中国民航甚高频数据通信系统
浅谈民航中甚高频通信系统及应用
浅谈民航中甚高频通信系统及应用发布时间：2022-06-21T06:20:59.953Z 来源：《中国科技信息》2022年2月第4期作者：杨斌[导读] 随着社会经济的发展，出行交通方式已由地面为主转变为陆空综合立体交通杨斌民航山西空管分局，山西太原030000摘要：随着社会经济的发展，出行交通方式已由地面为主转变为陆空综合立体交通，其中以民航为代表的空中交通发展迅速，而可靠的通信系统为民航飞行安全提供了必要保障。
本文主要对甚高频通信系统中地面系统的组成及架构等方面做简要介绍，阐述甚高频通信系统在民航中的应用。
关键词：VHF；甚高频通信；民航；甚高频应用；甚高频组成；0 前言甚高频通信系统是移动无线电通信中的一个重要系统，用于民用航空及海事近距离通信。
其通信方式以话音、图像、数据为媒体，通过光或电信号将信息传输到另一方。
1 甚高频通信系统1.1 系统简介甚高频通信系统VHF(Very high frequency)是一种利用无线电波在飞机与地面，飞机与飞机间进行双向语音和数据的通信联络装置。
甚高频通信系统分为地面设备和机载设备，管制员或飞行员通过系统选择指定频率后，即可进行发射和接收。
甚高频所使用的的频率范围是118~151.975MHZ，频率间隔为25KHZ，这是国际民航组织的规定的频率范围和频道间隔。
1.2 系统分类按设备分为：VHF便携收发信机，VHF单体收发信机，VHF共用天线系统。
按发射功率分为：塔台设备发射功率不应超过10W，进近设备发射功率在25W，航路对空发射功率在50W。
按设备作用分为：本地台，遥控台。
本地台主要用于本场VHF通信，遥控台主要用于航路地空通信，通过遥控台来解决航路或区域的甚高频覆盖。
VHF便携电台主要用于塔台指挥、校飞、应急等。
VHF单体收发信机用于通信波道少，有足够天线场地的机场使用。
VHF共用天线系统用于对波道数量、天线场地及电磁环境有要求的机场使用，目前普遍采用此系统。
民航甚高频通信系统故障分析处理
民航甚高频通信系统故障分析处理摘要：在民用航空的发展中，通讯是关键环节，而甚高频通信系统是当今航空公司必不可少的机载设备，在航空航天技术性中充分发挥着重要作用。
文中分析了甚高频通信系统的构成和原理，汇总了普遍的常见故障难题，以便为广大同业者提供帮助和借鉴。
关键词：甚高频；通讯收发机；典型故障；排故分析引言：民航做为旅客出行和国际贸易的主要出行方式，每一个内部结构设定和应用技术都具有不可或缺的重要作用。
但伴随着民用航空的迅猛发展，航线内的道路交通事故必定增加，对民航安全十分不好，飞机晚点现象将变成经常状态，带来了无法估量的财产损失。
因而，确保优良的航空公司通讯，已经成为了安全性出行的主要前提条件。
为了确保民航运输的安全、正常的发展以及旅客的人身安全，必须要在日常工作上严把质量管控，通过经验积累和技术研发，将常见故障的产生几率降至最少。
本文分析了甚高频通信系统的构成和原理，汇总了普遍的常见故障难题，能够为专业人士参照。
1.甚高频通信系统组成及工作原理1.1甚高频通信系统组成甚高频通讯系统是一种无线电波的通讯系统，从而实现飞机与路面、飞机与飞机中间的通讯。
甚高频频率段为118~151.975MHZ，严格遵守国际民航组织的25KHZ间距规定。
甚高频通讯系统关键由光纤收发器、控制柜和无线天线构成。
通讯控制柜有2个同轴线旋钮和2个工作频率标示提示窗，确保收发信机的正常工作。
1.2甚高频通信特点甚高频工作频率为118~151.975MHZ，其波面损耗很快，只能在可见光范围内传播。
甚高频的传播取决于空间波，空间波显著受地貌和建筑物的影响。
在传播状态下，干扰信号会产生较大的影响。
在使用中，甚高频会受到地区的限制，只能应用在有甚高频子网掩码的地区。
1.3甚高频工作原理根据电磁波散播原理，将甚高频通讯收发信机的内部结构控制柜、收发信机组合在一起，为其中的收发信机提供最好工作频率模式，使各无线天线的控制板互相组合，传送接受到的合理数据信号和通讯信息，进而完成路面与设备的双向通信模式。
甚高频通信系统干扰分析
