王 玲,路建华,王 锐
(1.山西省大同市无线电管理局,大同 037008;2.山西省晋城市无线电管理局,晋城 048000)
地空通信,就是指地面指挥机构通过无线电设备与空中飞机之间的相互通信。在民用航空迅速发展的过程中,无线电技术在航空地空通信等方面得到了广泛应用,对保障民航飞行安全和促进行业的稳步、协调、持续发展起到了十分重要的作用。然而伴随着无线电技术的发展,民航地空通信受到干扰的事件时有发生,如果不及时排除,轻则会延误飞行,重则将导致重大飞行安全事故。在民航地空通信受干扰案件频发的背后,究其原因,有调频广播干扰民航通信、有线电视干扰民航通信、民航自身干扰、无人机干扰民航通信以及其他干扰等。
民航通信业务频段使用广泛,涉及多个频段,从MF、HF、VHF、UHF 到SHF 都存在民航使用的频率。根据民航地空通信的不同通途,可将民航通信业务简单划分为通信(C)、导航(N)、监视(S)。VHF 地空台、HF 地空台主要用于通信(C); MK 指点标台、VOR 全向信标台、LOC 航向信标台、DMC 测距仪、GP 下滑台、NDB 无方向信标台主要用于导航(N);一次雷达、二次雷达和天气雷达主要用于监视(S)。
由于目前民航地空通信受干扰种类越来越多,干扰源排查难度越来越大。据中国民航网统计,2016年,民航空管系统共收到无线电频率被严重干扰的投诉1,074起,其中99%为甚高频地空通信干扰。
根据民航地空通信受干扰业务频段的不同,可分为通信台受干扰、导航台受干扰,监视台受干扰以及民航内部自身干扰等,而其中通信台受干扰案例占所有干扰的95%以上,且通信台受干扰的干扰源多为调频广播干扰、有线电视干扰、无人机干扰、民航自身干扰及其他干扰等。2017年山西省共受理民航通信干扰5起,其中3起为调频广播信号杂散导致民航地空通信受干扰,1起为黑广播干扰民航地空通信,1起为桥顶防撞信号灯引起的民航地空通信受干扰。
由于调频广播紧邻航空频段,其产生的互调干扰航空频段通信的概率很高,另外,有些广播信号发射机由于设备简陋,产生的杂散辐射也严重影响到航空频段的通信。例如,最近几年的出现的大量“黑广播”。据2017年全国调频广播干扰民航通信案例中,60%以上的干扰源是黑广播,另40%的干扰源为合法调频广播。
案例介绍:架设“黑广播”导致民航通信受干扰:2014年12月初,山西民航空管中心反映在通信导航频率**.*MHz 上遭受无线电干扰。经山西、陕西两省无线电管理机构密切协作,多次组织排查,最终在秦岭山中取缔功率为5000W 的“黑广播”一套。其频率**.*MHz 与通信导航频率收到的内容相同,为该“黑广播”杂散辐射落入民航通信频段产生干扰。
正常广播电台干扰民航通信:2017年9月,临汾市无线电管理局收到临汾机场干扰投诉,干扰情况表现为不时有噪音并伴有疑似广播的的不明语音信号窜入民航正常频率,临汾机场塔台以及降落的近空飞机都被该不明信号干扰,严重影响了机场飞机的正常起降。经多次排查,在浮山县与临汾交界处时,监测到**.*MHz 出现一明显广播杂散信号。通过监听确定为山西省广电霍山328台(山西人民广播电台)信号泄露所致。
有线电视(Z1-Z4)的4个米波台和航空频段使用相同频段,如果有线电视传输线路屏蔽不好发生泄漏,或者放大器故障,电磁辐射超标,都极可能会干扰通信、航向、下滑和全向信标、测距仪等设备。如果出现这类干扰,需要机组人员对干扰的现象等应该有一个详细的记录,方便无线电技术人员迅速判断干扰可能来此调频广播呢还是有线电视呢,从而有针对性的进行干扰排查,迅速找到干扰源。
