滿九思

（吉林省四平市飛機場，吉林 四平 136000）

0 引 言

當(dāng)前，我國已在地空通信領(lǐng)域開展一系列措施以保障地空通信能力，高頻地空通信業(yè)已成為現(xiàn)今最主要的地空通信手段。然而，隨著無線電技術(shù)的升級與航空網(wǎng)絡(luò)的不斷增加，空中無線電專用頻道經(jīng)受的干擾信息日益增多，電磁環(huán)境受到嚴(yán)重影響，而且無線電干擾會直接導(dǎo)致地空通信質(zhì)量的下降，航空網(wǎng)絡(luò)的指揮通信系統(tǒng)會因受到影響出現(xiàn)不良運行，極大威脅航空飛行安全。

1 地空通信互調(diào)干擾的形成與危害

地空通信的干擾影響有很多，其中互調(diào)干擾最為嚴(yán)重。因此，對互調(diào)干擾的形成機理及其對地空通信的主要危害展開分析，有助于詳細(xì)了解互調(diào)干擾具體情況，為預(yù)防互調(diào)干擾奠定基礎(chǔ)。

1.1 地空通信互調(diào)干擾的形成

互調(diào)干擾是指在兩個或兩個以上的頻率信號同時耦合進入發(fā)射機或接受機時，因電路具備非線性而產(chǎn)生新的頻率。發(fā)射機與接收機的信息收發(fā)頻率具備一定要求，當(dāng)上述新頻率正好接近或滿足發(fā)射機或接收機要求時，新頻率可直接通過發(fā)射機或接收機，對原有傳送信息造成干擾。對于發(fā)射機互調(diào)干擾而言，耦合到發(fā)射機信號通道的其他信號與原有發(fā)射信號在發(fā)射末端因相互作用而產(chǎn)生的新頻率組合會在原有的信號通道中被一起發(fā)射出，直至被接收機接受，對接收機形成干擾。只有同時滿足電路非線性、互調(diào)新頻率大體接近原有頻率以及互調(diào)信號能夠進入收發(fā)儀器三個條件方會產(chǎn)生地空通信的互調(diào)干擾[1]。

1.2 低空通信互調(diào)干擾的危害

由互調(diào)干擾產(chǎn)生的新信息不僅會影響地空指揮通信質(zhì)量，還會引起通信的失真，導(dǎo)致空中交通管制人員無法對飛行人員進行指揮與信息發(fā)布、信息接收，影響地空指揮系統(tǒng)的正常運行，嚴(yán)重情況下甚至造成飛機飛行事故。同時，原有收發(fā)設(shè)備在收發(fā)信號之前就已經(jīng)調(diào)設(shè)好信號的最佳諧振點，而新信號的進入直接導(dǎo)致原有電流增大，這種突發(fā)性的電路失諧極易造成儀器設(shè)備的發(fā)熱、故障以及損壞。因此，開展地空通信的互調(diào)干擾預(yù)防對空中飛行安全與儀器設(shè)備維護而言皆十分重要，需要引起相關(guān)部分重視。

2 地空通信互調(diào)干擾的仿真測試與分析

為對地空通信過程中產(chǎn)生的互調(diào)干擾進行分析，需建立仿真測試模型，運用發(fā)射機、信號源與射頻連接器開展針對發(fā)射機的互調(diào)干擾測試。

2.1 互調(diào)干擾仿真測試步驟

（1）確定測試參數(shù)。由于發(fā)射機的信號發(fā)射有一定頻率要求，需在發(fā)射機工作頻段內(nèi)預(yù)先選擇多個頻點，并在頻點中復(fù)選5個頻點作為信號源，發(fā)射信號的工作頻率的選擇要求避免與其他信號同頻。

（2）對發(fā)射機等儀器進行檢查，保證發(fā)射器與其他測試設(shè)備能夠滿足測試要求。

（3）將發(fā)射機的預(yù)設(shè)頻點與信號源工作頻率都進入發(fā)射狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)射功率，要求與發(fā)射機額定輸出功率大體相同，并記錄頻點與頻率，形成二階互調(diào)干擾信號與三階互調(diào)干擾信號。

2.2 互調(diào)干擾的測試分析

分析互調(diào)干擾的仿真測試，可以得到如下結(jié)果：（1）互調(diào)信號的功率受到發(fā)射機額定輸出功率的影響，呈現(xiàn)正比例現(xiàn)象；（2）互調(diào)干擾信號的功率與信號源信號頻率之間相加或相減無關(guān)，也就是說當(dāng)功率相同時，不同的外部信號頻率耦合進入發(fā)射系統(tǒng)，產(chǎn)生的互調(diào)干擾信號幅度大體相似。可見，發(fā)射機產(chǎn)生互調(diào)干擾的一個重要原因是由于發(fā)射機間距離過近，當(dāng)保持安全距離時，可以降低干擾信號的功率，避免互調(diào)干擾的形成[2]。

3 地空通信互調(diào)干擾的預(yù)防措施

由于地空通信互調(diào)干擾產(chǎn)生的危害較大，對飛行安全、無線電用頻設(shè)備等都造成威脅，同時也會導(dǎo)致發(fā)射源信號質(zhì)量下降。因此，相關(guān)部門急需采取預(yù)防低空通信互調(diào)干擾措施，保障無線通信系統(tǒng)的更新與防護。主要的預(yù)防手段包括如下幾點。

