多个UWB设备对航电设备的干扰分析

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航空通讯导航干扰问题及排解

航空通讯导航干扰问题及排解

航空通讯导航干扰问题及排解随着社会和经济的不断发展,航空业在现代社会中扮演着至关重要的角色。

航空通讯导航系统不仅是民航飞行的重要组成部分,也是保障飞行安全的重要保障。

随着无线电和电子设备的普及和使用,飞行中出现了越来越多的干扰问题,这给航空通讯导航系统的使用带来了一定的影响。

本文将就航空通讯导航干扰问题进行分析,并提出相应的排解措施。

1. 干扰源广泛造成航空通讯导航系统干扰的源头十分广泛,包括但不限于无线电信号、雷达信号、移动通信信号、电子设备和高压电力线等。

特别在机场和其周边地区,频率无线电和微波压力十分巨大。

这些干扰源可能会对飞行中的通讯和导航信号产生影响,增加飞行员判断失误的可能性。

2. 干扰信号频率变化由于干扰源本身的特性和工作环境的不确定性,干扰信号的频率、强度和模式都具有一定的变化性。

这使得干扰的检测和排解变得更加困难。

3. 干扰造成的风险航空通讯导航系统的干扰存在一定的风险,可能导致通讯中断、导航偏差、误报警知和航班异常等问题,严重时甚至危及飞行安全。

如何及时有效地排解干扰问题,对于飞行安全至关重要。

二、排解航空通讯导航干扰的措施1. 强化干扰检测技术目前,干扰检测与识别技术已经相对成熟,但是针对航空通讯导航系统的干扰排查仍有待提高。

可以采用雷达干扰监测、频谱分析仪、干扰参数识别等技术手段,不断提升对干扰源的检测精度和灵敏度,以便能及时发现干扰源并采取相应的措施。

2. 加强干扰性能评估针对航空通讯导航系统,应该定期进行干扰性能评估,分析航空器航行路径上可能存在的干扰源,识别可能的风险区域,制定针对性的飞行计划,以增加通讯导航系统的稳定性和可靠性。

3. 完善干扰预警和应急处置机制建立健全的航空通讯导航系统干扰预警和应急处置机制,提高航空通讯导航系统面对干扰的应对能力。

配备专业的干扰处理团队,对干扰事件进行及时处置,减少对飞行安全的影响。

4. 加强国际合作与规范航空通讯导航干扰问题具有一定的全球性,需要各国在技术标准和管理规范方面加强合作,共同制定规范和标准,提高航空通讯导航系统对干扰的抵御能力,并进行干扰事件的信息共享,以提高干扰排查和处理的效率。

船舶电气设备的抗干扰设计与评估

船舶电气设备的抗干扰设计与评估

船舶电气设备的抗干扰设计与评估在现代船舶中,电气设备的应用日益广泛,从船舶的动力系统、导航系统到通信系统,电气设备的稳定运行对于船舶的安全航行和正常作业至关重要。

然而,船舶所处的环境复杂多变,存在着各种电磁干扰源,如雷电、静电、无线电波等,这些干扰会影响电气设备的性能,甚至导致设备故障,危及船舶的安全。

因此,船舶电气设备的抗干扰设计与评估显得尤为重要。

船舶电气设备受到干扰的表现形式多种多样。

常见的有信号失真、数据错误、设备误动作、系统崩溃等。

例如,在船舶通信系统中,电磁干扰可能导致信号减弱、噪声增加,使通信质量下降,影响船舶与外界的正常联络;在导航系统中,干扰可能导致定位误差增大,使船舶偏离航线;在动力系统中,干扰可能引起控制系统故障,导致船舶失去动力。

