浅谈通用航空低空无线电通信保障

时间:2022-09-20 12:48:06

浅谈通用航空低空无线电通信保障

摘 要:文中基于通用航空低空无线电通信保障的问题,首先探讨了通用航空低空无线电保障遇到的困难包括通信覆盖有限、电磁环境复杂、保障相对孤立以及数据链能力低等方面的问题,接着提出了以下无线电通信保障对策:采取措施补充消除盲区;建立以网络为中心的通信保障体系。

关键词:通用航空;低空无线电;通信保障;盲区;网络

低空空域是指真高1000m以下空域,是国家的重要资源,充分有效地利用低空空域,对于发展航空事业、促进经济增长,加强国防建设有着重要的意义。通用航空作为低空空域的主要用户,包括警用、农林、畜牧、体育等小型、低速飞行器等,主要特点表现为飞得低、飞得慢、机动性大、灵活性强。站在军航担负的国土防空角度,御防敌人的低空突防,对我方战机低空拦截进行指导,也需要低空通信作为保障,因此,要使我国空域飞行与防控安全整体能力有所提高,建立相应的通信保障网络的是非常有必要的。

1 通用航空低空无线电保障遇到的困难

1.1 通信覆盖有限

目前,军民航地空通信主要采用的是甚高频与超高频,现在其VHF话音通信覆盖范围大约为东部地区3300兆以上空域以及西部主航路6600米以上。通信覆盖基本上没有将低空空域考虑进去,由于受到地理位置与环境的影响,低空通信有许多的盲区,相比中空,其通信覆盖半径有很大程度的下降,一般低空空域几乎是无信号状态。

1.2 电磁环境复杂

因为当前的保障设备无线电信号所能覆盖的范围具有一定的限制,而且在通信系统设计中低空区域覆盖的问题并没有充分的考虑进去,地理位置及其环境很容易影响到无线电波,存在着较为严重的多径衰落现象,影响其通信能力。因此,需要使其原管制范围内的通信设施的分布更加密集。另外,与中高空相比,低空区域内的电磁环境要更加复杂一些,而且它受军民用地面通信系统的影响很大,正因这种复杂的电磁环境,管制范围内的无线网络频率规划与管理就更为严格。

1.3 保障相对孤立

当前管制系统与电台之间的连接所采取的是点对点的方式,所有管制系统地空通信均是独立的,有助于稳定关系,两个相邻区域的电台不能实现信息共享,对远程与大范围的通信是无法实现的。

1.4 数据链能力低

如今,空中管制的发展方向是数据链通信与自动相关监视的实施。目前的通用航空器一般都不具备数据链通信功能,将来必然会被淘汰,而且,军民航的数据链体制差异非常大,不能很好的实现互联互通。

2 无线电通信保障对策

2.1 采取措施补充消除盲区

目前,超短波电台是通用航空器装备最多的,它具有比较清晰的信号,且不容易受到外界的干扰,是地空通信大力发展的对象,在其建设的初期,可先使用现有的通信资源;对于不超过视线距离范围的管制与通信比较适用,天线架设的高度决定了通信距离以及航空器飞行的高度,详见下图。理论上,在没有障碍物的情况下,以五十米高的天线为例,航空器飞行高度为七千米,其通信覆盖半径可达三百二十千米;在一千米的高空中,其覆盖半径可达一百五十九千米;在四百米的空中,其覆盖半径可达一百一十一千米;在一百米的低空中,其覆盖半径可达七十千米。如果天线高度升至一百米,那么以上几种情况的覆盖半径都能相应的增大十二千米。由此可知,因为信号随着空域高度的下降其覆盖半径也随之减小,所以,要使超短波电台地面站点分布的更加密集,这样就可以对覆盖范围进行补充。在设计的过程中,通信规模、资金、设备维护、地形以及信号衰减等情况都要进行综合考虑,使天线尽量达到合理的高度,超短波信号全覆盖范围应主要为四百米上下的空域。

通过以上通信手段,盲区问题基本上可以解决,管制或服务部门与低空空域航空器之间的双向通信也基本上可以保持畅通。

2.2 建立以网络为中心的通信保障体系

对于军事领域的全球信息栅格和通用领域的互联网而言,其发展基础与保障就是IP技术体制。根据已有或新的地面通信资源,通过网络技术创建一个涉及多方的低空飞行信息交换网格,包括:低空飞行用户、服务站、空中管制中心以及空防部门等,可相互交换低空飞行计划与动态管理、航行信息、监视、天气以及报警服务等信息。

3 小结

与中高空保障系统相比,低空通信保障系统的体系架构与运作模式有一定的差别,作为低空飞行的重要保障手段之一,第一步要对用户的需求进行了解,对当前状况、所存在的问题以及发展趋势要进行分析,从最高层的角度去考虑问题,结合相关保障对策,进行合理的组织与设计,使我国的低空空域保障系统更加的完善。

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