浅谈短波通信及在民航中的应用

龙婷婷

摘 要：短波通信是波长在十米到一百米之间的一种无线电通信技术，随着自适应技术、数字信号处理技术的发展，短波通信被广泛地应用在军事、外交、气象等部门，因其使用方便、组网灵活等优势，近年来在民用航空领域之中也有较大的发展。

关键词：短波通信；应用研究；民用航空

短波通信的频率范围在三兆赫到三十兆赫之间，因此无法传输到较远的范围，同时，传统的短波通信技术还受季节、气候等因素的影响，因此短波通信的稳定性一直是一个大问题，但随着自适应技术、扩频技术的发展，短波通信逐渐克服了上述的几种缺陷，并在民用航空领域被迅速的推广应用，本文将立足于短波通信的特点，深入研究短波通信在民航中的应用，以供相关从业人员借鉴学习。

1 短波通信的特点

1.1 适用性强

我国国土幅员广阔，南北之间存在较大的环境差异，因此灾害也呈区域分布，并且覆盖面广，灾害造成的结果严重，为保证电网的正常使用，必须确保通信方式高效、组网方便，而短波通信是唯一不受网络枢纽中继体制约的通信手段，并且作为一种无线通信技术，短波通信抗毁能力较强，由于这个特点，短波通信被广泛地应用于军事领域之中，负责战争时期的通信工作。此外，短波通信的适用性还表现在覆盖范围广上面，相比其他通信方式，短波通信的适用性非常广，能够用于山区、戈壁等地区。同时，短波通信的投资小、维护方便，因此容易推广。

1.2 灵活性好

虽然短波通信的频率范围只有三十兆赫，却能与其他通信技术配合，从而提高短波通信的灵活性。例如，可以使用扩频技术，在不影响短波通信质量的前提下，增加短波通信的频率范围。相比移动网通信，短波通信的自主通信能力较强，而移动网络通信则依靠通信设备与同轴电缆，一旦同轴电缆损毁，移动网通信就无法发挥功能了，因此短波通信还被用于突发事件处理工作中，还可以根据事态的发展，增加短波通信的信息容量，这些因素，都决定了短波通信的灵活性要远远高于其他的通信方式。[1]

1.3 建立通信快

相比卫星通信，短波通信的建设成本与维护成本要低得多，并且短波通信在我国拥有十分悠久的应用历史，因此技术较为成熟，临时组网也方便快捷。最关键的一点，短波通信不需要中继站就能实现远距离通信，在实用性上拥有无可比拟的优势。短波通信既可以使用固定基站进行定点通信，可以装入车辆之中，实现移动通信，较小的体积，使其能够适应各种环境条件，满足各领域通信的要求。

1.4 组网能力强

组网能力强也是短波通信重要的特点，利用数字信号处理技术与差错控制技术，短波通信能够实现远距离传输，并且传输信号情况良好，能够满足各领域信号传输的要求。同时，短波通信的更新能力也很强，能够针对通信的要求来实现短波设备的更新，使得现代的短波电台拥有许多种的组网模式，民用航空也可以根据自身的需求，科学的选择组网模式，从而加强对短波通信的应用。[2]

2 民航通信中短波传播分析

作为一种无线传输技术，短波通信能够应用于民用航空之中，并且承载着飞机与地面之间通信的任务。一般来说，应用于民用航空之中的短波通信通常由三种传播方式构成，分别为天波、地面波与直接波。

2.1 地面波

地面波是一种沿着地面传播的无线电波，地面波的传播受地形与电磁特性的影响，相比凹凸不平的地面，较为平坦的地面的传播精度更高，因此相关工作人员在使用地面波时，要注意到这个特点，地面波的发射点与接收点都在地上，能够用于机场内信息的传达，按照电磁波的特性，可以将民航通信中的地面波分为长波、中波与短波。[3]

