浅谈民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术

浅谈民航空管通信导航监视设施设备防
雷关键技术
摘要：随着民航业的快速发展，空管通信导航监视设施设备在民航安全运行中发挥着至关重要的作用。

然而，雷电放电产生的电磁场对民航空管通信导航监视设施设备的稳定性和可靠性产生了严重影响。

本文旨在探讨民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术，以提高设备的抗雷击能力和稳定性。

本文首先介绍了民航空管通信导航监视设施设备的组成、功能和发展现状，然后详细阐述了防雷关键技术，包括雷电放电与感应、雷电放电产生的电磁场、雷电放电对设备的影响以及防雷关键技术的具体应用。

关键词：民航空管；通信导航监视设施；防雷关键技术；发展趋势
引言
随着民航业的不断壮大和技术进步，对空管设备的要求越来越高。

然而，由于空管通信导航设备在工作中需要承受各种复杂环境因素，其中包括雷电放电，因此设备防雷性能成为保障民航空管系统稳定性的重要一环。

本文将重点研究民航空管通信导航设备防雷关键技术及其发展趋势。

1 民航空管通信导航监视设施设备概述
1.1民航空管通信导航监视设施设备的组成
1.1.1 通信设备
主要包括甚高频（VHF）、高频（HF）、卫星通信等设备，用于空管中心与飞行器之间的通信[1]。

1.1.2 导航设备
主要包括塔康系统、多普勒全向信标、测距机、GBAS等设备，用于飞行器获取位置、高度等信息的设备。

1.1.3 监视设备
主要包括一次雷达、二次雷达、气象雷达、场面监视系统等设备，用于实时监测飞行器位置和速度、机场气象信息的设备
1.1.4 辅助设备
主要包括电源系统、接地系统、避雷针、灯光等设备，用于保障设备的正常运行和安全。