甚高频通信系统干扰分析摘要：目前中国民航地空话音通信方式为甚高频通信，采用双边带载波调幅信号。
甚高频通信系统是管制人员实施正确、安全的空中交通管制的最核心的系统之一，其工作情况的好坏将直接关系到管制中心的运行和民航飞行的安全。
由于机场周围电磁环境的复杂，以及甚高频通信手段自身的一些特点，使得甚高频通信系统很容易受到干扰，对这些常见干扰问题的深入了解，将有助于提高系统运行的可靠性，提升民航空管技术保障部门的保障能力。
近年来，航空无线电频段受干扰事件时有发生。
在民航通信导航无线电台站中应用常见的对民航甚高频电台影响较大的干扰有杂散辐射、互调干扰和电磁环境背景噪音升高。
关键词：甚高频；干扰；分析1 干扰理论分析1.1杂散辐射是指除发射机载波频率信号外的各种杂波。
已知甚高频电台接收机灵敏度为-103.5dBm，若要干扰信号不影响甚高频电台有用信号的正常接收，其场强应至少低于接收机的有用信号8dBm，即-111.5dBm，因此，该杂散辐射分量只有衰减95dBm，达到-111.5dBm后，才不会影响甚高频电台在相同频点的正常接收。
当甚高频电台使用宽带天线，而该带宽覆盖这些杂散辐射频率时，干扰会更加严重。
杂散辐射由于其频谱复杂，信号较强，能在很宽的频率范围内对邻近的电台产生干扰。
1.2互调干扰主要有发射机互调、接收机互调引起的干扰。
发射机互调干扰是指在基站天线之间、天线共用设备之间的隔离度不够，或前级串扰等原因，使一部分发射机的信号进入另一部发射机，并在该发射机的输出信号中发生互调，产生新的组合频率信号与有用信号一起发射出去，从而对邻近的接收机形成干扰。
在民航甚高频电台通信中，发射机互调干扰危害最为严重。
寻呼基站密集的发射机，林立的天线，在一些地理位置重要的高山、高楼和高塔、狭窄的空间里排列七、八根甚至十几根天线，这些集设置的发射机因此产生极为复杂而强烈的发射机互调产物，所产生的互调干扰几乎干扰了整个甚高频通信频段。
浅谈民航甚高频通信系统的维护
浅谈民航甚高频通信系统的维护摘要随着民航业的飞速发展，飞行流量持续增加，航空安全显得尤为重要，甚高频作为民航界地空通信的一种重要手段，因此管制部门对甚高频通信质量的要求也不断提高。
目前，国内民航业甚高频通信设备数量多，频点多，电磁环境日益复杂，机房环境不尽相同，因此，如何做好甚高频通信设备的维护工作，成为保证航空通信安全的一个重要因素。
关键词甚高频天馈系统防雷甚高频（VHF），英文全程为Very High Frequency，主要是指频率为30MHz到300MHz之间的无线电电波，经常用于电台以及电视台广播，同时也作为航空和航海的沟通通道。
甚高频绕射能力差，具有直线传播的特性，主要用于短距离的信息传送，同时，甚高频稳定性高，外界干扰小。
目前，VHF是民航飞机的主要通信工具，航班在起飞与降落的时期需要处理各种问题，也容易发生航空事故，因此必须确保甚高频通信系统的高度可靠。
为了保证甚高频通信设备可靠工作，延长设备使用寿命，日常维护占据了举足轻重的位置。
甚高频通信系统的日常维护，主要包括对天馈系统、收发信机以及附属设备的维护和保养。
在维护的过程中，防雷工作不容忽视。
VHF基站建设过程中，引入了大量的线缆，包括电源线、天馈线、光纤、音频线、信号线等，线缆的防雷工作容易疏忽，因此在日常维护中，（1）要仔细检查设备的防雷设施，确保设备外壳可靠接地；（2）检查线缆的防雷保护，配置信号SPD，电力电缆需采用有金属保护层的屏蔽电缆或穿过金属管引入；（3）定期检查防雷装置是否正常，连接处有无松动，信号灯指示是否正常，在雷雨季节，要加强对防雷设施的巡视和检测；（4）定期测量接地装置的接地电阻，发现大于规定值应及时查明原因并做出整改，定期检查室外防雷装置：避雷针、避雷带、引下线等。
天馈系统作为甚高频通信系统的能量转换器，基本功能是辐射和接收无线电波，由于天线、馈线常年位于室外，饱受风吹、日晒、雨淋，并且天馈系统因条件所限无法备份，一旦故障，轻则影响通信的距离和质量，重则严重影响发射机中的关键部件发射管的安全，因此天馈系统的维护与保养不仅需要高度的责任心，还需要高水平的维护技能。
民航甚高频通信系统可靠性分析与保障规划