要实现船舶电气设备的有效抗干扰,首先需要从设计阶段入手。

在电路设计方面,应采用合理的布线方式,减少线路之间的交叉和耦合。

例如,将强电线路和弱电线路分开布置,避免强电线路产生的磁场对弱电线路造成干扰。

同时,选用合适的电子元件也非常关键。

一些具有良好抗干扰性能的元件,如滤波器、屏蔽罩等,应优先考虑使用。

电源系统的抗干扰设计同样不容忽视。

船舶电网中的电压波动、谐波等问题可能会对电气设备造成干扰。

为了减少这种影响,可以采用稳压电源、滤波器等设备来净化电源。

此外,还可以通过合理的接地方式来降低共模干扰。

在船舶上,通常采用单点接地或多点接地的方式,具体应根据设备的特点和工作环境来选择。

在布线方面,合理的线缆布局和防护措施能够有效降低干扰。

对于高频信号线路,应采用屏蔽双绞线,以减少电磁辐射和外界干扰的影响。

同时,线缆的敷设应避免与其他设备或管道的交叉,防止相互干扰。

在穿过舱壁或甲板时,应使用专用的电缆密封件,保证良好的屏蔽效果。

除了硬件设计,软件抗干扰技术在船舶电气设备中也得到了广泛应用。

通过采用数字滤波、软件陷阱、看门狗技术等,可以提高系统的稳定性和可靠性。

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析随着航空业的飞速发展,航空通信无线电作为航空领域中的重要通信手段,发挥着至关重要的作用。

航空通信无线电在使用过程中也面临着各种潜在的干扰源,这些干扰源可能会对航空通信无线电造成严重的影响甚至危害飞行安全。

针对航空通信无线电的干扰源及防护措施进行分析是至关重要的。

一、航空通信无线电的干扰源1. 天气因素天气因素是航空通信无线电遇到的常见干扰源之一。

雷暴、降水等恶劣天气条件可能会导致无线电信号的衰减和失真,从而干扰通信质量,甚至导致通信中断。

大风、沙尘暴等极端天气也会对无线电信号的传输产生不利影响。

2. 电磁干扰电磁干扰是航空通信无线电遇到的另一常见干扰源。

电磁干扰可能来自于雷达设备、电力设施、移动通信设备、电子设备等多种来源。

这些电磁干扰可能导致航空通信无线电信号的失真、交叉干扰,甚至导致无法正常进行通信。

3. 无人机干扰随着无人机技术的迅猛发展,无人机对航空通信无线电的干扰也越来越严重。

无人机的无线电信号可能会干扰正常的航空通信,造成通信内容泄露,甚至导致飞行安全隐患。

4. 非法无线电设备非法无线电设备的存在也可能对航空通信无线电造成干扰。

一些不法分子可能利用非法无线电设备进行通信,导致频段混乱,影响正常的航空通信。

二、航空通信无线电的防护措施1. 设备技术升级航空通信无线电的设备技术升级是防范干扰的重要手段。

通过采用先进的抗干扰技术和设备,可以提高设备的抗干扰能力,降低外界干扰对通信的影响。

2. 信号处理与重发在遇到干扰时,可以通过信号处理技术对干扰信号进行滤波和抑制,从而提高通信信号的质量;也可以采取信号重发的手段来提高通信的可靠性。

3. 频率规划与管理科学合理的频率规划和管理对于保障航空通信无线电的正常运行至关重要。

避免频段重叠和频率冲突,可以有效降低外界干扰对通信系统的影响。

4. 影响评估与应急预案制定针对各种潜在的干扰源,可以进行干扰影响评估,并制定相应的应急预案,一旦发生干扰,可以迅速采取相应的措施进行应对,保障通信的连续性和可靠性。

航空无线电干扰分析

航空无线电干扰分析

航空无线电干扰分析无线电以及相关的技术和设备的快速发展,极大的颠覆了人们的通信方式,但是在实际的使用过程中,航空运行的安全却受到了影响和干扰,为了更好的实现对航空尤其是民航的运行安全的保障,有关部门应该加强对无线电的干扰分析。

关健词:无线电;干扰;分析1 航空干扰产生的根源飞机在飞行的过程中,一般处于两千米至一万米的高空,这种情况下,飞机的无线电信号也会形成几百公里的跨度范围,所以随着飞机的快速的飞行,无线电的信号也就会存在一定的误差,这种情况下,如果想要准确的定位飞机飞行过程中的干扰信号源,就具有相当大的难度,而且要想实现对这些干扰因素的排查,也需要相当大的人力和时间成本,因此,只有在飞机的飞行过程中,做好自身的防干扰工作,提升自己的抗干扰能力才是保证飞机的安全飞行的最重要的手段。

