排查空管二次雷达干扰确保航通信安全
李剑
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李剑,. 排查空管二次雷达干扰确保航通信安全[J]. 无线电研究,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157011.
摘要:
近年来,在社会经济稳步发展的背景下,我国航空通信事业呈现了较为快速的发展态势。然而,在民航空管工作开展过程中,易出现空管二次雷达干扰,使民航通信的稳定性及安全性受到较大程度的影响。因此,本文以二次雷达干扰的机理为切入点,进一步分析排查空管二次雷达干扰确保航空通信安全的具体措施,希望以此使民航通信的安全性得到全面提高。
关键词: 航空通信;民航空管;二次雷达干扰;机理;通信安全;具体措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157011
基金资助:

航空通信,主要由航空部门对电信设备进行合理利用,加强电信设备与电信设备之间的联系的基础上,进一步开展传递飞机飞行动态、空中交通管制指示、气象情报以及航空运输业务信息等飞行保障业务。在科学技术的支持下,航空通信可实现电传打字、传真、数据传输等功能[1]。但是,国内部分民航空管站在实际工作进行期间,仍存在空管二次雷达干扰问题,使民航通信工作的稳定性及安全性受到较大程度的影响。为了使空管二次雷达干扰问题得到有效预防控制,鉴于此本文围绕“排查空管二次雷达干扰确保航通信安全”进行分析研究价值意义显著。

1.二次雷达干扰的机理分析

对于二次雷达,主要经地面询问、接收机载应答机反馈的信息,发现目标,并识别目标。其中,地面询问机发射信号称之为“询问信号”,或“上行信号”;而对于机载应答机发射信号,则称之为“应答信号”,或“下行信号”。无论是询问信号,还是应答信号,均属于脉冲信号,信号频率存在明显差异。值得注意的是,询问信号的模式存在多样化的特点,例如:将P1、P3脉冲,称为“模式询问脉冲”,询问模式由两者的时间间隔决定;P2脉冲,称之为“旁瓣抑制脉冲”,或者“控制脉冲”,基于P1脉冲2μs之后发射,其目的是对旁瓣起到抑制作用。从现状来看,在民航中,应用的模式主要有:其一,模式A,代表航班码询问,P1和P2时间间隔为2μs,P1和P3时间间隔为8μs;其二,模式C,代表高度码询问,P1和P2时间间隔为2μs,P1和P3时间间隔为21μs[2]

从分类层面分析,二次雷达干扰,可分为:其一,脉冲干扰;其二,连续波干扰。对于脉冲干扰来说,可在二次雷达自身发射的脉冲信号出现发射而形成,或者受别的雷达或飞机发射而形成,亦或者源于飞机其他无线电设备,比如测距仪干扰等。对于连续波干扰,则主要来自其他地面通信系统,主要有:①视频传输系统;②公众移动通信系统;③集群通信系统;④广播电视系统等。

以干扰机理为依据,其干扰可划分为三种干扰类型,即:(1)同频干扰。干扰信号落至二次雷达工作带宽当中,在降低二次雷达接收信噪比的基础上,使解析错误出现。(2)中频干扰。干扰信号正处于二次雷达中频,使机载应答机解析错误出现。(3)饱和干扰。主要表现为二次雷达接收的信号功率超出其动态范围,导致应答机工作处于非线性区域,进而使接收脉冲被消顶,使解析错误出现。

值得注意的是,对于同频干扰源来说,涉及处于同一频段的无线电系统,比如视频回传系统、邻近频段无线电系统的杂散泄露及互调等。当机载应答机中频值为60MHz的情况下,还易受到大功率地面广播电视产生的干扰影响[3]。此外,对于饱和干扰,在影响因素方面存在复杂程度高的特点,主要和二次雷达接收功率存在关联性,同时受到机载应答机视频滤波器的非理想性影响,邻近频段系统对其接收功率也能够发挥出一定的作用,比如:如果机载应答机接收的全部信号功率之和超出其动态范围,便易使饱和干扰形成。

2.排查空管二次雷达干扰确保航空通信安全的具体措施分析

如前所述,对二次雷达干扰的机理有了一定程度的了解。从现状下国内民航空管站工作实际情况来看,受到空管二次雷达干扰的影响,易使民航通信的安全性难以得到有效保障,比如在通信掉点的情况下,会对飞机安全飞行候车严重威胁。由此可见,为了确保航空通信的安全性,则需严格落实排查空管二次雷达干扰措施,总结起来具体措施及注意事项如下:

(1)如果固定站发射频率和接收频率相对应的频谱图显示为正常状态,需发挥专业监测车的作用,针对飞机雷达通信掉点集中区域实施动态监测干预,然后逐一排查附近基础设施接线桥,对雷达处于正常工作之外产生的信号是否为干扰型号进行分析判断。

(2)排查期间,需对不同时段范围内飞机雷达掉点产生的时间差进行考虑,基于性能可靠的无线电监测车发挥作用的条件下,分析民航空管区域范围内的全部信号,然后仔细观察获取的信号频谱,分析判断有无瞬发信号存在,若存在,即可判断为“干扰信号”。需注意,空管二次雷达干扰信号排查需要一些时间,究其原因,是因为许多信号缺失特定的规律,使信号带宽增加,进而使干扰信号的排查难度大大增加。

(3)在排查空管二次雷达干扰过程中,需合理规范使用监测车及其配套监测设备,然后针对采集得到的可疑干扰信号频谱示意图实施相应的排查,然后在民航空管区域逐步朝外扩展,尽最大限度使排查范围得到扩展,然后实时进行移动监视,分析判断监测车应用期间在采集雷达发射频率、监测频率期间有无其他型号发射,以此使后面的排查作业能够顺利、有序进行。

(4)基于排查范围监测扩展期间,如果有疑似干扰信号属于民航空管二次雷达发出,对于无线办技术工作人员来说,需第一时间和民航空管站相关责任人取得联系,如实反馈实际监测结果、测试结果等,然后做好空管站工作人员的配合,严格进行自检,对各设备运行期间有无干扰信号产生进行分析判断,使二次雷达干扰处理效果得到有效提升[4]

(5)对于民航空管站,还需进行停机检查作业,期间考虑到各航班正常起降不受到影响,需及时开启备用雷达,分析判断有无飞机雷达通信掉点情况出现,如果出现,排除干扰信号出自空管站雷达自身,进一步由无线办技术工作人员合理利用监测设备进行监测作业,确保监测结果数据的精准性,然后合理安装监测设备,和雷达当中的接收天线连接好,利用雷达接收天线增益大、方向感强等相关优势,使二次雷达干扰信号分析处理的效率提高。

3.结语

综上所述,为了使民航通信安全得到有效保障,需根据实际情况,认真展开排查空管二次雷达干扰工作。同时,在排查空管二次雷达干扰期间,需注意一些基本事项,即:首先对干扰信号来源加以明确,其次在干扰分析期间,需合理利用监测设备,以此使排查工作的效率及质量得到全面提高。

参考文献:

[1]陈延伟.试论空管二次雷达信号输出中断故障处理[J].信息通信,2018(08):291-292.

[2]王博.排查空管二次雷达干扰 保民航通信安全[J].通讯世界,2017(15):90.

[3]鲍尧,杨文翰,张立峰,潘洪友.机场空管二次雷达干扰机理研究[J].中国无线电,2017(05):66-67+73.

[4]潘洪友,鲍尧,杨文翰,陈京,张立峰.一起罕见的民航空管二次雷达干扰排查[J].中国无线电,2017(04):68-69.

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