无线电干扰对航空器及地面导航设备的影响及原因分析
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无线电干扰对航空器及地面导航设备的影响及原因分析
近年来,我国航空业发展迅猛,新建机场以及新开辟航线也如雨后春笋般不断涌现,使得人们的出行更加便利,很多人的生活方式也随之改变。目前,随着航空业规模的不断扩大,航空器及地面导航设备的数量也在不断增多。然而在实际工作中,航空器及地面导航设备受无线电干扰的情况也在近来频繁出现,严重时,甚至导致通讯及通信系统均无法完全处于安全运行的状态。因此,文章从无线电干扰对航空器及地面导航设备的影响进行分析,找出航空器及地面导航设备受到无线电干扰的原因,并提出几点针对性的解决方案。
标签:无线电干扰;航空器;导航设备;飞行;影响
目前,随着通信领域的飞速发展,各类无线电技术也呈现出日新月异的发展态势。这本是一件科技引领社会进步的好事,但在这样的背景下,许多未经批准的电台投入使用、无线电爱好者私下自行组装设备等状况频频发生,导致无线电干扰日益突出,航空业的安全运行环境面临严重威胁。无线电干扰不仅影响航空器及地面导航设备的正常运行,给航空安全问题造成负面影响,同时也给国民经济带来巨大损失。在航空领域,通信与通讯安全至关重要,这不仅关系到我国社会经济的进步,同时也与社会文明息息相关。在航空器运行过程中,一旦受到无线电干扰,其后果是非常严重的。所以,文章从以下几个方面对航空器及地面导航设备的无线电干扰问题进行探讨。
1 无线电干扰对航空器及地面导航设备的影响
1.1 互调干扰
互调干扰指的是发信机与收信机同时被输进两个或两个以上的频率信号时,电路就会呈现非线性特征。如果此时有另一个信号与当前信号的频率相同,那么也有可能通过发信机以及收信机,从而使有用信号受到干扰。互调干扰不仅能够降低通话质量,更严重者,甚至导致飞行员在飞行过程中无法与地面管制员取得联系,使得飞机安全无法得到全面的保障。不仅如此,互调干扰还可能导致机载电路失灵,从而影响设备正常运行甚至造成发射机的烧毁烧坏,给飞行安全带来严重隐患。
1.2 带外干扰
帶外干扰指的是接收机的杂散响应与发射机的杂散辐射产生的干扰。其中,杂散响应指的是接收机不仅可以收到有用的信号,还可以收到其他同相或同频率的信号。通常,杂散响应与接收机自身振动的频率有极大的关联。而杂散辐射干扰在UHF与VHF低频段出现[1],通常发射机通过晶体振荡器来获得高频率稳定度。要得到发射频率,主振频率要经多次倍频。倍频放大器与倍频器之间的非线性作用产生大量谐波,谐波的频率是主振频率的整数倍。如果倍频异常,谐波就会对接收机造成干扰。当机载或地面导航设备发生故障时,其工作频率会发生
变化或产生大量杂散辐射,很容易造成带外干扰。
1.3 临频或同频干扰
此种干扰指的是有用信号和干扰信号的频率相似或者相同,并且通过一样的方式进入到接收机内所造成的干扰。一般情况下,临频或同频干扰属于外界干扰。地面导航设备若受到此种干扰,机载接收机则无法接收到正常的指示信号,使得航空器产生偏离既定航道的风险。
2 航空器及地面导航设备受到无线电干扰的原因分析
2.1 航空器自身配置的无线电子设备干扰[2]
在对航空器构造进行设计时,会安装不同的电子设备以满足实际飞行需要。比如地面控制系统需要对飞机飞行过程中的气象条件、飞机姿态、飞行路线等进行数据采集。但是这些电子设备在工作中也会产生无线电波,若电子设备故障,频率发生较大变化产生谐波,即有对其他电子设备产生干扰的可能。
2.2 地面无线电台造成的附加干扰
随着科技的发展,在社会经济不断进步的背景下,城市无线电台建设的数量也在不断增多,机场附近区域的无线电台更是大量涌现。广播电台和民间各种电台的使用和设立的台点越来越多[3],而且广播和民间无线电频率与民航VHF专用频段相近,功率设置大,有的设备的滤波功能不好甚至没有设置滤波器,再加上其功率设置一般为千瓦以上,设备又存在老化现象,即使其产生的谐波或杂波所占比例极小其功率的绝对值也是相当大的。这已成为近年来对民航无线电频率造成干扰的最大原因之一。
2.3 乘客没有及时关闭手机
飞机在起飞前,乘务员会要求乘客关闭手机。因为手机发出的无线电信号(即使手机处于飞行模式)也有对航空器需要正常接收的导航信号产生干扰的可能。目前,乘客的安全意识不高,带有侥幸心理不关闭手机,给飞行中的航空器带来潜在危险。
3 航空器及地面导航设备频率受干扰问题的解决措施
第一,提高航空器及地面导航设备的抗干扰性能。提高设备抗干扰能力,不仅可以降低飞行过程中受到干扰的影响,同时也可以降低无线电干扰带来的安全隐患,比如使用仪表着落系统。此外,为了保证导航设备在切换频率时的安全,可以对导航设备的灵敏度进行改进,以提高导航设备自身抵抗无线电干扰的能力。第二,加强机场附近无线电干扰的监测。飞机在起降以及停靠区域产生的无线电干扰比实际飞行过程中更多,因此,针对机场周边无线电环境,要加强监测工作,以保证航班安全起降。一方面,要求机场相关部门对附近区域的无线电干
扰进行深入排查,使飞机能够在有效的指挥中运行工作。另一方面,拓宽监控途径。近几年,由于地方广播电台强信号的干扰现象不断增加,大大影响了空中交通的安全,应请求无线电管理部门督促地方广播电台规范发射功率,严禁超标发射,关闭非法所设频点。第三,加大力度排查干扰源。要降低航空器及地面导航设备受到频率干扰问题,必须采取积极有效的措施。在实际工作中,一旦发现导航信号受干扰,立即做出反应并及时处理。可以采用先进的检测手段,加大对干扰源的排查工作。目前,利用载有专业设备的飞机,在空中进行侦测与定位是一种很先进的方法,具有定位准、效率高的特点。第四,加强航空安全知识的宣传。如上文中所提到的,目前由于乘客对于飞机安全问题的意识相对薄弱,登机后不及时关闭手机(盲目听信手机生产商的广告语,将手机置于飞行模式)现象还很普遍,而此种行为会导致潜在危险的发生。因此,加强航空安全相关知识的普及是十分必要的。作者认为可以通过飞机上的影像资料来传播乘坐飞机的安全知识。另外,通过法律法规来加强安全管理也是一种非常必要的举措。在现实中,正是由于缺乏法律法规来约束这一类忽视安全的行为,才导致乘客在飞机上使用未经许可的无线设备装置等现象。
4 结束语
在实际工作中,解决航空器及地面导航设备受无线电干扰的方法和措施还有很多,需要大家在日常工作中逐步积累和借鉴更多更好的办法。广大民众更是应该认真配合宣传教育工作,推动民航无线电管理相关法律法规的普及和贯彻,为飞行安全和民航业的进一步发展提供可靠保障。
参考文献
[1]吴晓洁.关于航空通讯导航频率干扰问题的探析[J].无线互联科技,2013,3(1):32-50.
[2]郭兴国.航空通讯导航频率干扰问题的研究[J].数字化用户,2013,
9(4):17-21.
[3]朱旭.民航甚高频无线电干扰浅析[J].空中交通管理,2011,10(9):20-21.