根据不同的飞机运行过程中干扰源,可以将飞机受到的无线电干扰分为自然干扰和人为干扰两大类,而在这两种干扰中,人为干扰占绝大多数,所以也是要重点预防的对象,一般来说人为的无线电干扰指的是在地面的无线电台发出的信号以及各种工业和科技以及医疗单位发出的无线电信号,还包括各类有线电信号的泄漏。

随着我国民航事业的不断发展,我国的民航通信整顿工作也取得了很大的进步和发展,这种情况下要想实现对民航的无线电干扰的预防,就必须要加强和提高自身无线电抗干扰的能力,以更好的应对各种大功率无线电设备在飞行过程中给飞机造成的飞机干扰,进一步保证飞机的飞行安全。

在整顿工作结束后,我国的民航在飞行过程中出现的由于工业和科技以及医疗单位的无线电信号造成的干扰现象明显减少,即实现了对这种人为信号干扰很好的预防。

但是值得注意的是,随着社会的发展和进步,人们的文化和娱乐生活的日益丰富,各种电台明显增多,这种情况下电台造成的调频信号也在运行过程中给飞机的飞行造成了严重的信号干扰,威胁了飞机的飞行安全和稳定。

并且由于大部分电台的信号设置都位于海拔较高的山地,离飞机的航线更为接近,这无疑是对飞机飞行安全的一大威胁。

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析随着航空业的快速发展,航空通信无线电系统已成为航空运输领域中不可或缺的一部分。

