民航甚高频多频点不正常原因分析与应对措施

李自义

（民航云南空管分局，云南 昆明 650200）

0 引 言

民航地空话音通信的任务是以话音的形式来实现航空器、空中交通服务部门以及机场航空公司运营部门等民用航空飞行活动主体之间的有效联系和信息交换，保障民用航空飞行活动安全有序的进行。目前民航空中交通管制地空通信的主要形式为甚高频地空话音通信，管制席位通常设置主用频点、备用频点以及应急频点，单个频点因外部干扰或设备故障无法使用时，可切换至备用频点或应急频点，其风险相对可控，且对管制影响较小。但如果出现多个管制频点无法正常使用的情况时，备用频点或应急频点就不能正常使用，且可能出现多个管制扇区同时不能正常指挥的情况，从而对飞行安全造成巨大威胁。

基于此，从VHF信号流程出发，梳理了云南空管分局多年来出现的VHF多频点不正常案例，从内话系统、传输设备与链路以及外部干扰3个方面对VHF多频点不正常的原因进行分析，并给出了应对措施。

1 VHF信号流程

云南空管分局各台站VHF信号接入本地传输设备后，经由运营商2M传输链路或自建微波链路到达航管楼传输设备，再经过航管楼中心配线架进入内话系统。在内话系统中，VHF信号需经过无线接口模块、服务器、传输环路以及内话席位，而管制员则通过内话席位使用VHF设备。目前云南空管分局使用的主用内话系统和备用内话系统均为瑞士施密德公司生产的SCHMID ICS200/60 C版本内话系统，系统服务器和席位的连接采用双E1环形结构。VHF信号流程如图1所示。

从图1可以看出，VHF信号从收发信机到管制席位的中间环节较多，其中传输设备、传输链路以及内话系统出现问题都有可能造成多频点不能正常使用。同时随着电磁环境的日益复杂，VHF通信信号面临更加严重的电磁干扰问题，严重影响了飞机与地面指挥之间的通信。大功率民用电台干扰民航多个频点的情况时有发生，VHF通信干扰逐渐成为影响飞机飞行安全的重要因素之一[1]。

图1 VHF信号流程图

2 内话系统原因分析

2.1 内话系统环路自激

2.1.1 产生原因与案例

当内话系统环路内2M收发短路时会产生自激，系统内的多个频点会产生啸叫的噪声。产生环路自激的原因可能是环路线被动物撕咬造成环路线裸露收发短路、制作环路头线序不对、测试环路或环路中断应急时2M电缆头插错以及环路传输设备SDH或微波2M进行环回测试等[2-5]。案例有SUPACC席位环路线被老鼠咬断造成裸露的电缆短路出现自激与区调进近机柜改造时环路电缆头插错造成自激等。

2.1.2 处置方法与步骤

（1）若正在进行针对内话系统的操作，应立即停止操作，迅速恢复到未操作之前的状态。

（2）配合管制进行应急处置，启用备用内话系统。

（3）在配合管制应急处置的同时，其他值班人员应立即查看内话监控上有无环路相关告警，若有则立即定位故障位置，迅速断开环路线的两端。

2.1.3 建议措施

（1）注意对环路线的保护，对地板下面的换路线需包裹塑料保护套。

（2）制作环路头电缆时，需先按照环路头的位置和用途确定电缆头的类型，然后严格按照线序表进行焊接，焊接完成后对电缆头进行测试，不仅要测试线的通断，还要测试收发有无短路情况出现。

（3）在环路线中断进行排查时，禁止使用环回测试方法。

2.2 内话系统环路2M时隙错乱或不足

2.2.1 产生原因与案例

内话系统每个环路包含两个E1，一共可以传输59路时隙用来传输语音信号，当环路时隙资源不足或时隙错乱时，可能会引起多个频点无法使用，此时可能伴随着电话也无法使用的情况。此类案例有昆明老机场更换席位处理器时，新的席位处理器在下载配置数据时占用过多时隙造成VHF多频点和电话无法使用。

2.2.2 处置方法与步骤

（1）若正在进行针对内话系统的操作，应立即停止操作，迅速恢复到未操作之前的状态。

（2）配合管制进行应急处置，启用备用内话系统。

2.2.3 建议措施

（1）更换席位处理器时，为避免席位处理器同时加载配置文件时时序出错，根据厂家建议应采用单环路启动方式，正常启动后再插上另一条环路线。

（2）在内话系统建设时，应保持环路内席位数量的平衡，避免一个环路内席位数量过多。

（3）在内话系统数据配置时，由于Radio Channel的频率固定占用一个通道，因此Radio Channel应只配置常用频率，不常用频率配置在Radio Add Page中。

（4）对于备用的席位应避免监视过多的频点。

3 传输信道或传输设备原因分析

3.1 传输链路信号差

3.1.1 产生原因与案例

传输信道质量差可能会引起台站所有VHF接收语音信号质量差，表现为接收语音有噪声，出现此种情况的特点是出现大面积频点不正常的信号属于同一个台站[6-9]。案例有大尖山收信机房与FA16设备机房间室外线路使用大对数电缆传输VHF信号，雷雨天气时会造成多个频点接收信号存在噪声。老巴山VHF在使用台站至航管楼的微波链路传输时，雷雨天气会导致发射和接收信号声音小或存在噪声。