• 160•ELECTRONICS WORLD ・技术交流甚高频通信系统作为飞机和地面、飞机间通信工具，采用的频段较高。
甚高频系统分为语言、数据、影像，利用无线电类搜集接收信息和命令。
因此，甚高频通信系统可靠性尤为重要，保证飞机在高空中稳定运行。
1.民航甚高频通信系统可靠性分析甚高频通信系统应用运行形式为调幅式模式，通常工作频率在117-152mhz 改为118-136.975MHZ ，频率之间间隔低于25kHz ，最高频率为为136.975MHZ 。
甚高频通信系统的最高频率和范围要求严格。
因为运行频率较高，所以通信系统表面波较弱，运行时由于传播距离、磁场干扰、地势干扰较大。
串联系统是在系统单元稳定运行关系着系统运行，一旦某个单元失效将影响整个系统。
所以，提升最低可靠性单元的稳定性对系统稳定的提升效果显著。
并联系统稳定性高于各单元可靠度最大参数，单元越大系统越稳定。
不过，由于单元结构、尺寸、成本等影响通常单元只有2--3个。
此外，还有混联系统，例如：串联系统，并串联系统表决系统模型。
以空管甚高频通信系统为例，系统主用应急内话系统互为主备，以互为主设备的电信和移动两路传输链路，主用传输设备为FA36，备用传输设备FA16。
空管甚高频通信系统看作由以上3个系统串联形成。
易知系统整体为混联系统。
2.甚高频通信系统在飞机中的运用民航甚高频系统主要运用在两大方面:甚高频语音通信和甚高频地空数据链通信。
甚高频语音通信系统主要应用于区域管制中心、进近管制、终端管制对飞机调配指挥及机场航行情报对外广播，具有典型的话音特点，对空管制指令均由终端半双工语音设备传出，经传输设备至远台经电台调制话音进行对话；甚高频地空数据链则应用于机场内替代甚高频话音通信及航务管理通信。
替代话音通信以数字放行系统为例，管制员终端（HMI ）为管制员提供了与数据链起飞前放行(DCL)系统的交互接口，服务信息在包含所有传统服务信息的基础上，增加了如报文服务信息、管制员与飞行员自由信息等其它服务信息，在放行过程中增大了管制员与飞行员的通信自由度，减轻了管制员语音放行的压力。
民航空管甚高频地空通信系统联调方法分析
民航空管甚高频地空通信系统联调方法分析摘要：甚高频地空通信是民航空中交通管制的重要指挥方式，也是确保飞行安全的重要手段。
由于民航迅速发展，对空中交通管制工作要求日益严格，对地空通信可靠性的要求也越来越高，对于地空通信质量的要求也越来越高。
本文结合甚高频地空通信设备原理的探讨，结合相关甚高频地空通信设备的应用案例，解析甚高频地空通信设备联调的方法。
关键词：空中交通管制；甚高频；地空通信系统；联调方法1民航空管甚高频地空通信设备原理运用于任何航行中的飞机上的所有端口设备，或者所有系统都需要与地面信号相连接，连接的方式是直接通过电缆进行连接，不仅达到了与飞机时刻联系的目的，同时能够保证电台与飞机端口设置的频率在同一频段内，那么甚高频通讯设备则需要安置在动态活动范围内较为中立的地方，同时需要将其放置在发射机音频压缩点临近处。
根据发出信息的信号活动进行实时更进，能够有效减少甚高频地空通信设备的噪音。
不言而喻的是几乎每个不同的终端设备在进行通信联系时总会存在一定连接方式上的差异，要想每个甚高频地空通信设备能够获得精准连接，需要在使用前细致揣摩在连接中可能遇到的问题，并做好多次连接失败的准备，提前做好通信设备联合调试的预防工作安排。
另外，在中国民用航空航业标准（4028.1-2010）中规定每个扇区应设置1个主用管制频率、1个备用管制频和一个国际航空遇险救援频率（121.5MHz）。
采取的应急通信设备模式需要优先考虑其备用频率，在遇到不可用的备用频率时应采用应急频率或者国际救援救援频率121.5MHz进行替代。
在雷达管制区域，主用和备用频率应由两个及两个以上不同台址的甚高频台提供服务。
就单一频点而言，通常甚高频应急手段是：当主用系统的主机故障时，自动切换至备机。
当主用系统的主备双机故障时，应立即使用备用系统的主/备机。
2甚高频通信系统在飞机中的应用民航甚高频系统主要用于两个领域：甚高频语音通信和甚高频对空数据通信。
中国民航甚高频地空数据通信网
