李上

摘要：甚高频长哗干扰是一种由传输路由故障引起电台持续发射而产生同频异址干扰的干扰类型。它是一类比较罕见但危害严重的干扰现象，该文分析了长哗干扰的原理和影响，探讨抑制长哗干扰的方法并设计建模。

关键词：民航；长哗干扰；E信令；地空通信

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）17-0025-02

随着民用航空领域的蓬勃发展和航班架次的快速增长，为了保证地空通信的畅通，一般空域内甚高频信号要达到三重甚至四重覆盖。这样提高了地空通信的稳定性，但地空通信链路中间环节增多，易被不可控因素干扰。

长哗干扰是一种由传输路由异常引起的干扰现象，长哗干扰按无线电干扰分类属于同频异址干扰的一种。这类干扰现象十分少见但对与空域内的地空通信网络具有极强的破坏性，一旦长哗干扰发生往往对于该空域的飞行安全有着非常恶劣的影响。

1长哗干扰的原理

同频干扰是指无效信号的载频与有效信号的载频相同，并对接收同频道的接收机造成干扰。长哗干扰是指某一个甚高频台站远端传输路由异常导致传输设备E信令接地，使得该台站所有甚高频电台产生持续或简短的误发射而影响相同空域内其他同频甚高频电台接收的干扰，所以长哗干扰是一类较为罕见的同频异址干扰。

如图1所示为127MHz的传输链路示意图，这也是通常情况下一个频率从甚高频台站到管制终端的传输示意。局端传输设备的信令线通常设为M信令，远端传输设备的信令通常设为E信令，但设置情况随传输设备型号的不同而不同，本文内均如图1-1设置为远端传输设备的信令为E信令。

点a为运营商部分，根据对长哗干扰现象的分析得出一般情况下，引起长哗干扰的原因是运营商处或远端传输设备处异常。当a点发生异常将c点远端传输设备E信令的电压拉低，E信令在甚高频电台不发射的情况下电压为+24V左右。E信令线与电台的PTT线相接，当E信令电压降低，PTT线的电压也会降低，目前民航在用的甚高频电台P1T线电压降低到+5V左右时电台就会发射。

民航空管使用的PCM采用时分复用的传输方式，将2M带宽划分成32个时隙，其中0号时隙和16号时隙中传输状态信令和控制信令，其他30个时隙来传输话音信号。PCM设备将模拟话音信号转换成数字话音信号，通过传输话音信号的30个时隙传输，甚高频电台控制信令通过0号与16号时隙传输。在发生长哗干扰时，我们分为两种情况讨论：

第一种是由于运营商环节产生异常，这时远端的传输设备是正常的，但由于运营商环节的设备向甚高频台所属的远端设备发射误码，传输设备传输信令的0号和16号时隙不断接收错码。这样就导致了传输设备E信令线电压被错误的拉低，导致电台起控发射。而此时在传输话音信号的30个时隙中时没有数据的，所以解析这样的误码后电台并不会发射出话音，只是会持续或间断的误发射。

第二种情况是远端传输设备电压异常，例如传输设备内部供电故障而掉电，这样E信令线的电压会降低至0V，而此时电台的供电是正常，由于电台PTT线和传输设备的E信令线相连，电台的PTY线也会被拉低，电台就会误发射。

以上就是甚高频电台长哗干扰的成因，需要注意的是，如果一个甚高频台由于传输异常发生长哗干扰现象时，如图1所示中b点局端的控制终端处是无法通过有异常的传输路由遥控远端的设备的。并且一个甚高频台一旦发生长哗干扰现象，则此台站的所有甚高频电台均会产生误发射现象。一般情况下，长哗干扰的现象分两种情况：第一种情况是断续长哗，即电台持续的误发射，但每次发射都持续很短的时间，通过监听会不断听到“哒哒”声；第二种情况是持续长哗，即电台会不间断的误发射，这样电台的发射会持续被占用，直到电台的发射保护功能启动。

2长哗干扰的影响

如图2所示为半径100公里的某片空域，在这片空域内建有4个甚高频台，达到了四重覆盖，每座台站配备的频率均为127MHz、127.5MHz、128MHz、128.5MHz四个频点，分别为区域管制使用的主备频率和进近管制使用的主备频率。

当1号甚高频台站发生长哗干扰时，我们也分两种情况讨论：

第一种情况是1号台站发生断续长哗干扰现象，1号甚高频台所有频率的电台会发射数秒停止、再发射数秒再停止，如此往复，从监听设备上收听会呈“哒哒”声。甚高频电台在发射时无法同时接收话音信号，所以在电台误发射的数秒時间内无论飞行器或是空域内同频异址的接收机如2、3、4台站的同频接收机均无法收到有效的话音信息。所以在断续长哗干扰发生时，飞行器和管制终端收到的话音信号都是不完整的话音夹杂着“哒哒”声。此时1号甚高频台电台的发射无法使用，2、3、4号甚高频台电台以及空域内飞行器机载电台的发射均正常，接收均会受到影响。

第二种情况是1号台站发生持续长哗干扰现象，1号甚高频台所有频率的电台会持续误发射，从监听设备上收听不会听到任何声音，但电台保持持续发射的状态。在1号甚高频台发生持续长哗干扰时，2、3、4号甚高频台的接收机和空域内飞行器的机载接收机会持续接收1号甚高频台误发射的电波，所以飞行员和管制员接收一直被占用，无法收到有效的话音信号。此时1号甚高频台站电台由于发射时不能同时接收，所以台站的接收与发射均失效，2、3、4号甚高频台以及空域内飞行器的机载电台发射正常，接收均中断。

