龍婷婷

摘 要：短波通信是波長(zhǎng)在十米到一百米之間的一種無(wú)線電通信技術(shù)，隨著自適應(yīng)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，短波通信被廣泛地應(yīng)用在軍事、外交、氣象等部門(mén)，因其使用方便、組網(wǎng)靈活等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在民用航空領(lǐng)域之中也有較大的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：短波通信；應(yīng)用研究；民用航空

短波通信的頻率范圍在三兆赫到三十兆赫之間，因此無(wú)法傳輸?shù)捷^遠(yuǎn)的范圍，同時(shí)，傳統(tǒng)的短波通信技術(shù)還受季節(jié)、氣候等因素的影響，因此短波通信的穩(wěn)定性一直是一個(gè)大問(wèn)題，但隨著自適應(yīng)技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展，短波通信逐漸克服了上述的幾種缺陷，并在民用航空領(lǐng)域被迅速的推廣應(yīng)用，本文將立足于短波通信的特點(diǎn)，深入研究短波通信在民航中的應(yīng)用，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

1 短波通信的特點(diǎn)

1.1 適用性強(qiáng)

我國(guó)國(guó)土幅員廣闊，南北之間存在較大的環(huán)境差異，因此災(zāi)害也呈區(qū)域分布，并且覆蓋面廣，災(zāi)害造成的結(jié)果嚴(yán)重，為保證電網(wǎng)的正常使用，必須確保通信方式高效、組網(wǎng)方便，而短波通信是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞紐中繼體制約的通信手段，并且作為一種無(wú)線通信技術(shù)，短波通信抗毀能力較強(qiáng)，由于這個(gè)特點(diǎn)，短波通信被廣泛地應(yīng)用于軍事領(lǐng)域之中，負(fù)責(zé)戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的通信工作。此外，短波通信的適用性還表現(xiàn)在覆蓋范圍廣上面，相比其他通信方式，短波通信的適用性非常廣，能夠用于山區(qū)、戈壁等地區(qū)。同時(shí)，短波通信的投資小、維護(hù)方便，因此容易推廣。

1.2 靈活性好

雖然短波通信的頻率范圍只有三十兆赫，卻能與其他通信技術(shù)配合，從而提高短波通信的靈活性。例如，可以使用擴(kuò)頻技術(shù)，在不影響短波通信質(zhì)量的前提下，增加短波通信的頻率范圍。相比移動(dòng)網(wǎng)通信，短波通信的自主通信能力較強(qiáng)，而移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信則依靠通信設(shè)備與同軸電纜，一旦同軸電纜損毀，移動(dòng)網(wǎng)通信就無(wú)法發(fā)揮功能了，因此短波通信還被用于突發(fā)事件處理工作中，還可以根據(jù)事態(tài)的發(fā)展，增加短波通信的信息容量，這些因素，都決定了短波通信的靈活性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他的通信方式。[1]

1.3 建立通信快

相比衛(wèi)星通信，短波通信的建設(shè)成本與維護(hù)成本要低得多，并且短波通信在我國(guó)擁有十分悠久的應(yīng)用歷史，因此技術(shù)較為成熟，臨時(shí)組網(wǎng)也方便快捷。最關(guān)鍵的一點(diǎn)，短波通信不需要中繼站就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，在實(shí)用性上擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。短波通信既可以使用固定基站進(jìn)行定點(diǎn)通信，可以裝入車(chē)輛之中，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，較小的體積，使其能夠適應(yīng)各種環(huán)境條件，滿足各領(lǐng)域通信的要求。

1.4 組網(wǎng)能力強(qiáng)

組網(wǎng)能力強(qiáng)也是短波通信重要的特點(diǎn)，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與差錯(cuò)控制技術(shù)，短波通信能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，并且傳輸信號(hào)情況良好，能夠滿足各領(lǐng)域信號(hào)傳輸?shù)囊蟆Ｍ瑫r(shí)，短波通信的更新能力也很強(qiáng)，能夠針對(duì)通信的要求來(lái)實(shí)現(xiàn)短波設(shè)備的更新，使得現(xiàn)代的短波電臺(tái)擁有許多種的組網(wǎng)模式，民用航空也可以根據(jù)自身的需求，科學(xué)的選擇組網(wǎng)模式，從而加強(qiáng)對(duì)短波通信的應(yīng)用。[2]

2 民航通信中短波傳播分析

作為一種無(wú)線傳輸技術(shù)，短波通信能夠應(yīng)用于民用航空之中，并且承載著飛機(jī)與地面之間通信的任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)用于民用航空之中的短波通信通常由三種傳播方式構(gòu)成，分別為天波、地面波與直接波。

2.1 地面波

地面波是一種沿著地面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線電波，地面波的傳播受地形與電磁特性的影響，相比凹凸不平的地面，較為平坦的地面的傳播精度更高，因此相關(guān)工作人員在使用地面波時(shí)，要注意到這個(gè)特點(diǎn)，地面波的發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)都在地上，能夠用于機(jī)場(chǎng)內(nèi)信息的傳達(dá)，按照電磁波的特性，可以將民航通信中的地面波分為長(zhǎng)波、中波與短波。[3]