3.1.2 处置方法与步骤

（1）配合管制员强制选择使用其他台站正常的VHF设备。

（2）统计出现不正常情况的频点，并结合各台站VHF配置分析是否为某一台站的VHF，也可在内话系统的监控上查看不正常频率出现长收的台站，判断是否属于同一台站。

（3）若确定为某一台站VHF出现问题，立即通知台站和通信网络中心进行处理。

3.1.3 建议措施

在规划建设时，室外长距离传输不应选择同轴电缆传输，应选用抗干扰性能更强的光纤传输。在雷雨季节时不应选择等受天气影响较大的传输链路。

3.2 传输链路远端环回

3.2.1 产生原因与案例

传输链路远端环回可能会引起台站所有VHF设备长发，出现此种情况的特点是出现大面积频点长收，所涉及的频点归属同一台站，可收到该台站发射的其他台站的信道也处于长收。案例有某运营商在排查西山2M中断过程中进行了远端2M环回操作，造成西山所有VHF长发。

3.2.2 处置方法与步骤

（1）配合管制进行应急处置，启用可用的备用频率或启用备用内话系统、BYPASS及近控盒，原则为哪个能用就用哪个。若无正常可用的频率或设备，原频率即使有噪声若能勉强进行双向地空通信也可使用。

（2）统计出现不正常情况的频点，并结合各台站VHF配置分析是否为某一台站的VHF，也可在内话系统的监控上查看不正常频率出现长收的台站，判断是否属于同一台站。

（3）若确定为某一台站VHF出现问题，立即通知该台站及通信网络中心处理。

3.2.3 建议措施

加强对电信运营商在维修过程中的沟通和管控，尤其是需要电路打环测试时，要求运营商必须进行通报，并确保电路投入使用前要进行拆环操作。

在电信运营商通知恢复后，先进行测试，测试正常后再接入设备。

台站VHF电台设置合理的PTT Timeout时间，避免电台长时间长发。

针对传输设备本身没有VHF长发抑制功能，协调设备提供商对设备硬件软件进行升级，不能因为2M电路的误码、环路或中断等情况造成VHF设备长发和啸叫等。

3.3 传输设备断电

3.3.1 产生原因与案例

由于部分传输设备设计原因，传输设备断电时E&M信号电压变为0 V，在E&M信号为接地模式时触发E&M信号造成台站VHF设备长发或长收。此种情况的特点是出现大面积频点长收，所涉及的频点归属同一传输设备，若为长发则可收到该台站发射的其他台站的信道处于长收。案例有梁王山BALLY PCM断电造成梁王山VHF长收和航管楼银讯PCM断电造成所接频率长发。

3.3.2 处置方法与步骤

（1）配合管制进行应急处置，启用可用的备用频率或启用备用内话系统、BYPASS及近控盒，原则为哪个能用就用哪个，若无可用的正常的频率或设备，原频率即使有噪声若能勉强进行双向地空通信也可使用。

（2）通过统计出现不正常情况的频点，并结合各台站VHF配置表和传输设备配置表判断是否为某一台站或传输设备的VHF。

（3）若确定为某一传输设备出现问题，立即通知台站及通信网络中心断开该传输设备引接的VHF信号。

3.3.3 建议措施

（1）在设备断电前或发现传输设备供电中断时，应断开接入信号。

（2）应选择具有E&M信号保护的传输设备，避免设备断电时引起的长收或长发。

（3）台站VHF电台设置合理的PTT Timeout时间，避免电台长时间长发。

4 外部干扰原因分析

4.1 天线参数测试

4.1.1 产生原因与案例

在进行天线驻波比测试时，选择频率连续扫描会造成台站VHF长收，此种情况的特点是出现大面积频点长收，所涉及的频点归属同一台站，信道为有规律的“嗒嗒”声。案例有某台站对区管VHF共用系统进行停机维护时，因选择频率连续扫描造成该台站其他正在正常使用的VHF频点出现长收干扰。

4.1.2 处置方法与步骤

（1）配合管制进行应急处置，强选单台站使用。

（2）在内话系统上锁掉接收不正常的台站。

（3）期间若有某台站停机维护，立即通知相关台站。

4.1.3 建议措施

（1）在台站VHF停机维护前，在内话系统锁掉停机涉及的台站。

（2）在天线测试时，只能通过单次扫描的方式对天线参数进行测试。

4.2 外部宽频强干扰

4.2.1 产生原因与案例

外部宽频强干扰源可能引起某一区域内台站多个频率出现干扰，外部宽频强干扰源可能为信号干扰器、发射性能严重下降的广播电台发射机、机载电子对抗系统等。案例为昆明长水机场附近的强干扰造成老巴山、塔台以及西场监的VHF电台所有频点都受到干扰。

4.2.2 处置方法与步骤

（1）配合管制进行应急处置，启用可用的备用频率，原则为哪个能用就用哪个，若无可用的正常的频率或设备，原频率即使有噪声若能勉强进行双向地空通信也可使用。

（2）在内话系统上锁掉接收不正常的台站。

4.2.3 建议措施

（1）在VHF设备建设时，考虑接收滤波器尽量采用双腔体模式，提高接收机的选择性。

（2）重视台站周边电磁环境保护工作。

5 结 论

单个频点无法使用的风险相对可控，但多个管制频点无法正常使用将对飞行安全造成巨大威胁。本文梳理了云南空管分局多年来出现的VHF多频点不正常的案例，从内话系统、传输设备与信道以及外部干扰3个方面对VHF多频点不正常的原因进行了分析，并针对不同情况给出了排除方法和步骤，提出了建议措施。这些故障排除方法和步骤可以帮助值班人员快速判断故障原因，缩短处置时间，尽量降低多频点不正常对管制造成的影响。此外，给出的建议措施可以有效避免多频点不正常情况的发生，最大限度的确保地空通信的安全。