民航甚高频通信系统可靠性的措施分析

甘国峰

（民航新疆空管局空管中心技术保障中心通信室，新疆 乌鲁木齐 830016）

0 引 言

随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，大众对于航空的需求在日益增长，进一步推动了民航事业的发展。通信系统在民航发展中担任着重要角色，为地空通信提供了保障。甚高频通信系统的应用范围不断拓展，数量也在不断增加，不可避免存在信号干扰、维护不到位等问题，导致飞机发生误判等事故。所以，研究民航甚高频通信系统可靠性问题，并针对性地提出合理化建议，对于民航航空安全具有重要意义。

1 甚高频通信系统简介

1.1 民航数据通信系统概述

随着我国航空事业的发展和科学技术的快速进步，我国的民航数据通信业务也在不断拓展和增加。但是，从目前应用的话音通信技术来看，由于通信频道拥挤，通信过程极易受到人为因素的影响，对飞行安全和航班计划造成了极大影响。在此大背景下，地空数据通信系统开始在民航通信中得到广泛应用，进而表现出良好的传输速率和抗干扰能力。地空数据通信系统误码率很低，可靠性相对较高。

我国数据通信在民航空管中已经具备了ATM、X.25/HDLC/SDLC、IP及语音等多种功能，对于民航需要的专网连接、局域网互联以及交换机互联等提供了良好的技术支持。可见，数据通信技术在民航中的应用能够为我国民航的全部机场提供良好的数据信息支持和专线服务，帮助民航空管系统实现交换机联网、语音拨号等功能。此外，还可根据民航空管的特殊需求，提供专线业务网络和不同规模、服务的VPN应用需求[1]。

1.2 民航甚高频通信系统内涵

在民航通信系统中，甚高频通信系统是重要的组成部分。甚高频通信系统能够为民航飞机起飞提供必要的信息，实现飞机和飞机、飞机和控制中心的数据交互和交流对话，进一步完善了民航的信息双向传输系统。这要求驾驶员必须掌握甚高频通信系统的操作技能和使用技巧，并且在使用中能够根据工作需要和要求调整合适的工作频率。通常，民航甚高频系统采用的甚高频频率为118.000～137.975 MHz，通信过程中的间隔范围维持在25 kHz。这在一定程度上限制了甚高频系统的使用，因此应用中应该针对相关问题采取合理化策略[2]。

2 甚高频通信系统可靠性方面的影响因素

2.1 VHF通信设备因素

要保证甚高频通信系统的可靠性，首先要保证通信设备本身的质量。甚高频通信系统的硬件设备是通信传输的物质基础，只有保证硬件设备的完备和优良的质量，才能够保证整个系统的数据传输的可靠性和时效性。

民航的服务对象是大众，主要以客机业务为主，在资金储备方面与国家控股的航空企业还有一定的差距。所以，在甚高频通信系统的建设过程中，设备质量、日常维护以及维修保养等是通信传输质量的重要影响因素。此外，由于民航甚高频通信设备除了系统内设备之外，还有一系列的机载通信设备。这些设备的质量和完整性直接影响地空通信的质量和效果，一旦发生故障，将导致技术人员出现错误的技术判断而造成严重的后果，是飞机飞行和指挥过程中重要的潜在危险因素。

2.2 互调干扰

因为民航甚高频通信系统的电路是非线性的，所以极容易造成互调干扰。互调干扰的存在会影响甚高频通信系统的安全性，出现信号不稳定甚至控制台无法操控飞机的问题，给民航飞行造成严重后果。互调干扰因为干扰源位置的不同，可以分成发射机干扰和接收机干扰。虽然两种干扰形式的触发原因不同，但是都会导致严重的互调干扰，影响飞机的正常飞行[3]。

2.3 地空通信电台干扰

航空系统由于其高风险性对安全要求越来越高，目前人们也更加关注民航通信安全、运行安全等问题。计算机技术、通信技术、智能设备的发展，导致电磁干扰问题越来越突出，无线干扰和电磁干扰问题越来越严重，存在极大的威胁。在民航甚高频地空通信系统运行过程中，如果受到电磁干扰，地空管制通话会受到直接影响，直接的表现是飞行员不能清晰接收管制员相关指令，管制员不能有效和飞行员沟通，可能造成极大的航空器飞行安全问题。另外如果民航甚高频地空通信电台在通信过程中受到其他外来信号干扰，恶劣天气以及突发事件等故障不能及时处理，可能导致严重的民航安全事故，基于这样的背景下为提高民航甚高通信系统运行水平，必须应干扰，提出优化策略。

