民航空管VHF地空通信系统故障案例分析

熊　欣

（民航珠海进近管制中心，珠海 519015）



民航空管VHF地空通信系统故障案例分析

熊欣

（民航珠海进近管制中心，珠海 519015）

摘要：本文对民航空管VHF地空通信系统故障的一个案例进行分析，同时引发了几点思考和推论。

关键词：民航；VHF；地空；数据链；通信网络；空管内话

1 民航地空通信VHF网简介

中国民航VHF地空数据通信网是目前国内覆盖范围最大的地空通信网络之一，该网络可以为民航局、航空公司和空管部门提供飞机在飞行过程中的实时动态及有关信息，并将地面有关部门的相关信息及时传递给飞行中的飞机。

VHF地空数据通信网络系统由飞机机载数据收发设备、VHF远端地面站（RGS）、地面数据传输网络、空中交通管制中心语音交换系统（空管内话）四部分组成。

2 民航空管VHF故障案例处理及分析

2.1 故障现象

在远端VHF台站A新增若干个频率的备用VHF电台和传输链路后，经测试原本工作正常的频率通道中有多个在主备用内话系统均不能接收到机组发出的无线电信号，而连接至另一个RGS台站的同频率不同通道则可以正常接收机组的无线电信号。

2.2 故障排处

在另一备用RGS台站VHF电台至内话系统的通道工作正常，说明故障频率的地空无线传输部分没有异常。随后，笔者在备用VHF传输DDF配线架处，将至备用VHF系统线路隔离断开，测试故障现象依旧。在彻底拆除备用内话DDF配线架至备用VHF传输DDF配线架的跳线对后，原故障频率故障现象均消除，内话系统接收信号恢复。

内话配线架至VHF传输配线架间跳线对使用HYA标准200对铠装电缆，按照国际布线标准电缆色谱5主色、5辅色成对使用。经检查和分析，故障频率的备用内话配线架至备用VHF传输配线架的跳线对左右“交叉”（即跳线对连接一侧配线架左右线序为“主辅”，而另一侧为“辅主”）没有按照标准线序布线施工。将所有不符合标准线序的跳线对拆除，按规范线序重接后，原故障的频率通道均恢复正常。

2.3 故障分析

在故障解决后，笔者对故障进行了深入分析，寻找在复杂交错的VHF传输网络语音信号丢失的原因，注意到此类故障的出现需满足以下条件：主备用内话系统分别连接主备用VHF传输链路；跳线在跳向不同配线架的两对线在起始端配线架短接（内话、VHF传输配线架情况相同）；内话配线架至VHF传输配线架跳线时线对有“交叉”错接现象。

由此可以得到以下推断：由于主备用内话和VHF传输系统的交叉互连，以及跳线在配线架起始端的短接，在四个配线架间形成环路。当按照国际标准布线时，跳线对间相互独立，VHF语音信号可以正常输入内话配线架，如图1所示。而当跳线对出现“交叉”时（以备用内话配线架至备用VHF传输配线架跳线有“交叉”的情况为例），两组环路出现交叉，原本相互独立的线对间发生短路，作为负载的内话语音输入端短接，主备用内话将接收不到语音信号，保持静默，如图2所示。

图2　配线架跳线对非标准“交叉”线序图

定性分析：分析主用内话配线架的一对接点AB，从A出发经过主用VHF配线架、备用内话配线架、备用VHF配线架绕转，再经过交叉线，接至跳线对的另一接点B，形成短路。在电路模型中，AB点间短路，作为负载的主用内话的接口端压降UAB=0，将接收不到任何有用的电路信号，如图3所示。

定量分析：仍以备用内话配线架至备用VHF传输配线架跳线有“交叉”的情况为例，分析在图4中主用VHF传输链路送入内话系统的语音信号。设主用VHF传输线路接入的信号为UCD，则直接送至主用内话配线架AB接点的信号UAB=UCD，其经过备用内话配线架、备用VHF配线架短接点绕转的信号为U'AB，则主用内话接收的信号为UAB和U'AB的叠加信号U"AB≡0，输出信号发生湮灭，波形如图4所示。

图4　跳线对话音信号分析图

不仅在接点AB之间，在图3环路中任意位置的一对接点均为短接，跳线对上任意点的输出均为0，故整个主备VHF接收链路上的信号为0，整个系统不会有话音输出。

3 由分析得到的推论

（1）发射线路发生跳线“交叉”，内话发出的语音信号也会在配线架环路中湮灭，VHF电台将不会获得发射信号。在图3中，主用内话的发射信号直接传至VHF主用配线架接口接点CD的信号UAB，与从备用VHF、内话配线架绕转的信号U'AB叠加所得的输出信号UCD=0，发射语音信号也始终为0。在对系统的实际测试中，测量结果也印证了此推论。

（2）当配线架跳线出现“双交叉”，或者偶数对交叉线时，不影响系统的正常使用，但不符合施工规范，对设备的管理和隐患排查非常不利，此类情况也应避免。

4 结束语

在内话、VHF传输线路主备冗余，DDF配线架接点为短接的模式下，跳线对出现“交叉”，会导致语音信号的湮灭，发射、接收信号无法通过传输网络连接空管内话和VHF电台。配线架跳线施工应严格按照国际布线标准电缆色谱布线，主色在左、辅色在右配线，避免线路的交叉。在空管内话系统为主备用VHF链路分别配置接口通道，可以物理隔离VHF传输主备链路，避免配线架跳线间出现环路，从根源上解决此类故障的出现。■

Failure Case Analysis of VHF Communication System in Civil Aviation ATC

Xiong Xin
（ZHATC, Zhuhai, 519015）

Abstract:This paper is the analysis of a failure case of VHF communication system in Civil Aviation ATC and triggers to some thinking and inference at the same tim.

Keywords:Civil Aviation； Very High Frequency； air-ground； data chain； communication network； Air traffc control voice exchange system

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.06.006

中图分类号：TN96

文献标识码：A 文章编码：1672-7274（2016）06-0016-02