航空通信无线电系统在使用过程中面临着各种干扰源的影响,这不仅会影响到通信的质量和可靠性,更会给飞行安全带来潜在的风险。

对航空通信无线电的干扰源及防护措施进行深入分析,具有重要的现实意义。

我们来分析一下航空通信无线电可能面临的干扰源。

航空通信无线电系统的干扰源主要可以分为内部干扰源和外部干扰源两种情况。

内部干扰源主要是指由设备自身产生的干扰,例如频率合成器的跳频、分频率合成器带来的相位噪声、发射机的杂散发射等。

这些内部干扰源会对无线电系统产生各种形式的干扰,影响通信的正常进行。

外部干扰源主要是指周围环境中产生的各种信号对航空通信无线电系统产生的干扰,其主要包括电磁辐射干扰、雷电干扰、人为干扰等。

电磁辐射干扰主要来自于通信基站、雷达、无线电电台等无线电发射设备,而雷电干扰则是因为雷暴活动所导致的干扰信号。

针对这些干扰源,需要采取一系列的防护措施来保障航空通信无线电系统的正常运行。

下面就对这些防护措施进行具体的分析。

对于内部干扰源,我们可以采取如下措施来加以防护。

一是选择合适的设备和元器件,控制设备自身产生的噪声。

二是对设备进行合理的布局和隔离,减少内部干扰源对其他设备的影响。

三是加强设备的屏蔽和滤波,降低设备本身产生的辐射干扰。

通过这些措施的实施,可以有效地降低内部干扰源对航空通信无线电系统的影响。

除了以上所述的防护措施外,还需要充分加强对航空通信无线电系统运行环境的管理和维护工作。

定期对设备进行检测和维护,及时清理设备周围可能存在的干扰源,确保设备的正常运行。

加强对设备操作人员的培训教育,提高其对干扰源的识别和处理能力,及时发现并排除可能存在的问题。

航空通信无线电的干扰源及防护措施是一个复杂而又重要的课题。

只有深入分析各种可能存在的干扰源,并采取一系列有效的防护措施,才能保障航空通信无线电系统的正常运行,确保飞行安全。

民航无线电干扰的原因及相关对策

民航无线电干扰的原因及相关对策

民航无线电干扰的原因及相关对策【摘要】民航无线电干扰是指在民航领域中,由无线电设备使用不当或电磁干扰源存在导致的干扰现象。

这种干扰给民航安全带来了严重的危害,可能导致飞行器通信失灵、导航系统失效等严重后果。

造成民航无线电干扰的主要原因包括无线电设备使用不当和电磁干扰源存在。

为了解决这一问题,需要加强对无线电设备的管理和监控,规范使用行为;同时也需要加强对干扰源的监测和处理,提高应对能力。

民航无线电干扰的危害不可忽视,必须通过加强监管和管理来解决这一问题。

只有这样,才能确保民航安全,维护飞行员和乘客的生命安全。

【关键词】民航无线电干扰、安全、无线电设备、电磁干扰源、管理、监控、监测、处理、危害、监管、解决、关键。

1. 引言1.1 什么是民航无线电干扰民航无线电干扰是指在民航领域中,无线电信号在传输过程中受到干扰,导致通信、导航等设备无法正常工作的现象。

这种干扰可能来自各种电子设备,如手机、电视、无线电等,也可能源自电磁辐射或其他无线电设备。

由于民航飞行中对无线电通信和导航的依赖性极高,任何无线电干扰都可能对航班的安全造成严重影响。

民航无线电干扰可能导致飞行员无法与地面控制台进行有效的通信,或者导航设备无法正确显示飞行路线。

在飞行过程中,这些问题可能导致飞行意外,严重威胁飞机及乘客的安全。

民航无线电干扰是一项严重的隐患,必须引起重视并采取有效措施加以防范和解决。

1.2 对民航安全的危害民航无线电干扰对民航安全的危害是非常严重的。

无线电干扰可能导致民航飞行器与地面的通信受到干扰,造成通信中断或无法进行正常的指挥和协调,从而增加了飞行事故的风险。

无线电干扰还可能干扰导航系统的正常运行,导致飞行器在空中迷失方向或无法准确确定位置,增加了飞行安全的隐患。

无线电干扰还可能干扰雷达系统和其他航空设备的工作,影响飞行器的监控和控制,进一步加大了飞行事故发生的可能性。

民航无线电干扰对民航安全造成了严重威胁,必须采取有效措施加以遏制和防范。

民航无线电干扰的原因及相关对策

民航无线电干扰的原因及相关对策民航无线电干扰是指在飞行过程中飞机上的无线电设备受到外部干扰,影响飞机的正常通信和导航系统的现象。

无线电干扰可能给飞行员和乘客带来安全隐患,因此需要引起重视。

本文将探讨民航无线电干扰的原因及相关对策。

一、民航无线电干扰的原因1. 天气电磁干扰大气中的闪电放电、雷电放电、电离层活动等天气现象会产生较强的电磁辐射,对飞机上的无线电设备造成干扰,影响正常通信和导航。

对策:在气象不良的情况下,飞行员需谨慎应对,及时进行相关调整,确保飞机的飞行安全。

2. 电子设备干扰飞机上的其他电子设备,如手机、平板电脑、笔记本电脑等,如果在飞行过程中未正确关闭或未处于飞行模式,可能会对飞机上的无线电设备产生干扰。

对策:乘客在登机前应正确关闭手机等电子设备,并听从机组人员的指挥,确保机上无线电设备的正常运行。

3. 人为干扰某些恶意行为者可能利用无线电设备对航空器进行制造无线电干扰的行为,这是一种严重的安全隐患。

对策:在飞机上,严禁私自使用无线电设备,同时应加强对机上乘客携带电子设备的监管,禁止未经授权的设备进入机舱。

4. 频率重叠干扰在范围较大的机场,可能会存在飞机之间或者飞机和地面控制中心之间的无线电频率重叠,导致通信信号干扰。

对策:加强对机场地面无线电频率的管理和调控,避免频率重叠现象的发生。

二、民航无线电干扰的对策1. 技术防范不同的无线电干扰情况需要采用不同的技术手段进行防范。

对于天气电磁干扰,可以在飞行器上加装专门的电磁屏蔽装置;对于电子设备干扰,可以优化飞机上的无线电设备布局,减小干扰影响;对于人为干扰,可以加强机上乘客和机组人员的监管,提升安检手段和技术。