2.4 终端设备故障

除了设备质量和干扰因素的存在，设备终端故障也是民航甚高频通信系统可靠性的重要影响因素。在系统运行过程中，一旦运行终端发生故障，将使多个部件出现问题，甚至导致整个系统崩溃。故障发生后要及时定位和排除，同时要及时分析故障现象，对照技术手册分析其发生的原因，结合分析情况制定相应的排除方案。除了比较常见的故障之外，终端设备还易出现触摸异常、线路异常以及通信语音故障等现象，需根据系统的类型确定故障发生的具体位置，判断故障原因来自于参数还是元件异常，根据判断进行维护和更换。

3 民航甚高频通信系统可靠性提升措施

3.1 加强频率管理

引起民航甚高频地空通信的干扰因素较多，因此在进行民航甚高频地空通信优化过程中必须进行综合分析，单一的手段与技术也不能完全解决干扰问题。必须从基础性管理着手，综合分析，找到问题根源，结合现有技术完善频率管理工作。为降低同波道干扰问题，需要保证射频防护比要远远大于接收一端的输入值。干扰信号也必须降低，不能超过射频信号的50%。并且在进行频率管理的时候，还必须认真科学分析射频防护比，比如山区等偏远地区的窄带调频模式应用中，射频防护比必须达到10±2 dB，并且限制15 dB的调幅，对两个地面通信站之间的距离也有明确要求，必须超过超短波通信距离的5倍，作为同波道复用距离的标准距离。针对地区偏远、地形复杂、环境恶劣的地区可以酌情考虑，一般超过超短波通信距离的4倍即可。另外在进行频率管理过程中还应该加强相关设备运维，并建设监测站，了解干扰源位置、方向，后续工作中积极予以规避。

3.2 建立多个通信干线，合理使用不同设备

在日常的民航甚高频通信工作中，统计发现通信干线存在较多问题。所以，民航甚高频通信系统的建设应该采用不同运营商提供的通信高线，保证整个系统的菜单可靠性。例如，在甚高频通信系统的管制工作中，工作人员可以根据业务需要采用双干线模式。设备两支干线保证在主干线发生故障时能够及时启用备用干线，确保主干线通信异常时甚高频通信系统正常工作。

此外，在业务接收中应该使用不同的设备。采用并联的结构能够大大提高甚高频通信系统的可靠性。例如，在实际的系统接入过程中，工作人员可以根据系统的构成，调整不同区域内的FA16设备接入方式，通过选择不同的模块保证模块的备份。此外，电源配件的安装也可以采用不同的接入方式，保证其能够实现并联接入。

3.3 减少信号的传输节点，加强抗干扰技术的应用

笔者结合工作经验和理论研究发现，如果甚高频通信系统中信号传输的节点较多，将严重影响系统的可靠性。所以，可以通过合理减少传输节点来提高系统的可靠性，尤其是在甚高频通信传输中应该减少多跳传输节点来保证系统的可靠性[4]。

此外，实际工作中如果甚高频通信系统采用串联的方式，一旦一个子系统发生故障，将使整个甚高频通信系统传输失败。常见的干扰产生的条件主要有非线性线路、干扰信号以及频率接受等。所以，相关工作人员应该考虑这些因素，通过通信终端改进、电台位置明确等措施，控制可能出现干扰信号的因素，保证系统正常运行。

3.4 加强设备维护工作

近些年，我国民航呈现跨越式发展，而通信系统作为其重要一环，设备的维护工作是重中之重。尤其是针对民航通信系统的终端故障问题，要进行定期维护和维修。相关的工作人员和操作人员也要定期开展相关的业务培训和工作技能考核。此外，要根据民航相关任务、公司要求、业务需要等，制定科学的设备使用制度，保证终端的维保工作能够责任到人，保证终端出现故障时能够落实责任并及时排除故障，确保通信终端的有效性。

4 结 论

随着我国航空事业的发展和民航通信技术的不断完善，甚高频通信系统在民航中的应用越来越广泛，但是仍不可避免地存在一些问题。所以，我国民航发展过程中不仅要注重通信设备的更新和维护，还要根据飞行和通信需要积极引进相关的技术人才，寻求技术突破，在设备完善和抗干扰技术等方面进一步提高民航甚高频通信系统的可靠性，保障民航的安全。