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探析民用航空机场导航信号干扰因素与应对措施

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：朱文玉

[导读] 机场导航系统在航班飞行中起着至关重要的作用。航班在飞行、起飞和降落期间均需要依靠导航系统的精确控制，特别是在降落时，它必须凭借地面和空中无线电设备提供的信号才可以准确进入跑道进近着陆。

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摘要：机场导航系统在航班飞行中起着至关重要的作用。航班在飞行、起飞和降落期间均需要依靠导航系统的精确控制，特别是在降落时，它必须凭借地面和空中无线电设备提供的信号才可以准确进入跑道进近着陆。而随着无线通信技术的飞速发展，各种类型的无线电大幅增加，无线电信号干扰问题也频频出现，对民用航空机场导航信号带来极大干扰，严重影响到航班的安全、稳定运行。因此，本文结合民用机场航空机场运行实际，首先阐述了民用航空机场导航信号干扰因素及主要危害，并分析了导航信号主要干扰来源，最后提出了一些应对措施，以供同行参考。
关键词：机场导航；信号干扰；干扰因素；应对措施
        引言：随着经济的发展和科技的进步，随着我国民航领域取得了质的飞跃，民航航空机场建设越来越多。机场导航系统作为民用航空机场航班运行中不可或缺的部分，近年来在机场应用也十分普遍。航班在飞行、起飞和降落期间均需要依靠导航系统的精确控制，特别是在降落时，它必须凭借地面和空中无线电设备提供的信号才可以准确进入跑道进近着陆。但是，随着通信领域的蓬勃发展，无线电技术在各个领域均得到广泛使用，各种类型的无线电站迅速增加，并且经常发生无线电干扰现象，尤其是在民航机场中导航信号干扰的问题非常严峻，这可能导致航班延误、晚点或者被限流，影响到群众的正常出行，严重情况下还会直接威胁到人们的生命财产安全。因此，保障民用航空机场导航系统安全尤其关键。本文通过对应及机场导航信号干扰的主要因素进行分析，并积极探索科学合理的应对措施，为确保机场航班的安全、稳定运行提供指导。
        1民航机场导航信号干扰因素及主要危害
        在民用航空机场运营过程中，导航信号主要用于指导方向和运行路线。然而，在具体的信号处理工作中，无线电导航干扰信号的出现会使得航班运行路线发生偏差现象。无线电干扰主要涉及到互调干扰、同频或者邻频干扰或者带外干扰。以下是对民用航空机场导航信号的干扰因素及其主要危害的概述。
        1.1互调干扰
        当2个或多个频率信号同时输入到信号发送器和接收器中时，电路将显示非线性特性，从而导致没有用处的组合频率，这些组合频率和有用信号的频率一样，因此会干扰到有用信号。互调干扰经常会使得机载电路发生故障，从而不利于设备的正常运行，严重情况下还会导致发射机烧坏，并严重危害航班安全飞行。
        1.2同频或邻频干扰
        信号的频率比较接近，而且以相同的方式进入接收器所引起的干扰。地面导航设备容易受到此类干扰，机载接收器没有办法接收到正常的指示信号，使得飞机偏离已建立的飞行路线，对飞机安全飞行造成危害[1]。
        1.3带外干扰
        在接收有用信号的通带中，由发射机的谐波或杂散辐射引起的干扰，或由接收机的杂散响应所引起的干扰。在机载、地面导航设备出现故障时，它的工作频率将有所变化，或者会带来许多的杂散辐射，这极易引起带外干扰，进而影响航班的正常飞行。
        2.民用航空机场导航信号主要干扰来源
        2.1内部干扰来源
        内部干扰来源主要源于民航系统内部的干扰。当前，民用航空机场会使用大量无线电设备来管理机场，机场机房内设计到无线电通讯、雷达、导航、计算机管理系统和闭路电视系统等，这促使机场整个计算机房成为一个庞大而复杂的电磁辐射系统，一旦不能很好地处理系统之间的电磁兼容性问题，则会导致系统之间的电磁信号相互干扰，甚至会威胁到航班的安全运行。
        2.2外部干扰来源
        外部干扰来源于非航空系统，主要涉及到广播电视服务、移动通信、工业生产以及医疗设施、电子设备等。广播电视业务的特点是采用大功率传输设备连续操作。通常，其站址部署在大城市地区，而应答器设备则安装在高山顶上。由于业务应用频段接近航空无线电，再加上有限的频率资源，不断向上扩展，而航空频率继续向下扩展，导致该频段显得非常拥挤，更容易造成干扰。移动通信领域的快速发展逐渐提高了其额定功率。如果它在机场附近或在与之相关的特殊方向上（例如在高山使用），则可能会对地面站以及航班造成一定的语音干扰。还有工业生产以及医疗设施、电子设备等均会给产生一些信号干扰问题。