2. 规章制度完善相关规章制度,对无线电干扰行为进行明确的禁止,并建立相应的处罚措施。

加强对飞机上乘客的宣传和教育,提高他们对无线电干扰行为的认识和警惕。

3. 加强监管对机场和飞机上的无线电设备进行严格的监管,确保设备的正常运行并及时发现存在故障的设备。

民航无线电干扰的原因及相关对策

民航无线电干扰的原因及相关对策1. 引言1.1 民航无线电干扰的定义民航无线电干扰是指飞行器在起飞、飞行或降落过程中,由于外部无线电信号的干扰,造成通讯、导航等无线电设备失灵或功能异常,从而影响了飞行安全和正常运行的现象。

这类干扰主要来源于无线电设备干扰、电磁干扰和人为因素等多方面原因。

民航无线电干扰的定义需要重视,因为飞行器在空中飞行时依赖于各种无线电设备进行通讯和导航,一旦出现干扰可能带来严重的安全隐患。

加强对民航无线电干扰的定义和认识,对于保障飞行安全和顺利进行民航活动具有重要意义。

在日益增多的无线电设备和电磁信号环境下,民航无线电干扰的问题也日益突出,必须采取有效对策加以解决。

1.2 民航无线电干扰的影响1. 航班安全受影响:无线电干扰可能导致航空器与航空管制机构之间的通讯中断或失真,影响正常指挥和控制,增加飞行操作风险,危及航班安全。

2. 航班准时性受损:无线电干扰可能造成通讯频率混乱、信号干扰等问题,导致航班无法按计划起降、转场或绕道飞行,延误航班时刻表。

3. 航空器设备故障:无线电干扰可能对航空器上的通讯、导航等关键设备造成干扰,导致设备故障或失灵,影响飞行安全和正常操作。

4. 通讯效率降低:无线电干扰会造成航空器与地面站之间通讯质量下降,信号不清晰、中断频繁,降低通讯效率,增加航空管制难度。

民航无线电干扰的影响是多方面的,直接关系到航班安全和正常运营,需要引起相关部门的高度重视并采取有效措施加以解决。

2. 正文2.1 民航无线电干扰的原因民航无线电干扰的原因主要包括无线电设备干扰、电磁干扰和人为因素。

无线电设备干扰是导致民航无线电干扰的重要原因之一。

在飞行过程中,飞机上的无线电设备可能会产生电磁信号,这些信号会干扰到民航无线电通信系统的正常工作,造成通信中断或失真。

民航无线电干扰的原因主要包括无线电设备干扰、电磁干扰和人为因素。

为了有效应对这些干扰因素,需要加强监管与管理、提高技术设备水平以及加强公众宣传教育。

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析

航空通信无线电的干扰源及防护措施分析
航空通信无线电的干扰源主要包括以下几种:
1. 电磁干扰:包括广播电台、无线电电视发射台、雷达系统以及移动通信系统等发
射设备产生的电磁波干扰,可能导致航空通信系统的信号受到干扰或丢失。