信 息 技 术25科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.32.025中国民航甚高频地空数据通信网智尚（中国民用航空三亚空中交通管理站 海南三亚 572000）摘 要:甚高频地空数据通信网可谓是民航运输和交通管制中的重要组成，近几年我国民用航空事业逐渐发展，越来越多的飞行器升空，空中交通拥挤的问题已经引起人们的更多重视。
本文对中国民航甚高频地空数据通信网的相关内容进行分析，希望为民航通信、监视、导航以及空中交通管制系统的健全奠定坚实基础，为飞行安全提供更多保障。
关键词:中国民航 甚高频 地空数据通信网中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)11(b)-0025-02中国民航甚高频地空数据通信网能够为民航航空运输系统管理人员、本系统内飞机、其他部门工作人员之间的通信提供支持，在通信网络支持下，空中交通管制者能够对相应空域中的飞机进行科学合理的管制，同时能够对世界各个管制区域飞行动态进行了解，对本空域及周边飞机动态进行掌握，实现国际民航组织提出的“自由飞行”这一目标。
下面对中国民航甚高频地空数据通信网的相关内容进行具体分析，以供参考。
1 甚高频地空数据通信网的构成首先，对机载航空电子设备进行分析。
此部分为甚高频地空数据通信网的空中节点，能够通过机载系统完成飞行数据采集工作，并且借助空/地数据链路传送至地面的RGS 站，获取接收地面网RGS站传送的数据。
新型VHF地空数据通信网投入运行时，需要依靠VHF收发设备、数据处理系统方面的支持，近年来人们已经对设备和系统方面进行了不断的升级改造和完善，在数据通信、导航功能等方面均有较为出色的表现。
中国民航方面还对成本方面的问题进行了考虑，选择性价比较高的设备，不仅可以较好的完成通信等功能，同时能够为经济效益的提升奠定坚实基础。
中国民航甚高频地空数据通信网 李嘉威
中国民航甚高频地空数据通信网李嘉威摘要：甚高频地空数据通信是民航运输、交通管制中的重要环节。
从70年代开始，逐渐的得到了广泛的应用。
但是，在科学技术的不断发展下，直接带动了民航事业的发展，本文首先分析了甚高频地空数据通信的概述，同时阐述了民航甚高频地空数据通信的构成，最后总结了全文。
关键词：甚高频；地空数据通信；民航；概述；系统构成前言民航工作中主要以话音通信为主，数据通信的应用较少，主要是因为数据通信的方式较为单一，只有甚高频地空数据通信技术，也就是VHF技术。
随着民航的迅速发展，语音通话无法满足民航交通需求。
随着我国经济的迅速发展，空中的交通需求也在不断增加，现行的民航地空通信系统难以满足民航发展需求。
1、甚高频地空数据通信的概述随着民航事业的不断发展，飞行器的数量的也在迅速增长，增加了空中交通压力。
在多元化时代背景下，民航组织提出了全新的通信、导航、交通管制系统，强化了空中飞行安全，同时实现全球范围内的空中交通管理工作。
通信是监视与管制工作的前提，也是各项工作开展的基础。
只有完善的可操作性系统，才能够实现飞行员与其他部门之间的沟通。
空中交通管制人员能够依据通信网络。
对飞机进行有效管理，通过地空数据通信网，能够了解全世界范围航空管制区域内的飞机运行状态。
通过使用以VHF为数据链，使用卫星数据链与S数据链相结合的形式。
这类数据链具备投资少、见效快的特点。
在实际的使用中，操作方式也较为简便，扩散便捷，升级容易，能够实现数据链的过渡。
特别是在数量多，航线集中的位置，能够弥补雷达的覆盖缺陷，确保空中领域中航数据通信的有效性与可靠性。
2、民航甚高频地空数据通信系统的构成甚高频地空数据通信，也就是VHF地空数据链，甚高频地空数据通信系统的构成主要包括：机载航空电子设备、RGS遥控地面站、地面数据通信网、数据处理系统、网络管理系统、子用户等组成。
（1）机载电子设备机载电子设备，是甚高频地空数据通信中的关键空中节点，主要是为了将机械系统采集到的数据输送到RGS地面站，接收地面网内的GRS地面站传输的信息。
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中国民航甚高频数据通信系统