2.2 天波

天波是指從地面輻射至天空的無(wú)線電波，主要利用大氣中中性氣體分析離層反射的特性，天波的傳輸距離最高可以到10000km以上，能夠適應(yīng)民用航空地面與空中的通信工作。同時(shí)，天波在傳送信息時(shí)，不會(huì)受到地面其他阻擋物的影響，因此可以確保天波的穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員在使用時(shí)，需要注意到天氣情況，確保天波能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的傳輸。

2.3 直接波

直接波是直接由天線發(fā)射的一種無(wú)線電波，由于飛機(jī)的飛行速度很快，因此為保障信號(hào)在中途不會(huì)受損，可以使用直接波進(jìn)行傳輸，不僅能夠提高通信的針對(duì)性，還能確保地面與空中的通信質(zhì)量。

3 民航短波通信的應(yīng)用

3.1 基本設(shè)備應(yīng)用

短波通信在民用航空領(lǐng)域，經(jīng)常負(fù)責(zé)航站樓與航空飛機(jī)之間的通信工作，按照工作的形式，可以分為地對(duì)地通信，地空通信。因此民用航空的通信設(shè)備也要分為地對(duì)地通信設(shè)備與地空通信設(shè)備兩種，地對(duì)地通信設(shè)備包括發(fā)信機(jī)、遙控器帶電發(fā)信機(jī)。地空通信設(shè)備則包括地空選擇呼叫器與收信機(jī)兩種，可以利用自適應(yīng)技術(shù)，提高短波通信設(shè)備的適用性，使其能夠模擬單信道無(wú)線電話，按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行傳輸，使發(fā)信機(jī)的功率低于6kW。[4]

3.2 民航短波通信地面站

短波通信在民用航空中最常見(jiàn)的應(yīng)用方式，是在民航短波通信地面站系統(tǒng)之中，民航短波通信站系統(tǒng)包括操作臺(tái)、機(jī)房設(shè)備與天線三個(gè)部分，天線主要用于地空通信中直接波的傳送，多用于天氣情況較差或者低空通信不穩(wěn)定的狀態(tài)下。而機(jī)房設(shè)備主要由通信電臺(tái)、交流穩(wěn)定電壓；光端機(jī)、預(yù)候選器這幾個(gè)部分組成，主要作用是信號(hào)的收發(fā)，同時(shí)，航空飛機(jī)上也有短波信息的控制臺(tái)，因此地面與空中能夠進(jìn)行同步交流，在一定程度上促進(jìn)了通信的效率。為了確保短波通信滿足民用航空的工作需要，相關(guān)工作人員要科學(xué)選擇通信設(shè)備與短波電臺(tái)，并根據(jù)工作的需要，合理選擇短波通信的組網(wǎng)模式，并對(duì)短波通信的某些技術(shù)進(jìn)行一定的調(diào)整，目的在于提高民航短波通信地面站系統(tǒng)的效率，同時(shí)，為了避免地面設(shè)備的干擾，還要使用光端機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，保證地面與空中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)選信號(hào)的收發(fā)。一般來(lái)說(shuō)，操作臺(tái)是由操作終端與選呼控制器組成的，選呼控制器負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，還具有匹配電平等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)制方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

3.3 短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)

我國(guó)地域廣闊，因此超短波網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，為了確保民用航空飛機(jī)的運(yùn)行安全，需要使用短波地空通信技術(shù)，從而解決飛行中的飛行盲區(qū)，確保航空飛機(jī)在較為惡劣的天氣環(huán)境下，也能完成信息的收發(fā)。[5]短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)主要包括地空數(shù)據(jù)網(wǎng)、衛(wèi)星通信站、機(jī)載通信系統(tǒng)這幾個(gè)部分組成，航空飛機(jī)在搭載通信系統(tǒng)之后，不僅安全性得到了大幅度的提升，還可以根據(jù)不同的距離，對(duì)短波信息進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，使航站樓與航空飛機(jī)能夠保持較為高效的通信效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代短波通信技術(shù)在民航中得到了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)建立衛(wèi)星通信站、短波通信站系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性較高的信息傳輸，并且短波通信的應(yīng)用，也使民用航空的地空傳輸免受其他因素的影響，提升了民用航空飛機(jī)的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]王強(qiáng)，孫錦濤，葉曉東，等.差分Turbo-OFDM在短波數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用研究[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，02：144-147.

[2]劉 ，喬培玉，楊樹(shù)峰，等.超短波通信系統(tǒng)在消防滅火救援現(xiàn)場(chǎng)通信保障應(yīng)用分析[J].電子世界，2015，15：123-125.

[3]黃翠仙.電離層臨頻產(chǎn)品在短波通信中的應(yīng)用探索[A].S14空間天氣地基監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬[C].中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2012：7.

[4]朱軍，李澤，黃祖福，等.淺談優(yōu)化短波通信的幾種方法[A].四川省通信學(xué)會(huì).四川省通信學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].四川省通信學(xué)會(huì)，2005：3.

[5]康思民，吳應(yīng)龍，高宏，等.基于AT89C2051的短波數(shù)據(jù)通信接口電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，04：80-83+101.