰,涉及广播电台互调、黑广播杂散、GPS同频等不同类型干扰事件。

4 结束语

我国国土面积大,空域划分多,空中流量逐年增加,各管制区内的干扰数量直线上升。而经济发展水平不一致,排查干扰的技术力量受到限制。因此,加强各地无线电监测机构技术设施建设,结合城市经济规划,合理布局无线电监测设施,构建网络管理平台,接入及分享权限至各机场空管中心,建立航空无线电大数据库。实现各地航空频段运行记录、干扰发生区域定位、查找过程反馈记录、以及干扰快速预警、快速反应等系统功能。为进一步保障航空安全,促进民航事业的发展。

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