1.1.5 其他设备
如航空交通管制计算机、数据记录设备、信息显示设备等，用于空管中心的运行和管理。

1.2民航空管通信导航监视设施设备的功能与作用
1.2.1 通信功能
空管通信设备负责实现空管中心与飞行器之间的实时通信，确保飞行安全和高效。

通信设备包括甚高频（VHF）、高频（HF）、卫星通信等设备，用于传输语音、数据和图像等信息。

1.2.2 导航功能
导航设备为飞行器提供精确的定位和导航信息，确保飞行器按照预定航线飞行。

导航设备包括塔康系统、无线电罗盘、GPS等设备，用于实时获取飞行器的位置、速度、高度等信息。

1.2.3 监视功能
监视设备实时监测飞行器的位置、速度、高度等信息，为空管中心提供决策
依据。

监视设备包括雷达、气象雷达、地面监视系统等设备，能够提供高分辨率
的空中目标和天气信息。

1.2.4辅助功能
辅助设备主要保障设备的正常运行和安全，提高空管系统的可靠性和稳定性。

辅助设备包括电源系统、接地系统、避雷针等设备，为通信、导航、监视设备提
供稳定的供电、信号传输和防雷保护。

1.2.5 数据收集与传输功能
地面设备通过数据传输线路收集各种空管数据，将实时的航空气象、空中交
通和飞行器信息传输至空管中心。

1.2.6 信息管理与调度功能
空管中心通过通信设备和计算机系统，实现对空中交通的有效管理和调度，
确保飞行安全和高效。

1.3民航空管通信导航监视设施设备的发展现状与趋势
1.3.1 技术升级
随着航空技术的不断发展，民航空管通信导航监视设施设备也在不断更新和
升级。

越来越多的先进技术被应用于设备中，如采用更先进的通信、导航、监视
技术，提高设备的性能和可靠性。

1.3.2 设备集成化
将多种功能集成到一个设备中，简化空管系统的结构，提高运行效率。

例如，实现卫星通信、塔康系统、无线电罗盘等多种功能的集成，可以降低设备的复杂
性和成本。

1.3.3 设备智能化
引入人工智能、大数据等技术，实现设备的自动检测、诊断和预警功能。

例如，通过机器学习算法对飞行器的位置、速度、高度等信息进行实时分析，预测潜在的飞行风险，并及时向空管中心发出预警。

1.3.4 环保和节能
采用节能和环保的设备设计，降低空管系统的能源消耗和碳排放。

例如，采用高效的电源管理系统、低功耗的通信设备和节能的照明系统等。

1.3.5 网络化和一体化
建立全球一体化的空管通信网络，实现不同区域和航空公司之间的高效协调和调度。

例如，通过卫星通信技术实现全球范围内的空管通信，提高空中交通管理的效率和精度[2]。

1.3.6 信息化和数据驱动
借助云计算、大数据等技术，实现空管信息的整合、分析和挖掘，为空管决策提供有力支持。

例如，通过大数据分析实时获取的气象、航班信息，预测飞行风险，制定有效的航班调度策略。

2 民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术的具体应用
2.1 屏蔽技术
屏蔽技术是防止电磁干扰的有效方法，通过使用屏蔽材料和设备，可以有效降低雷电放电产生的电磁场对设备的影响。

屏蔽技术包括金属屏蔽层、屏蔽电缆和屏蔽罩等。

2.2 接地技术
良好的接地是防雷关键技术的重要组成部分。

接地系统应具有足够的接地电阻，以便将设备产生的静电荷和雷电放电产生的电荷迅速导入地下，避免对设备和人身安全造成危害。

接地技术包括接地体、接地线、接地电阻等。

2.3 避雷针安装与配置
避雷针是常用的防雷设施，用于保护空管设施免受直接雷击。

避雷针安装与
配置应符合规范，以确保设备和设施安全。

避雷针安装位置和高度的选择需要考
虑地形、风向和设备分布等因素。

2.4 滤波器、屏蔽箱等辅助设备的应用
滤波器可以消除高频噪声干扰，降低设备受干扰的可能性。

屏蔽箱用于保护
关键设备和信号线缆，减少电磁干扰。

2.5 电源系统防雷技术
电源系统的防雷保护包括过压保护、短路保护和过流保护等。

电源系统的防
雷设计应根据设备的电压等级和电流需求进行选择，确保设备在遭受雷击时能够
正常运行。

3 民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术的发展趋势
3.1 新型防雷技术的研究与应用
随着科技的发展和航空业对防雷性能要求的不断提高，未来防雷关键技术的
发展趋势包括研究新型防雷材料和设备、新型电磁屏蔽技术以及智能防雷系统。

例如，采用纳米技术和石墨烯等先进材料提高防雷设备的抗干扰性和耐候性，以
及开发智能防雷监控系统和自适应保护策略，提高防雷效果。

主动防雷是一种针对雷电危害的新兴防护措施，通过使用特定设备和技术，
主动干预雷电过程，以减少雷击的概率或减轻雷击造成的损害。

与被动防雷方法
不同，主动防雷采取在雷电通道的上风向侧实施雷电干预和主动雷电触发等方式，改变雷电的过程和路径从而达到保护设备的目的。

3.2 智能化防雷技术的发展
随着物联网（IoT）和大数据技术的普及，未来民航空管通信导航监视设施
设备的防雷关键技术将越来越智能化。

智能防雷技术可以实现对设备状态的实时
监测、故障诊断和预警，以及智能化的防护策略制定和优化。

这将有助于提高民
航空管通信导航监视设施设备的安全性和稳定性。

3.3 民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术的标准化与规范化
为了确保民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术的安全可靠，未来相
关部门和研究机构将加大对防雷技术标准和规范的制定和推广力度。

这些标准和
规范将对防雷材料、设备、设计、施工和维护等方面提出明确要求，有助于提高
设备的防雷性能和降低事故风险。

4 结语
综上所述，民航空管通信导航监视设施设备的防雷关键技术对保障民航空管
系统的稳定性和安全性具有重要意义。

通过不断研究和发展新型防雷技术、智能
化防雷技术以及标准化和规范化的防雷关键技术，可以有效提高设备的防雷性能，降低雷击风险，保障民航空管通信导航监视设施设备的稳定运行，从而推动民航
业的持续发展。

参考文献：
[1]刘宝华.民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术研究[J].信息通
信,2020(2)
[2]陈鹏.民航空管通信导航监视设施设备防雷关键技术研究[J].科学与信息化,2019(13)。