民航空管VHF地空通信系統故障案例分析

熊　欣

（民航珠海進近管制中心，珠海 519015）

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民航空管VHF地空通信系統故障案例分析

熊欣

（民航珠海進近管制中心，珠海 519015）

摘要：本文對民航空管VHF地空通信系統故障的一個案例進行分析，同時引發了幾點思考和推論。

關鍵詞：民航；VHF；地空；數據鏈；通信網絡；空管內話

1 民航地空通信VHF網簡介

中國民航VHF地空數據通信網是目前國內覆蓋范圍最大的地空通信網絡之一，該網絡可以為民航局、航空公司和空管部門提供飛機在飛行過程中的實時動態及有關信息，并將地面有關部門的相關信息及時傳遞給飛行中的飛機。

VHF地空數據通信網絡系統由飛機機載數據收發設備、VHF遠端地面站（RGS）、地面數據傳輸網絡、空中交通管制中心語音交換系統（空管內話）四部分組成。

2 民航空管VHF故障案例處理及分析

2.1 故障現象

在遠端VHF臺站A新增若干個頻率的備用VHF電臺和傳輸鏈路后，經測試原本工作正常的頻率通道中有多個在主備用內話系統均不能接收到機組發出的無線電信號，而連接至另一個RGS臺站的同頻率不同通道則可以正常接收機組的無線電信號。

2.2 故障排處

在另一備用RGS臺站VHF電臺至內話系統的通道工作正常，說明故障頻率的地空無線傳輸部分沒有異常。隨后，筆者在備用VHF傳輸DDF配線架處，將至備用VHF系統線路隔離斷開，測試故障現象依舊。在徹底拆除備用內話DDF配線架至備用VHF傳輸DDF配線架的跳線對后，原故障頻率故障現象均消除，內話系統接收信號恢復。

內話配線架至VHF傳輸配線架間跳線對使用HYA標準200對鎧裝電纜，按照國際布線標準電纜色譜5主色、5輔色成對使用。經檢查和分析，故障頻率的備用內話配線架至備用VHF傳輸配線架的跳線對左右“交叉”（即跳線對連接一側配線架左右線序為“主輔”，而另一側為“輔主”）沒有按照標準線序布線施工。將所有不符合標準線序的跳線對拆除，按規范線序重接后，原故障的頻率通道均恢復正常。

2.3 故障分析

在故障解決后，筆者對故障進行了深入分析，尋找在復雜交錯的VHF傳輸網絡語音信號丟失的原因，注意到此類故障的出現需滿足以下條件：主備用內話系統分別連接主備用VHF傳輸鏈路；跳線在跳向不同配線架的兩對線在起始端配線架短接（內話、VHF傳輸配線架情況相同）；內話配線架至VHF傳輸配線架跳線時線對有“交叉”錯接現象。

由此可以得到以下推斷：由于主備用內話和VHF傳輸系統的交叉互連，以及跳線在配線架起始端的短接，在四個配線架間形成環路。當按照國際標準布線時，跳線對間相互獨立，VHF語音信號可以正常輸入內話配線架，如圖1所示。而當跳線對出現“交叉”時（以備用內話配線架至備用VHF傳輸配線架跳線有“交叉”的情況為例），兩組環路出現交叉，原本相互獨立的線對間發生短路，作為負載的內話語音輸入端短接，主備用內話將接收不到語音信號，保持靜默，如圖2所示。

圖2　配線架跳線對非標準“交叉”線序圖

定性分析：分析主用內話配線架的一對接點AB，從A出發經過主用VHF配線架、備用內話配線架、備用VHF配線架繞轉，再經過交叉線，接至跳線對的另一接點B，形成短路。在電路模型中，AB點間短路，作為負載的主用內話的接口端壓降UAB=0，將接收不到任何有用的電路信號，如圖3所示。

定量分析：仍以備用內話配線架至備用VHF傳輸配線架跳線有“交叉”的情況為例，分析在圖4中主用VHF傳輸鏈路送入內話系統的語音信號。設主用VHF傳輸線路接入的信號為UCD，則直接送至主用內話配線架AB接點的信號UAB=UCD，其經過備用內話配線架、備用VHF配線架短接點繞轉的信號為U'AB，則主用內話接收的信號為UAB和U'AB的疊加信號U"AB≡0，輸出信號發生湮滅，波形如圖4所示。

圖4　跳線對話音信號分析圖

不僅在接點AB之間，在圖3環路中任意位置的一對接點均為短接，跳線對上任意點的輸出均為0，故整個主備VHF接收鏈路上的信號為0，整個系統不會有話音輸出。

3 由分析得到的推論

（1）發射線路發生跳線“交叉”，內話發出的語音信號也會在配線架環路中湮滅，VHF電臺將不會獲得發射信號。在圖3中，主用內話的發射信號直接傳至VHF主用配線架接口接點CD的信號UAB，與從備用VHF、內話配線架繞轉的信號U'AB疊加所得的輸出信號UCD=0，發射語音信號也始終為0。在對系統的實際測試中，測量結果也印證了此推論。

（2）當配線架跳線出現“雙交叉”，或者偶數對交叉線時，不影響系統的正常使用，但不符合施工規范，對設備的管理和隱患排查非常不利，此類情況也應避免。

4 結束語

在內話、VHF傳輸線路主備冗余，DDF配線架接點為短接的模式下，跳線對出現“交叉”，會導致語音信號的湮滅，發射、接收信號無法通過傳輸網絡連接空管內話和VHF電臺。配線架跳線施工應嚴格按照國際布線標準電纜色譜布線，主色在左、輔色在右配線，避免線路的交叉。在空管內話系統為主備用VHF鏈路分別配置接口通道，可以物理隔離VHF傳輸主備鏈路，避免配線架跳線間出現環路，從根源上解決此類故障的出現?！?/p>

Failure Case Analysis of VHF Communication System in Civil Aviation ATC

Xiong Xin
（ZHATC, Zhuhai, 519015）

Abstract:This paper is the analysis of a failure case of VHF communication system in Civil Aviation ATC and triggers to some thinking and inference at the same tim.

Keywords:Civil Aviation； Very High Frequency； air-ground； data chain； communication network； Air traffc control voice exchange system

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.06.006

中圖分類號：TN96

文獻標識碼：A 文章編碼：1672-7274（2016）06-0016-02