无线电群呼功能在民航空管地空通信中的应用
时间：2021-01-27 20:09:12 来源：达达文档网 本文已影响 人 
李林奔
摘要：无线电群呼功能可以较好地解决我国空管在地域较广、地形较复杂地区的地空通信覆盖问题：本文以某空管部门的应用为例，从甚高频和语音交换系统的要求与设置方面，总结了无线电群呼功能的实现方法。
关键词：空管;无线电群呼;地空通信;频偏
一、引言
甚高频地空通信是当前我国民航主要的航空移动通信方式，能提供快捷、可靠、稳定的地空视距范围内的通信。在我国西部地区，单.甚高频电台因山地影响，覆盖范围受到较大限制。此外，在午夜等非繁忙时段，空管部门通常采取合并扇区的方式管理空域，对甚高频电台的覆盖要求进.步提升。因此，为确保飞行安全，保持地空通信的顺畅，减轻管制频繁切换电台的负担，使用无线电群呼功能解决上述问题，具有重要意义。本文将举例介绍如何设置甚高频电台与內话系统，实现无线电群呼功能的全过程。
二、无线电群呼功能介绍
航空管制员通常使用语音交换系统（以下简称“内话”）调配甚高频资源的使用，进行与飞机的地空通信。在内话系统中，可以通过群呼（climax）功能的设置，实现多个台站中工作在同一频率的甚高频电台的同时发射，从而解决单一甚高频电台无法对山区较多或范围较大的扇区实现全覆盖的问题。
（一）无线电群呼功能的限制
当多个空管同频异址电台同时发射时，若机载电台接收到的信号强度相近时，会受到同频干扰，影响话音质量。这是因为当两个或多个相同频率的载波信号同时进入机载甚高频接收机时，由于放大器的非线性作用，使这些信号混频，但这些信号由不同的振荡源产生，电子元器件的特性差异将造成实际频率与设置频率存在微小偏差。此外，航空器在空中高速移动，由于多普勒效应，将使这些微小偏差变大，最终偏差值落入音频范围内，经检波后就会出现较大的噪音。
此外，由于不同台站电台至管制中心内话系统之间的传输差异，管制员同一句话音指令通过同频异址的电台一起发出后，可能会出现部分台站信号延迟的现象，造成机组人员实际听到的话音有较大回音或干扰现象。
因此，要实现无线电群呼功能，需要对扇区大小、电台的分布和覆盖范围进行综合分析，再对参与群呼组的甚高频电台进行选择，并设置正确的频偏，最后通过内话的具体配置，为管制员提供操作简便的无线电群呼方式。
三、无线电群呼功能的实现
（一）群呼组的选定
为确保地空通信的可靠性与稳定性，在我国地空通信规划与建设中，通常都能达到主要航路的双重或多重覆盖要求。然而在实现无线电群呼功能中，参与群呼组的甚高频电台越少越好，这样能尽可能避免飞机在重叠区域内的接收质量下降或回音。以图1为例，综合考虑台站间隔、覆盖范围、传输方式，我们只选择A、C台站的两个信道（传输方式均为地面2M专线）加入群呼组，就能实现该扇区内主要航路在最低高度6000米的群呼全覆盖，且相距较远、重叠区域较小。
（二）地面电台频偏设置
确定参与群呼组的信道后，需要對相关电台进行频偏设置。根据《ICAO Annex 10 Volume Ⅲ》的规定，在25kHz信道间隔时，对多载波偏置系统的要求如下：
由此可见，随着频偏系统的增加，对相关电台频率稳定度的要求将更加苛刻。根据图l案例，我们将A台站的电台（R&S-XU250）频偏设置为-5kHz，将C台站的电台（PAE-T6TR）频偏设置为+5kHz。
（三）地面电台测试
频偏设置完成后，需使用综测仪分别对两个电台的发射信号载波频率进行测试，确定其是否满是表l要求，并对传输延迟进行测试。
对于有条件的地区，为厂获得更好的话音质量，建议在所辖管制区域内的相关台站安装GPS同步系统，通过采用GPS作为统一参考基准，对各电台的时基单元进行实时校准，使这些同频异址的电台载频保持高度一致，从而有效抑制电台群呼时产生的干扰。
（四）对机载接收机的要求
根据《ICAO Annex 10 Volume Ⅲ》和《EUROCAE ED-23C》的相关规定，在设置了频偏的地区，当机载接收机收到工地面电台50%调幅（A3E）、场强不小于75μV/m（-109dBw/m2）的射频信号，且载波频率与中心频率之差不大于8kHz时，必须输出可理解的音频信号。
在25kHz信道间隔时，接收机邻道抑制应达到60dB或者更高;在与中心频率相差+17kHz处，抑制应达到40dB或者更高：接收机6dB带宽不窄于+8kHz，如图3。
此外，当机载接收机同时收到两个或多个强度近似的偏置载波时，接收机性能可能会出现降级，音频的频率响应中应该抑制由此产生的有害差拍音频电平。如果产生了差拍音频，接收机的静噪电路必须能保持正常工作。如果机载接收机是采用信噪比的静噪方式，当同时接收到两个或多个偏置载波信号时，其产生的差拍音频会被认为是噪声，此时即使有用信号是够大，输出也会被抑制。因此，机载接收机灵敏度要符合相关要求，保证在收到多个偏置载波时，接收灵敏度仍然保持在较高水平。
（五）内话设置
无线电群呼功能的实现，最终体现在管制员对内话系统的使用中，以Schmid内话（ICS200/60）系统为例，需要对电台的接口、逻辑、信道进行合理配置。
根据图l的案例，我们按照图4的逻辑对相关甚高频资源进行配置，将同频异址的三个电台（A、B、C）配置在内话系统中同一个RadioChannel里供管制员使用。将三个电台的收发接口分别对应相应的收发逻辑，并创建Climax（群呼）逻辑和BSS（最优接收信号选择）逻辑，Climax逻辑绑定A、C电台的发射接口，BSS逻辑绑定A、B、C电台的接收接口。通过该配置方法，管制员能够根据需要在发射上，单独选择三个电台中任意一个发射，或者选择Climax，进行A、C两个电台的群呼;在接收上，管制员可以选择三个电台中任意一个接收，或者选择BSS逻辑，进行三个电台的最优接收信号选择。
四、结束语
无线电群呼功能可以解决单一甚高频电台无法对山区较多或范围较大的扇区实现全覆盖的问题，为管制工作带来便利。但该功能对地面电台和机载电台的要求较高，需要谨慎使用。因此，在启用无线电群呼功能之前，需要进行科学合理的研究与选择，对相关台站电台进行正确的设置与测试，在内话系统上为管制员配置最合理的资源与功能，并对扇区内各航路、各高度的飞机进行充分的地空通话实测验证，综合评估其有效性和可靠性，以此充分发挥出所辖电台资源的最大价值，不断提高民航空管地空通信的保障水平。
