民用航空导航信号影响因素分析

摘要：本文主要分析了民用航空导航信号中常见的几种干扰类型以及影响到民用航空导航信号的主要因素，并探讨了具有可行性的解决方案，以期能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键词：民航；航空信号；因素；管控措施

近年来，我国经济水平的快速发展，同时也推动了民航事业的发展进程。民航安全问题是当前人们共同关注的问题，其在运行的过程中民航航空导航信号容易收到多方面因素的影响，威胁到航空飞行的安全。为了有效确保到民航航空导航的运行，应当分析影响到其信号的因素，同时采取科学合理的解决措施，才能为民航事业的健康稳定发展奠定良好的基础。[1]

1航空导航

先进的智能系统的各种技术以及智能民航地图导航技术的实现都得到了极大的发展[2]，另外，各航空公司对飞行安全都有较高的要求。因此，根据实际的运行和应用模式，民航地图导航系统在航路导航系统中可以分为人工实现、空中导航地图系统、实施和辅助飞行移动导航软件系统。三者各有特点，在应用上分别有明显的优势。它们在不同的高速飞行条件下的飞行地图导航中可以发挥非常好的作用[3]。在中国目前的民航导航地图中，GPS通常被用作标准，现有的GPS系统和相应的接收设备可以达到良好的独立性和完整性的应用模式，并可以在大部分航空工业中得到广泛的应用，而且GPS的精度也很高。特别是现代GPS系统在民航中的应用受到了民航飞行员的高度评价。由于GPS系统本身在整个应用过程中，其自身能力的市场价值不仅局限于航线导航的多元化推广，还包含了大量接连提供的支持服务。有了清晰的高速飞行地图导航塔，还可以实时飞行。

2导航信号干扰

2.1互调干扰

互调干扰（IMD）是由传输信道中非线性电路产生的，当2个或多个不同频率的信号输入到非线性电路时，由于非线性器件的作用，会产生很多谐波和组合频率分量，其中与所需要的信号频率ω0相接近的组合频率分量会顺利通过接收机而形成干扰。低频将影响相同的时间段，而无用的非常相似的低频可以非常平稳地传输。电信飞机的影响将在很大程度上限制低有用频率的正常传输。如果水平仪受到干扰，将导致信号质量差或丢失，使控制器与飞机之间的通信严重阻塞[5]。并且对导航地图软件系统的恢复和连续运行有很大影响，可造成非常严重的航空安全隐患。调整外部干扰也会破坏相关的设备。调节发射器必须在控制输出电路部分获得最佳谐振频率时保证工作频率，以确保最小的高压电流和剩余电压功率。其他线路的失谐会使电压值增大，这些部件也会有严重的低热，极有可能导致发射机故障，影响航空器连续飞行的安全性和可靠性。

2.2邻频道干扰

由外部干扰站的相邻信道的输出功率引起的外部干扰落在接收天线的通带上，这通常被称为相邻信道干扰。在民航通信网的工作频段附近，容易发生邻道干扰而影响站点。不断传输的信号中的一小部分存在于航空通信网络的导航地图站的频带中，然后由导航地图软件系统进行采访。此时，可能会出现相邻信道干扰信号。

2.3同频干扰

同一信道中的外部干扰的方面是指无意义的信号的载波频率与强信号的载波频率相同的现象，对卫星接收机发送到同一信道的无用信号会造成外部干扰。带外干扰通常是指由各种机载发射设备产生的谐波和受杂散辐射影响的传入有用信号产生的通带引起的干扰。带外干扰会引起强烈的谐波和杂波，极大地影响民航运输路线导航的各种信号。

3影响民航航空导航信号的主要因素

3.1内部因素

通常情况下，内部干扰信号指示源主要是由非航空因素引起的，以及与无线电通信网络设施，系统的电子计算机控制，录像机，机载雷达等有关的设备。例如，VHF短内波无线电通常用于飞机起飞，民航飞机或直升机与地面之间的单向语音文本和数据通信；长波通信和用于救灾的方面，通信支持和跨海通信网络；光波通信和设备及其二次利用；低光波频率以获取相关信息和数据传输；用于民航飞机的导航地图，也可以对飞机进行监视。同时记录飞行的综合数据和探测雷达的综合数据，上述仪器设备所使用的设备经常布置在机房内，逐渐形成较大的电器，辐射到系统中，造成很大的冲击，对航空安全构成威胁。

