无线信号接入技术在民航空管领域的运用分析

无线信号接入技术在民航空管领域的运用分析

侯晋楠

95959 部队 北京 100185

摘要：民航空管是保障航空器运行安全的最重要管理体系，为了能够实现对于飞机运行状态的及时了解和路线控制，要通过对无线信号的接入让飞行员掌握各类关键信息。当前无线信号接入技术有多种，工作区域主要有两个，而开发出的无线信号接入技术有不同的使用目的和方法，要建成最为优秀合理的管理制度。

关键词：无线信号接入；民航；空管工作

引言：飞机飞行过程中的通讯主要是空中和地面之间的无线通讯、空中飞机之间的无线通讯两种，对于不同的通信技术使用过程中，无论是在在雷达覆盖区域内还是非雷达覆盖区域，都需要能够实现信号的无线接入，让所有的客机能够进行信息交流，以防止出现信号丢失等安全事故。

无线信号接入技术的常见技术类型和工作原理

地面—空中管理系统

地面—空中管理系统是整个空管工作的重中之重，当前可使用的无线信号获取方法包括地面基站的建设、地面塔台和进场以及离场飞机的无线信号交流、控制信号的分析等。其中主要应用的技术是地面基站间的信号传递，该过程虽然能够实现对大量信号的传递，但是一方面基站建设过程需要投入较多的成本，另一方面若使用模拟信号传输技术，容易出现信号间的相互干扰，从而降低了通信效率，此外在国际航线中也要借助通信微信或者控制信号中继站，实现航空器和地面间的无线通信。

空中—空中管理系统

空中航空器之间的通信系统当前可采用多种运作形式，一方面是飞机机载通信设备之间的联系，通常情况下，飞机离场后会为其设置应答机，在某飞机出现安全事故时，应答机向地面以及其空中无线中继站发出信号，以便于空中交通管控系统的落实搜索工作^[1]。但是当两架客机间距超出了通信范围之后，则需要借助其余的通信手段完成信号传递工作。当前的构想是建成以卫星为基站的通信系统，或者以空中建成的信号中继系统为信息的中转设备，但是这两个技术中都存在本身无法解决的问题，比如对于卫星通信，其信号的传输时延较大，这对于当今的民航业发展和运行过程来说是一个不可逾越的鸿沟。

无线信号接入技术在民航空管领域的运用方法

地面基站建设

地面基站建设要按照航线的建设标准和相关要求，实现对于建设位置的合理确定，通常情况下为确保信号的获取精度提高，基站的工作范围要合理分析，同时在不同国家和区域的海岸线上，都会建设专用的航空通信基站以实现对于信号的研究。

这一系统能够获取民航飞机的各类应答信息和无线通信指令，地面基站把这些信号传递与之连接的通信系统，包括机场、其他地面通信基站以及地面航站楼等，空管系统全面获取各项新型。基站建设过程要通过对该区域空中交通拥堵情况的分析，给出具体的控制指令，此外为能够防止基站无法同时处理各类无线信号，要按照专用公式确定航线的通信系统容量，香农公式为：

其中B是信道带宽，S是信号的平均功率，S/N为信号的信噪比，N为白噪声的平均功率。在此基础上分析地面基站的建设方案。

空中中继站技术

空中中继站当前采用两种技术，一种是将运行中的卫星设定为中继战，让其通过对于民航飞机发出各类信用的传输和转向发射，让其余的空中飞机以及地面系统能够了解某飞机发出的信息，同时对于GPS等定位系统的使用，让空中管控系统了解该民航飞机的所处位置。应用中要求各类通讯信息要做好对无线信号的接入系统配置，并且落实对这类信号的本身识别工作，从而让信号的传输目的地能够缩小误差。

另一种技术是在平流层中设置的各类中继站使用，常用的设备包括无人机搭载的通讯设备以及空中预警机，在该项工作的落实过程中，要求所有的中继站能够在最短时间内准确识别信号，并且将相关信息传递给整个覆盖空域内，让地面以及其余的飞机能够更好地了解信号中涵盖的信息。

空中通信网络建设

空中通信网络的建设通常采用甚高频通信技术完成，就实际作用效果上来看，这一技术并非为航空空管中最主要使用的技术类型。要能够通过对信号的处理和加工，让整个覆盖区域的飞行器都能够获取某飞机发出的信号，甚高频通信技术要求所有飞机中搭载信息和信号的接收与发出设备，并且该设备能够把电磁信号转变为电信号显示到机载通讯设备内，让机长能够了解传输信号中涵盖的信息。此外该通信频段内要求所有信息不可加密，并且全球范围内所有航空公司采用同一通信频段，让相关空域内的航空器能够在第一时间获取相关信息，但是也要制定相关的交流控制体系，防止出现整个频段内的相互干扰现象。

降噪系统建设

降噪系统的建设要能够主动识别信号中含有的噪声，并采用合理的方法将其去除，当前的降噪技术包括主动降到技术和被动降噪技术两种，其中被动降噪技术通常是要通过对于特定频段噪声的了解和分析，通过对于各类硬件设备的加入防止这类噪声对于存在的信息造成不利影响^[2]

。而对于主动降噪技术，装配的设备能够自主识别无线信号中含有的各类噪声波参数，并分析和了解这一噪声是否存在对于通信信号的严重干扰问题，在此基础上通过施加与之相反波的形式，让噪声干扰波能够被全面消除。

结论：综上所述，民航空管工作要求能够实现对于各类信号的接入，而且该过程采用的技术形式包括地面基站的建设、空中通信中继站的使用等。在技术的具体使用中要在了解该空中交通系统复杂度、基站容量的基础之上，通过使用甚高频通讯技术以及其余的通信技术，实现对各类信号的接收和传递。

参考文献：

[1]钱佳宁. 民航空地宽带无线通信接入及快速切换技术研究[D].电子科技大学,2018.

[2]朱绍泽.浅谈无线信号接入技术在民航空管领域的应用[J].科技经济导刊,2017(26):16.