2.2 天波

天波是指从地面辐射至天空的无线电波，主要利用大气中中性气体分析离层反射的特性，天波的传输距离最高可以到10000km以上，能够适应民用航空地面与空中的通信工作。同时，天波在传送信息时，不会受到地面其他阻挡物的影响，因此可以确保天波的稳定性，相关工作人员在使用时，需要注意到天气情况，确保天波能够实现准确的传输。

2.3 直接波

直接波是直接由天线发射的一种无线电波，由于飞机的飞行速度很快，因此为保障信号在中途不会受损，可以使用直接波进行传输，不仅能够提高通信的针对性，还能确保地面与空中的通信质量。

3 民航短波通信的应用

3.1 基本设备应用

短波通信在民用航空领域，经常负责航站楼与航空飞机之间的通信工作，按照工作的形式，可以分为地对地通信，地空通信。因此民用航空的通信设备也要分为地对地通信设备与地空通信设备两种，地对地通信设备包括发信机、遥控器带电发信机。地空通信设备则包括地空选择呼叫器与收信机两种，可以利用自适应技术，提高短波通信设备的适用性，使其能够模拟单信道无线电话，按照相关规范进行传输，使发信机的功率低于6kW。[4]

3.2 民航短波通信地面站

短波通信在民用航空中最常见的应用方式，是在民航短波通信地面站系统之中，民航短波通信站系统包括操作台、机房设备与天线三个部分，天线主要用于地空通信中直接波的传送，多用于天气情况较差或者低空通信不稳定的状态下。而机房设备主要由通信电台、交流稳定电压；光端机、预候选器这几个部分组成，主要作用是信号的收发，同时，航空飞机上也有短波信息的控制台，因此地面与空中能够进行同步交流，在一定程度上促进了通信的效率。为了确保短波通信满足民用航空的工作需要，相关工作人员要科学选择通信设备与短波电台，并根据工作的需要，合理选择短波通信的组网模式，并对短波通信的某些技术进行一定的调整，目的在于提高民航短波通信地面站系统的效率，同时，为了避免地面设备的干扰，还要使用光端机进行远程控制，保证地面与空中能够实现对选信号的收发。一般来说，操作台是由操作终端与选呼控制器组成的，选呼控制器负责对信号进行远程控制，还具有匹配电平等功能，能够实现调制方式的自动转换。

3.3 短波地空通信数据链系统

我国地域广阔，因此超短波网络无法实现全面覆盖，为了确保民用航空飞机的运行安全，需要使用短波地空通信技术，从而解决飞行中的飞行盲区，确保航空飞机在较为恶劣的天气环境下，也能完成信息的收发。[5]短波地空通信数据链系统主要包括地空数据网、卫星通信站、机载通信系统这几个部分组成，航空飞机在搭载通信系统之后，不仅安全性得到了大幅度的提升，还可以根據不同的距离，对短波信息进行相应调整，使航站楼与航空飞机能够保持较为高效的通信效率。

4 结束语

综上所述，现代短波通信技术在民航中得到了广泛的应用，通过建立卫星通信站、短波通信站系统，可以实现准确性较高的信息传输，并且短波通信的应用，也使民用航空的地空传输免受其他因素的影响，提升了民用航空飞机的安全性。

参考文献

[1]王强，孙锦涛，叶晓东，等.差分Turbo-OFDM在短波数据通信中的应用研究[J].南京理工大学学报（自然科学版），2002，02：144-147.

[2]刘 ，乔培玉，杨树峰，等.超短波通信系统在消防灭火救援现场通信保障应用分析[J].电子世界，2015，15：123-125.

[3]黄翠仙.电离层临频产品在短波通信中的应用探索[A].S14空间天气地基监测与数值模拟[C].中国气象学会，2012：7.

[4]朱军，李泽，黄祖福，等.浅谈优化短波通信的几种方法[A].四川省通信学会.四川省通信学会2005年学术年会论文集[C].四川省通信学会，2005：3.

[5]康思民，吴应龙，高宏，等.基于AT89C2051的短波数据通信接口电路的设计与应用[J].西安石油大学学报（自然科学版），2005，04：80-83+101.