通过上述分析，不难得出当发生断续长哗干扰时，空域内的地空通信质量严重下降，管制员与飞机不能建立通畅的通讯，这极有可能导致流量控制或复飞等影响安全生产的后果；而当发生持续长哗干扰时，空域内的地空通信将会处于通信中断的状态，管制员与飞机的通信会失效，很有可能造成坠机、迫降等极其严重的飞行事故。两类长哗干扰相比较，断续长哗干扰的影响相比持续长哗干扰来讲，程度稍轻。

不论是发生断续的或是持续的长哗干扰时，例如1号甚高频台发生长哗干扰，则空域内与1号甚高频台同频的所有频率均会受到影响，且无法通过异常的传输路由来远程遥控1号甚高频台的设备。由此也可以看出长哗干扰对空域内地空通信的毁灭性危害。

3实例分析

2013年6月某日，民航内蒙古分局区域管制室和进近管制室同时向甚高频维护部门反映主备频无法使用。区域管制室所使用的的频率为：主频133.7MHz，备频120.5MHz；进近管制室使用的频率为：主频124.85MHz，备频123.85MHz。

维护技术员去管制现场查看，发现区域管制室所有内话席位的蛮汉山台133.7MHz均在断续接收，频次间隔1秒左右，接收时长3秒左右；所有内话了目山台133.7MHz、120.5MHz均在断续发射，频次间隔1秒左右，发射时长3秒左右。同时核实进近管制室情况，同样发现所有内话席位蛮汉山台124.85MHz，呼和浩特本场124.85MHz、123.85MHz均在断续接收，频次间隔1秒左右，接收时长3秒左右；所有内话了目山台124.85MHz、123.85MHz均在断续发射，频次间隔1秒左右，发射时长3秒左右。

发生收发异常的三个甚高频台站分布如图3所示，了目山甚高频台配置频率133.7MHz、120.5MHz、124.85MHz、123.85MHz四个频率；蛮汉山配置124.85MHz、133.7MHz；呼和浩特本场配置124.85MHz、123.85MHz。了目山距蛮汉山130公里左右，距呼和浩特本场80公里左右，均在有效的通信范围内。由于蛮汉山台和呼和浩特本场的设备均显示在持续接收，而了目山台所有频率在持续的发射，得出长哗干扰源是了目山台的甚高频电台，联系运营商得知了目山台两条路由中的联通路由正在进行升级，暂时无法恢复，另一条广电路由正常。

了目山台是无人值守甚高频台，无法在长哗干扰发生时从台站端操作设备，所以长哗干扰一旦发生，情况十分严峻。庆幸的是，了目山广电路由状态正常，且了目山台的远程监控数据是从广电路由中传回，维护人员在最短的时间内通过遥控程序关闭了目山台站所有的电台，这才控制住了这次长哗干扰。如果远程监控数据是从异常路由中传输，那么此次长哗干扰将无法控制，唯一的方法是等异常的传输路由自行恢复。

4保护装置设计构思

长哗干扰的主要表现为电台误发射引起的大范围同频抑制干扰，而发生长哗干扰的主要诱因是传输路由的异常情况导致远端传输设备E信令错误接地。所以抑制长哗干扰的方法可以考虑两种：一为关闭发生长哗干扰的甚高频台站所有的电台，这样电台无法再误发射，也就控制了长哗干扰现象；二可以切断远端异常的传输路由E信令和电台PTT线的连接，这样隔断了传输设备和电台的连接，也就阻止了异常的传输路由影响电台的状态。

两种抑制长哗干扰的方法相比较，显然切断远端异常传输路由E信令的方法要远优于关闭发生长哗干扰台站电台的方法。关闭电台的抑制方法需要不通过传输路由实现电台的自主关闭，甚高频电台外接控制器十分困难，并且判断是否发生长哗干扰极其复杂，而关闭了长哗台站所有的电台意味着该台站停止甚高频服务，那么在本空域内甚高频的覆盖重数和保障等级就会下降。

使用切断E信令的抑制方法则可以通过直流继电器实现，但要判断长哗干扰是否发生还需要单片机最小系统来分析数据并且控制继电器的开合。而长哗干扰发生的最典型的特征就是E信令在一段时间内频繁接地或持续接地，所以只要通过光电耦合器来感应E信令对地的次数就可以判断是否发生长哗。根据以上分析，可以制作出一种装置安装在传输设备E信令线和电台PTT线之间，它可以自主判断是否发生长哗干扰，从而控制继电器的状态。

如图4所示为长哗保护装置的原理图，从图中可以看出长哗保护装置并接在传输E信令与电台PTT线之间。利用光电耦合器的隔离特性隔离保护装置与信令线，防止电压互相干扰，利用光电耦合器的低电压导通特性来采集E信令线对地的次数；单片机分析采集的数据后控制直流继电器切断或导通E信令线和电台PTT線的连接。

5结束语

本文中介绍的甚高频长哗干扰现象是—类危害巨大，偶发性极高的干扰现象，但业内同仁对长哗干扰的了解以及处置并不是很了解。本文抛砖引玉，希望引起广大民航空管同仁对长哗干扰的重视。在长哗保护装置成品完成后，应对保护装置进行一系列的测试，如逻辑陛测试、稳定性测试、是否对话音质量有影响等一系列测试，以期制作出成熟的电台长哗干扰保护装置。