现在，当您在中国境内乘坐大型民航客机的时候，您可能还不知道，您已经在享受中国民航甚高频数据通信系统提供的服务了。
这一系统是由中国民航总局及中国七大骨干航空公司共同组建、唯一覆盖全国航路的地空数据通信网络。
实际上，它也是世界上的第三大地空数据通信网。
作用
从前，当民航客机离开机场进入航路的时候，飞机虽然可以与空管系统的地面站联络，但基本上就和航空公司失去了直接联系。
因为一般话音电台的通信距离只有三四百公里，超过这一距离，飞行员就无法同起飞机场的地面通话了，或者无法同所属的航空公司保持直接的通信联系了。
也就是说，飞机在飞行中出了问题不能立即报告所属航空公司，航空公司有什么重要事情也无法直接立即告诉飞行中的飞机。
中国民航甚高频数据通信系统正是为了解决这一问题而建
立的。
它可为航空公司、航空管制部门、航空行政管理部门、机场、信息服务机构和社会公众机构等，提供地面与飞机间的双向、实时、可靠的数据通信服务。
比如，飞机在飞行途
中发生了一些意外的情况而又难以排除时，飞行员便可以借助中国民航的甚高频数据通信系统，把各种飞行参数以及发动机状态等内容及时传送给航空公司，以便各方面协调解决问题，杜绝事故隐患。
此外，航空公司还可通过这一系统随时了解飞机所处的位置，以便对飞机进行实时监控，更好地调度本公司飞机的运营。
这一系统对空管部门的作用更大，因为它是采用报文形式传输数据的，飞行员可以根据打印出来的报告来处理问题。
在报告中，各种参数一目了然，也就杜绝了由于空管人员口误而造成的指挥错误。
组成
中国民航甚高频数据通信系统主要由飞机机载数据收发设备（ACARS）、远端地面站、网络管理与数据处理子系统、地面数据通信网络，以及用户网络五大部分组成。
飞机机载数据收发设备主要有两个作用：一是在飞机上接收航空公司传来的信息；二是从飞机上向航空公司发出信息。
这套设备主要由安装在飞机驾驶舱内的多功能控制显示组件（MCDU）、管理组件（MU）、打印机，以及甚高频电台等组成。
其特点是操作简单、可靠，大部分飞行参数是管理组件自动生成的，飞行员只需要按几个按键就可以把这些资料发送出去，极大地减轻了飞行员的工作压力，并且可以
做到准确无误。
远端地面站是飞行中的飞机与地面进行信息交换的中继站，类似于城市中广泛使用的移动电话的基站。
它可以为航空公司和飞机转发信息，主要由天线、时间源、电台、无线电转换模块、单板机、路由器、UPS电源、专线和拨号备份调制解调器等组成。
网络管理与数据处理子系统是民航甚高频数据通信系统中最重要的组成部分，用来完成各种上行、下行数据的采集，数据备份和系统监控功能。
该部分系统主要由后端处理器、数据链管理系统、日志处理系统、网络路由器等部分组成。
地面数据通信网络负责将系统的各个部分连接起来；而用户网络则主要是指航空公司或空管部门的内部通信联络网，各种通信信息通过他们各自的网关进入他们的内部网，最后送到各部门。
工作方式
当飞行中的民航飞机要通过中国民航甚高频数据通信系统与航空公司进行数据或信息传递的时候，飞行中的飞机首先要通过机载数据收发设备发出信息，离飞机距离较近的远端地面站就会通过地面站射频天线接收到信号，并传给地
面站内的电台；电台把接收到的信号先送到无线电转换模块，把模拟信号转换成数字信号并送交单板机进行处理；处理过的信息送交地面站路由器确定地址，再通过专线调制解调器经地面站的小孔径卫星终端（VSAT）天线把信息送交卫星网（如果卫星线路中断将自动切换到拨号电话线路），进入网络管理与数据处理子系统；网络管理与数据处理子系统中的后端处理器将把空中信号格式的报文转换成地面信号格式的报文，然后由网络路由器进行寻址，确定送往哪个航空公司或其他部门；最后再通过卫星网送到相应的航空公司网关，完成信息的最后递送。
航空公司向飞机传送信息的过程与此过程刚好相反。
在信息处理和传输的全过程中，网络管理与数据处理子系统也将同时完成对系统的监视，并把传输的数据备份。
民航甚高频数据通信系统试运营已经一年有余，并与国外的民航数据通信系统联网。
随着中国民航事业的大发展，再过几年，我国所有的大型飞机都将使用这一系统，我国的航空保障也将随着这一系统的使用而迈上一个新台阶。
（温智方）。