2. 电气设备干扰:包括飞机上的电气设备、地面设备中的电磁干扰源,如雷达设备、发电机和变频器等设备可能会产生电磁波干扰,影响航空通信无线电的正常使用。

3. 自然干扰:如闪电、风雨、雷暴等自然现象可能会产生电磁波干扰,对航空通信
无线电产生干扰。

为了防止航空通信无线电受到干扰,需要采取以下防护措施:
1. 技术手段:利用频率规划、频道分配等技术手段,使不同频率的信号不会相互干扰。

2. 屏蔽措施:采用屏蔽措施,防止外界电磁辐射干扰进入航空通信无线电系统,例
如通过金属屏蔽箱、屏蔽盖等方式。

3. 设备改进:对航空通信无线电设备进行改进,提高其抗干扰能力,增强系统的可
靠性和稳定性,减小干扰对通信的影响。

4. 规范管理:加强对电磁波干扰发射设备的管理,控制其辐射功率和使用范围,确
保其不会对航空通信无线电系统产生干扰。

5. 频谱监测:定期对航空通信无线电频段进行监测,及时发现干扰源,采取相应的
措施消除干扰。

6. 紧急备份:在关键时刻,可以使用备用通信系统,如卫星通信系统等,保证航空
通信的正常进行。

通过以上干扰源及防护措施的分析,可以有效地保障航空通信无线电的正常工作,提
高航空安全性和通信质量。

无线电干扰对航空器及地面导航设备的影响及原因分析

无线电干扰对航空器及地面导航设备的影响及原因分析李鹏摘要:目前,我国航空业正处于高速发展时期。

随着航空工业的不断扩大,飞机和地面导航设备必须不断优化和改进。

然而,在近期的实际工作中,飞机和地面导航设备的无线电干扰问题越来越频繁和严重,有时甚至涉及到通信和通信系统无法安全运行等问题。

因此,本文研究分析了无线电干扰对飞机和地面导航设备的影响及原因。

关键词:无线电干扰;飞机;陆地导航设备;皇室影响1无线电干扰的危险无线电干扰是无线电频谱中一个或多个无线电发射器产生的更多辐射、感应和组合的无用能量,它会干扰无线通信系统信号的正常接收,从而降低正常无线系统信号接收的质量,造成信号丢失或信息错误或严重阻塞通信。