现有的民航地空通信多采用调制为DSB、AM,垂直极化、半双工通信的工作方式(A3E),收发采用同频,机载电台和地面电台都有PTT(push to talk)开关。一旦误操作或者设备自身故障也都会引起干扰。例如,2011年春节前夕山西省无线电管理局就排查了一起民航自身设备故障导致紧急求援频率持续不断发出无线电警报信号的干扰。究其原因,就是机组误操作加之收、发开关的频繁使用造成接触不良,使其一直处于发射状态,形成同频干扰,在更换设备后干扰消失。
无人机作为近年来快速发展的新兴产业,其数量和规模呈爆发式增长,但却缺乏有效管理措施,使得无人机干扰民航飞行安全的事件时常发生。无人机驾驶者经常喜欢到机场附近进行拍摄,一旦与民航客机相撞可能会损坏飞机的发动机或驾驶舱挡风玻璃。另外,无人机搭载的锂电池与民航飞机在相撞时,可能起火并嵌入机身,危及飞机安全。2015年至今,国内已发生了多起民用无人机闯入载人民航飞机航线或机场范围,致使大量航班延误,干扰机场正常运行的事件。
现实中,满足民航飞行的要求条件极高,有很多我们意想不到的事件都有可能干扰到飞机的安全飞行,例如:机械作业干扰、电场干扰、GPS 干扰器、科研产品试验、机械作业,探照灯等。
例如2017年1月2日,忻州市无管局接到五台山机场申诉,称五台山机场某地空通信频率受到持续干扰,最终发现干扰源为机场廊桥顶部防撞信号灯电磁辐射泄露所致,更换所有信号灯后,机组与塔台通信恢复正常。
无线电管理部门应该从以下几个方面着手,采取以下措施保障民航飞行用频安全:
(1)做好频率台站核查,避免现有台站对民航通信造成的干扰。作为无线电管理工作人员,应每年做好对频率及设备检查,做到“人机见面”,提高依法用频意识,引导用频单位树立自觉维护空中电波秩序的观念。同时对航空导航等信号进行保护性监测,及时发现占用这些频段的非法信号。近年来,山西省无管局针对民航通信干扰,连续多年开展频率台站核查工作,使得山西省民航通信受干扰案例逐年呈递减趋势。
(2)与周边省市建立快速联动响应机制,推动区域联合一体化,建立干扰排查绿色通道,这样可以使临界省市的民航通信干扰排查效率大大提高,以前排查一起干扰可能需要十几天甚至长达数月,建立联动响应机制后,现在可能只用几天甚至几小时便可找到干扰源,大大提高了干扰排查效率。以晋冀蒙地区为例,建立周密、高效的常态化联通机制后,互相监督,实现区域协同发展,资源共享,干扰事件一旦发生,相邻省市就能够强强结合,迅速出动,快速查清并切断干扰源,提高工作效率和干扰排查的准确度。
(3)加强对航空通信频段及相邻频段业务频率的日常监测,及时排查违规信号,加强对已批复台站的事中事后监管。同时定期开展航空通信无线电频率专项调研及监测工作,定期利用移动监测车对机场周边进行电磁环境测试,并向机场提供电磁环境测试报告。
(4)加强与相关部门的联系,特别是针对黑广播干扰民航通信,无线电管理部门应与物业、公安形成三位一体执法模式,建立长效工作机制,推动多元化的无线电管理模式。
(5)建立无人机管控长效机制。无线电管理局应与监管局、机场、空管单位建立无人机管控长效机制和应急处置机制,确保一旦出现情况,能够快速处置,最大程度降低对民航正常飞行秩序的影响,同时配合地方公安做好查处工作。特别是加快做好无人机法规标准建设、明确无人机管理的主体和职责、落实无人机实名登记制度以及强化无人机建设监管平台建设。
随着无线电设备与日俱增,无线电电磁环境将更加复杂,由此带来的民航地空通信受干扰事件会更加频繁,如果掌握了干扰的规律,及时监测电磁环境等,在民航地空通信受干扰前、受干扰中、受干扰后等方面采取一定的措施,就能有效地避免一些不必要的干扰,同时能够使已经出现的干扰得到快速的处置。