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        3.民用航空机场导航信号干扰问题的应对措施
        3.1应对内部干扰源的措施
        3.1.1合理进行接地
        在安装和操作电子设备之前，接地措施是不可或缺一环。此措施不但可以防止各种设备之间产生电位差而影响民航机场导航系统信号，而且还可以防止外部电磁干扰所带来的影响，有效地保证设备表面积聚电荷的释放，并避免高压放电干扰信号问题。
        3.1.2科学分配电源
        对于机场机房以及设备很多的地方，有必要合理、科学地分配电源，最好不要共用电源，以免造成设备间的传导干扰问题。
        3.1.3屏蔽措施
        通常可使用屏蔽措施来减少民航机场中电子设备形成的电磁干扰信号。针对放设备的机柜和机柜门必须紧密关闭。对于电磁辐射设备，应分开放置或采取有效措施对其屏蔽。
        3.1.4 选择适宜的闭路电视频率
        机场内部闭路电视应挑选适宜的频率，防止其靠近或重叠于民航信号频带，从而避免引起邻频或同频干扰[2]。
        3.2 应对外部干扰源的措施
        3.2.1注重无线电设施的建设
        伴随着无线电技术的迅猛发展，无线电设备的性能以及抗干扰能力也逐步增强，信号干扰应对措施也逐渐增多。为了可以更好地利用无线电频谱资源，机场在招标采购无线电设备时应该严格把好关，要求设备性能满足相关要求。空中交通管制项目必须在施工期间严格依据民用机场建设规范执行，民航相关监管部门应该加大监督检查力度，以防止由于民用航空自身设备的性能、建设以及使用管理等不规范、不合理而引起的干扰问题。此外，严禁民航机场以外的单位在机场设置有源干扰设施，如短波无线电、应答机以及微波发射机等设备设施。要积极建设各种可以对干扰源进行监测的仪器设备设施，例如可以配备高性能频谱分析仪、探测干扰源的无人机等设备设施。
        3.2.2完善电磁环境监测制度
        为了更好的防止机场导航信号干扰问题，应不断完善电磁环境监测制度，可以通过固定的监视网络、移动监视站对无线电站电磁环境保护区以及机场飞行区电磁环境保护区进行定期检查。在重要活动、节假日以及其他特殊时期要加大电磁环境监测频率。在机场福建建立固定监视站，以连续监视机场的重要通讯和导航频率，并迅速处理发现的任何迹象，以遏制电磁干扰对机场航班运行所产生的危害。
        3.2.3加强和无线电管理部门的紧密配合
        机场应加大与地方无线电管理部门的紧密合作力度，平时应联合开展航空机场导航频率专项检查活动，促使航空机场导航频率的规范、合理使用，消除不良信号干扰，确保电磁环境的健康规范性，确保航空运行安全[3] 。
        3.2.4加大机场电磁环境保护的宣传力度
        机场平时可以通过LED、电视广播、微信、微博、抖音等多样化途径，积极对机场电磁环境保护相关法律法规和相关知识进行宣传，不断增强群众对电磁环境危害性的深入认识，认识健康电磁环境对航空系统安全运行的重要性。要经常开展电磁环境保护宣传互动，通过这些活动争取得到社会大众的理解以及支持，提升群众对机场电磁环境保护的积极性和主动性，倡导社会大众共同维护机场航空飞行安全电磁环境。
        4.结语
        综上所述，随着社会的迅猛发展，无线电技术得到广泛应用，虽说在航空系统中发挥着极其重要的作用，但是电磁空间也更加拥挤，导致民用航空机场导航信号干扰问题也越发严峻。所以，机场应科学分析信号干扰因素，找出干扰源，并采取有效的应对措施不断优化机场电磁环境，避免各类干扰问题，最大限度地保障航空安全运行。
参考文献：
[1]轶名 . 民用机场导航信号的干扰 [J]. 科技论文 ,2011
[2]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，2018，34（16）：33-34
[3]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 ）
作者简介：朱文玉（1992.08）女，汉族，甘肃省酒泉市人，本科学历，通信导航监视工程师，从事研究方向：民航通信导航设备。