随着航空工业的快速发展,无线通信技术在我国航天工业的无线导航、地面监测、无线通信等领域得到了广泛的应用。

通信和通信安全对航空部门的运营至关重要,在国民经济和航空业的发展中发挥着关键作用。

无线电干扰不仅会影响航天和地面导航设备的正常通信,还会严重影响飞机的航路偏差。

如果飞机受到强无线电波的干扰,可能会出现航班延误、延误和返航等问题,也可能威胁到飞机的飞行安全,导致机场关闭等问题。

无线电干扰给航空安全带来了严重的隐患,也给航空业的发展造成了严重的经济损失。

2无线电干扰因素2.1 互调干扰无线电干扰的类型主要分为两种:互调干扰和互调干扰。

互调干扰意味着接收端的前端电路在工作过程中会出现选择性问题。

如果释放操作适用于音频调制信号,但适用于两类通道,可能只有一类正常信号,另一组是干扰信号,最后是干扰信号和正常信号可以一起处理。

在中频信道中,干扰信号无法与正常信号区分开来,称为广播信号互调干扰。

只要干扰信号强到足以干扰正常信号,解调时信号质量就会下降,但仍然可以使用。

2.2 邻道干扰邻道干扰主要是由于变频后进入中频信道的信号接收机的射频信道之间的信号干扰或附近信号的相邻信道之间的信号干扰问题而引起的一系列信号干扰。

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向天线,又由于已假设 UWB 均匀分布并根据分布积分法原理给出该区域内部对空中航电接收机设备合成干扰公
式为
∫R
E[Pu ] = N
0
P(r) H
−r dr Re2 − r 2
2 ITU-R P.310 建议中定义有效地球半径,在大气环境标准折射率下,有效地球半径是地球实际半径的 4/3,大约 8500Km
2.1 干扰模型
假设航电接收机在高空 h 米处,UWB 发射机均匀分布于地面,在接收机正下方半径为 R 的范围内,相对航 电接收机距地表的高度,UWB 发射机的高度可以忽略,认为与地面高度为 0。
图 1 是 UWB 设备干扰模型,可知 UWB 实际分布区域为一弧面。观测范围内 UWB 发射机数量为 N。则该 区域内 UWB 分布密度为
图 1 UWB 设备干扰模型
ρ= N 2π Re H
其中 Re 为有效地球半径2, H 为观测区域弧面球冠高,其数值可表示为
H
=
Re (1 −
cos(arcsin
R e
))
由于 UWB 发射机功率有限,可以认为观测半径远小于地球半径即 R Re 。 UWB 设备均匀分布,根据累计分布函数(cumulative distribution function)定义,该区域内 UWB 的分布函
航空仪器着陆系统[6](Instrument Landing System)是国际民间航空组织(International Civil Aeronautics Organization)标准降落系统。它提供航空器降落最终阶段精确导引,对飞行安全有着极为重要的作用。由于该 系统的使用处于地空,与 UWB 发射机距离最为接近,故选择其作为研究对象。航空仪器着陆系统(下文称 ILS) 通常包括两或三个指点信标(Marker Beacon),一个航向信标(Localizer)和一个滑翔斜率提供器(Glide Slope)。
CST
ᒦਪᄰቧኧ્࢒ᇋஔኧၣฤ્൙ᆪૹ
多个 UWB 设备对航电设备的干扰分析∗
阎硕 赵成林 周正
(北京邮电大学无线网络实验室 100876) 摘 要:随着超宽带技术的成熟,大量 UWB 设备将被使用在 WLAN,无线传感器网络等设备中,虽然其功率被 严格限制,但高密度存在使得其合成干扰不能忽视。本文利用分部积分法原理,对大量均匀分布 UWB 发射机对 航空无线电设备的干扰进行了理论分析,并给出干扰公式。利用该结论在 FCC 与 ETSI 模板下,对 UWB 对航空 仪器着陆系统的干扰进行仿真。 关键词:UWB;电磁兼容;航空无线电;航空仪器着陆系统
— 990 — CHINA SCI-TEC
2008.01
CST
ᒦਪᄰቧኧ્࢒ᇋஔኧၣฤ્൙ᆪૹ
成干扰增强,但增加的趋势减缓。 图 2 中两条曲线分别表示观测半径为 50 与 100 米的情况,半径越大证明发射机数量越多,合成干扰也越强,
100 米观测半径的干扰强度大概比 50 米时高 5dB 左右。图 2 与图 3 为横向对比 FCC 模板与 ETSI 模板差异,可 以看到,在 ETSI 模板限制下,干扰值明显低于 FCC 限制,并且也低于 ILS 系统所能容忍的最大干扰功率,而在 FCC 限制下的干扰就显著高于 ILS 所能承受的干扰程度,将会对 ILS 接收机造成严重影响。图 4 中更加清晰的 表示出 FCC 限制过高,超出了 ILS 干扰容忍度。
基金项目:国家自然科学基金(60372097,60572020) ,国家自然科学基金重点项目(60432040)。
CHINA SCI-TEC
2008.01
— 987 —
C S T HINA CI- EC ᒦਪపଆᆪማ
2 干扰模型与路径损耗
干扰模型的家里分为三个步骤,首先根据航电设备与地面接收机分布建立干扰模型;其次是路径损耗模型选 择,根据以上模型可知,航电接收机与 UWB 之间可以视为无遮蔽视距传播采用自由空间损耗模型;最后综合两 种模型得到合成干扰公式。
数为

P
=
⎪ ⎨
⎪ ⎩
Re2 − r 2 − H
0
Re2 − R2
r<R r>R
则概率密度函数(probability density function)为
pdfUWB
=
dP dr
=
H
−r dr Re2 − r 2
上式提供了位于航电接收机正下方半径 R 内部,一个 UWB 发射机分布的概率,假设接收机与发射机使用全
图 3 ETSI 限制下 UWB 合成干扰
图 4 ILS 最大干扰功率下 UWB 发射功率限制
5 结束语
本文根据分布积分法推导出一般情况下,大量均匀分布 UWB 设备对航空无线电空中接收机干扰的理论公式, 并根据公式分析了在 FCC 与 ETSI 模板下,UWB 发射机对航空仪器着陆系统合成干扰,得出在 FCC 模板下,符 合上述模型的 UWB 分布将对 ILS 系统造成严重影响,而在 ETSI 模板则不会对 ILS 产生干扰。实际情况下,UWB 发射机通常不会同时开机,本文分析中没有考虑激活概率问题,所以实际 UWB 对 ILS 的干扰可能会小一些。
−r dr
Re2 − r 2
其中 N = 2πρ ReH ,经过积分变换与三角函数推导可得到最终的干扰公式为
A = λ 2 gt gr PT ρ Re ln( 2(Re + h)H + h2 )
16π (Re + h)
h2
3 仿真参数
航空无线电通信种类众多,频率分布也相当广泛,从 90KHz 到 30GHz,共有三十多种不同功能的通信信道 分布,这对于分布带宽巨大的超宽带通信是相当大的挑战。本文限于篇幅不可能对所有通信方式进行分析,选择 其一做仿真分析。
4 仿真结果
根据室外实际情况考虑,UWB 发射功率距离,距离过大的发射机对接收机影响可以忽略不计,根据这个原 则,选定航电接收机高度为 100 米,则不同观测半径下仿真图如下选定 R = 100m 时,在 ILS 接收机能够正常接 收信号时所能容忍的功率情况下,UWB 发射机密度与单独 UWB 发射机功率的关系如图 2 所示。
图 2 FCC 限制下 UWB 合成干扰
根据图 2 所示 FCC 限制下 UWB 合成干扰中,1 中表示在 UWB 发射机密度变化,这里考虑到实际情况,UWB 发射机为密度范围从 0/m2 到 1/m2 变化,因为在大范围情况下,1/㎡相当于 1000 个每平方公里,这个数字是符合 实际情况的。当密度变化时,对高度为 100 米的 ILS 接收机形成合成干扰的情况,可以看出,随着密度的增大合
P(r)
=
PT
⎡ ⎢( ⎢⎣
λ 4π
)2
(Re

