地面通信导航系统设备防雷及保护技术浅析

时间:2022-09-15 04:33:02

地面通信导航系统设备防雷及保护技术浅析

【摘要】航空系统的导航、地空通信主要是通过地面通信导航系统与卫星导航进行控制。而我国目前常使用的大规模集成电路技术通信导航应用,一旦遭到雷击就会对整个航空通信系统造成严重破坏。地面通信导航系统设备如何进行防雷和设备保护,是航空事业发展的重点。

【关键词】通信导航系统 防雷 防护

一、引言

大规模集成电路和智能化在我国航空,尤其是民航通信设备中得到广泛应用,使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。现代的航空地面通信导航系统设备对雷电较敏感,这样雷害问题就日益凸显出来。为了提高我国民航通信及导航系统的安全和可靠水平,保障人民生命及财产安全,必须采取措施对地面的通信导航系统进行防雷电保护,以实现维护民航运输通信导航的稳定,保障我国人民的生命财产安全。

二、概念解析

1、航空通信导航系统。航空通信导航系统是一种多功能的航空电子系统。除通信外,还用机间的相对导航和识别本系统成员。随着电子对抗的发展,飞机无线电通信的保密、抗干扰、信号隐蔽等问题日益突出。机载电子设备日益增多,飞机负担不断增加,各项设备之间的电磁干扰也日益严重。鉴于以上的问题,航空运输迫切需要航空电子设备实现多种用途,能同时具有相对导航和识别本系统成员的功能,这样就出现了通信、导航、识别综合系统。通信、导航、识别综合系统能提供数字化语音、实时数据、精确测距、可靠识别等服务,并有大、中、小三种规格,可供各种飞机、各种指挥控制中心和移动的部队使用。

2、防雷技术。防雷技术是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。目前应用于航空运输中较广的防雷技术主要有:雷电探测及雷电机理技术、输电线路绕反击判别技术、输电线路降低雷击跳闸率技术、雷电流测量技术、直击雷防护技术、感应雷防护技术、侵入波防护技术、电子设备防雷技术、金属氧化物避雷器技术、SPD技术。

三、地面通信导航系统设备防雷及保护技术应用

1、外部措施。航空通信导航系统的防雷外部措施主要是采用避雷针(避雷线、避雷网或避雷带)和接地装置(接地线、地级)。接地是防雷工程的最重要环节,不论是直击雷防护还是雷电的静电感应、电磁感应和雷电波入侵的防护技术,最终都是把雷电流送入大地。如果没有良好的接地技术,就不可能有合格的防雷过程。保护接地的作用就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接,降低接点的对地电压,避免人体触电危险。定期检查外部防雷设备是航空通信导航系统的防雷得以长期保护的重要工作。例如,定期检查每个天线的电缆是否都已接到相应的天线插座,是否上紧;检查每个天线的平衡一不平衡变换电缆是否都已接上,是否出现绞扭,是否塞到天线的支架杆内;检查所有天线的电离片和短路片是否都已调到相应台站的频率检查所有边带天线的馈线是否都已接到机房内的ADS上,连接时要注意相应的天线参数;检查所有的接地线是否牢靠,尤其是地网接地,接地电阻值应小于1欧姆。

2、内部措施。航空通信导航系统的防雷内部措施主要是在发生雷电预警时可以迅速启动应急预案,加强民航信号传输系统的保护。航空通信及导航系统专用光缆,设置雷电防护等级,在总配线架的分盒处安装SPD信号,且该信号的放电电流要小于3KA。国际摩尔斯码、调制频率1020~50Hz、调制深度0~15%可调、编码重复率6次,分钟可调、键控速率7个字,分钟可调。与DME合装时,识别码允许DVOR/DME分开独立工作或DVOR/DME联合工作(每第四个识别码组送去DME)。对涉及航空通信导航的重要且精密的设备及UPS的前端假装地面避雷器,预防在发生雷击时,较大雷电电流可以通过电压能量分流疏导至地下,保护精密数据的实时传输。通信及导航系统控制中心的计算机仪器等,全部需要对地假装避雷器,仪器中的一些空线也需要接地和屏蔽接地处理。在机场四周的各个机房内安装信号避雷器,光缆中的芯线提前做好接地处理和维护,外边包裹金属护套接地,双重的接地处理保证达到避雷的目的。

总结:民航运输,肩负着我国日益增长的居民出行运输重任,民航的空中安全管理成为重中之重。防患于未然,在空中交通事故发生产预警管理,杜绝空难事故的出现,是民航安全管理局的首要任务。雷电是大气层的一种常见的剧烈放电自然现象,航空地面通信设备的防雷及保护需要从外部、内部都做相应技术处理才能得以实现。

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