3.2外部因素

影响软件系统地图导航信号的主要外在因素是：无线电广播产生的信号干扰。一般来说从某种意义上讲，广播电子商务互联网服务的特点是与电力传输相关的连续运行设备。广播电台和电视台广播这些站点部署在大都市地区，差分转台设备安装在山腰。另外，民航地图导航系统的频谱一般在74~75.5MHz之间，而移动台应用中的低频段其次是76~85MHz，这一范围非常接近，但是高频和有限的优质资源逐渐增加了无线电广播的频率。民用航空系统所实现的低频逐渐扩大，导致频段不占位，在实际运行中很容易产生表示干扰的信号模式。有关单位在安装一些节目广播设备后，在设备安装或调试过程中，违反规定擅自改变有关参数并未及时向当地居民广播电台和管理部门报告，容易造成信号干扰。这些广播设备常年7×24h不间断运行，其所属单位未及时对各类设备进行维护和维修，导致设备性能出现问题，也是造成信号干扰的因素。2014年6月，112.9MHz的民航导航频率受到干扰。在大机场的导航地图站附近，工程师进行了监视和比较，发现干扰影响了内容，这与调频广播中94.1MHz广播电台的内容主题符合当地经济发展，对比该电台备案的标准信号模板发现，该信号明显高于2013年记录的信号，后者高出近30dbuv。日常制造和生产的应用，如医疗设施和工业制造设备，也会在不同程度上引起民航运输路线导航系统功能的变化。外部干扰的主要原因是所用设备中的谐波和各种杂质辐射，在各种工业生产设施的工厂化生产过程中，频率在短时间内较高，稳定性不够，造成明显的瞬时低频偏转，偏离互联网电视和中高频调制到强信号。电力系统实现的网络传输干扰效应一般是指电力数据传输的过程中产生的中性点放电和电晕连锁效应，尤其适用于高压输电线路长度的数据传输环境由此产生的载波频率信号往往是由外界对航空信号的干扰引起的。

4民航航空导航信号干扰的管控措施

4.1定期对机场周边电磁环境进行测试

在社会经济持续快速发展的良好形势下，有线数字电视、广播的频率降低，移动通信和大功率汽轮发电机组在大机场周围越来越多。相关工作人员应在国际机场周围进行两次电磁脉冲环境测试，并做一个完整的测试分析报告，为及时检测和排除外部干扰源提供更可靠的参考依据。

4.2及时排查干扰源

减少外部因素的不利影响的唯一方法是及时调查各种信号干扰源和通信路线导航站，并在调查过程中使用相关信息，以确保民航通信的稳定性以及航空器的安全和稳定运行。

5结束语

由于我国社会经济的不断发展，且随着电子信息设备的广泛应用，致使民航无线电容易受到影响，对飞行安全造成一定的威胁。因此，针对此问题应当依据实际情况采取科学合理的措施，并排除干扰源，才能有效保护到航空飞行的安全性。

参考文献

[1]赵娟.浅谈民用航空机场导航信号干扰因素与应对措施[J].甘肃科技，2018，（16）.33-34.

[2]刘晔，马纯清，文敏.民用航空导航信号的干扰探究[J].信息系统工程，2015，（4）.15.

[3]郭彦涛.探究民用航空机场导航信号干扰因素与应对措施[J].大科技，2019，（44）：229-230

[4]王玲，路建华，王锐.民航地空通信受干扰原因分析及防治措施探讨[J].数字通信界，2019，（5）：38-39.

[5]苑芳铭.民航地空通信受干扰原因分析及防治措施探讨[J].中国科技投资，2019，（18）：244.

作者：张金宝 林青 苏旭 单位：陈守客航科院中宇（北京）新技术发展有限公司