Re2
1 − r2
+
h)2
+ r2

gt
g
r
⎥ ⎥⎦
2.3 UWB 合成干扰
综上所述,将 UWB 信号强度代入合成干扰公式中,得下式
∫ P(r) = 2π Re H ρ gt gr PT
R
(
λ
)2
0 4π (Re −
1 Re2 − r2 + h)2 + r2 H
数值 110 40 –116.3 46
6 10
–178.3
14
–134.3
单位 MHz KHz dBW dB dB dB dB(W/40 k Hz) dB dBm /MHz
目前对 UWB 发射功率提出限制的标准主要有美国 FCC 规定模板[5]和欧洲 ETSI 提出草案[4],通过上述模板 在 ILS 频段范围内得到 UWB 最大发射功率为,FCC 室外为–41.3 dBm/MHz,ETSI 室外为–187.4 dBm/MHz。
1 引言
超宽带无线电是一种全新的无线电技术,是无线通信领域的一次重大进步,在全世界范围内得到了广泛的研 究,在民用和军用通信领域有着广阔的应用前景。UWB 利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,通常定义为带 宽在 500MHz 以上或带宽中心频率 20%以上的信号,按照 FCC 的规定,从 3.1GHz 到 10.6GH 之间的 7.5GHz 的 带宽频率为 UWB 所使用的频率范围。由于 UWB 设备在无线局域网,无线传感器网络等新技术中的突出表现, 其大规模使用已经不可避免,发射机高密度存在将导致其他通信系统的潜在干扰。文献[1][2]已经做出对 GSM 移 动通信系统干扰的分析,文献[3]提出对蓝牙等系统的共存问题。由于航空航电设备对电磁兼容有高度敏感性, 对其他电子设备的干扰限值极为严格。以前的文献对这方面的内容较少讨论。本文通过基本模型的建立,提出室 外大量 UWB 设备对现有航电设备,特别是指空中飞行器上的接收机设备,在某些信道上的干扰假设,并在 FCC 与 ETSI 模板限制下,UWB 发射功率的可行性进行仿真。
Interference Analysis of Multiple UWB Equipment to Aeronautical Services
Yan Shuo Zhao Chenglin Zhou Zheng
(Wireless Network lab, Beijing University Of Posts and Telecommunications 100876) Abstract:With the maturity of ultra-wideband technology, a large number of UWB equipments will be used in WLAN, wireless sensor networks, and other equipments. Although its power is strictly limited, its high-density existence of interference can not be ignored. This paper bases on the Principle of Integration by Parts, and makes a theoretical analysis of the interference between a large number of UWB transmitters which uniformly distribute and aeronautical services, and gives a conclusion at last. According to the formula mentioned above, we simulate the impact which the UWB equipments make on the Instrument Landing System under the FCC and ETSI limits. Keywords:UWB; EMC; aeronautical services; Instrument Landing System
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