（1）改善無線電用頻設(shè)備性能。人員需對無線電頻率進行合理的分類與分配，保證無線電通信系統(tǒng)的電頻可靠性，并根據(jù)采集到的干擾源信號頻率實施分類處理，對干擾源的干擾情況與干擾比例進行歸類。在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，還應(yīng)加強無線電用頻設(shè)備的性能，針對性拓展設(shè)備功能。同時，應(yīng)結(jié)合多個部門，對無線電使用較為頻繁的設(shè)備或使用中經(jīng)常受損的設(shè)備進行定期的維修與養(yǎng)護工作；對易受自然環(huán)境影響的設(shè)備如天線等要延長維護期限，將定期維護與長期維護結(jié)合，保證設(shè)備的日常養(yǎng)護工作到位；對無線電用頻設(shè)備的無線電傳輸線路加強保障性管理，合理開展頻點、頻率的分配與計算；對發(fā)射機的末級功放性能進行一定程度的改善處理，增大末級功放線路的線性動態(tài)范圍，使由設(shè)備本身影響因素造成的客觀問題得到具體控制。

（2）建立無線電信號監(jiān)測系統(tǒng)。為減少干擾信號的影響，建立健全的無線電信號監(jiān)測系統(tǒng)刻不容緩。監(jiān)測系統(tǒng)一方面可對目前易產(chǎn)生的干擾信號進行深入研究，控制其產(chǎn)生；另一方面還能夠為當(dāng)前狀況較差的電磁環(huán)境設(shè)置監(jiān)管基礎(chǔ)。當(dāng)無線電信號監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候監(jiān)測航空通信信號、占用頻譜時，干擾信號與干擾信號數(shù)據(jù)的收集會變得較為容易，且能夠從信號的產(chǎn)生源頭加以排除。當(dāng)前，我國已配備有一些無線電信號監(jiān)測方面的儀器，但與國外儀器相比，國內(nèi)監(jiān)測儀器的準(zhǔn)確性與檢測速度有待提高，并且國內(nèi)監(jiān)測儀器的監(jiān)測系統(tǒng)仍依賴于該事項專業(yè)部門，沒有在航空行業(yè)內(nèi)部形成專門監(jiān)測系統(tǒng)?；诖耍娇招袠I(yè)內(nèi)部應(yīng)主動建立監(jiān)測系統(tǒng)，在機場與飛行航路上配備相應(yīng)的監(jiān)測儀器，以便控制干擾信號與干擾源，并通過分析找到具體解決措施。

（3）建立應(yīng)急抗干擾系統(tǒng)。由于當(dāng)前無法在較短時間使抗干擾系統(tǒng)的性能實現(xiàn)完善化，可通過建立應(yīng)急抗干擾系統(tǒng)進行后備力量的儲備?？紤]到干擾信號的產(chǎn)生具有隨機性，在地空通信使用過程中，若及時監(jiān)測到干擾信息的產(chǎn)生，立即啟動應(yīng)急抗干擾系統(tǒng)可達(dá)到一定的預(yù)防效果，保證地空通信的正常進行。建立應(yīng)急抗干擾系統(tǒng)時應(yīng)采用軟件無線電結(jié)構(gòu)體系，這是在計算機與數(shù)字化信息快速發(fā)展的今天所能利用的最佳信息技術(shù)處理手段，能夠滿足多種類型干擾信息中抑制算法的建立[3]。

（4）做好無線電系統(tǒng)規(guī)劃管理。在無線電用電系統(tǒng)運行中，完整的規(guī)范與系統(tǒng)的管理十分必要，具體措施包括如下兩方面：一是在無線電臺站的規(guī)劃與建設(shè)期間，應(yīng)通過科學(xué)計算保證電臺發(fā)射機間的距離，使其具備足夠的水平與垂直范圍；二是對無線電頻率資源進行合理分配，通過對互調(diào)干擾產(chǎn)生原因及條件的分析，篩選出無互調(diào)干擾產(chǎn)生的工作頻率組。

（5）定期進行航空網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備的檢修與維護。航空網(wǎng)絡(luò)易受到無線電影響，且該因素具備隨機性與不定期性。因此，對于此種影響因素的控制，需做好經(jīng)常性、及時性的定期檢查，通過對航空網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、運行設(shè)備功能性的檢修與日常養(yǎng)護，降低儀器設(shè)備受影響的可能。定期開展航空網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的檢修和維護，也有助于加強對隱患的控制，在源頭實現(xiàn)對航空安全隱患的預(yù)防。

4 結(jié) 論

互調(diào)干擾不僅影響地空通信的質(zhì)量，造成無線電用頻儀器受損，還會導(dǎo)致航空飛行出現(xiàn)安全問題，因此對互調(diào)干擾預(yù)防手段與控制措施的研究具有重大現(xiàn)實意義。通過采取建立無線電信號監(jiān)測系統(tǒng)、建立應(yīng)急抗干擾系統(tǒng)、改善無線電用頻設(shè)備性能以及做好無線電系統(tǒng)規(guī)劃管理等措施可預(yù)防或消除互調(diào)干擾，減少航空事故的發(fā)生，避免企業(yè)經(jīng)濟受損現(xiàn)象的出現(xiàn)。