VHF通信设备（共8篇）
VHF通信设备 篇1
甚高频地空通信电台(以下简称VHF电台)在民航空中交通管制、航行服务和对空指挥通信系统中起着重要的作用,在民航通信导航无线电台站中应用广泛。近年来,民航108 MHz～137 MHz航空无线电专用频段受干扰事件时有发生,而且工作在该频段的VHF电台受影响的问题日趋严重[1],造成地空通信距离大大缩短,并伴有噪音干扰,信号严重失真,致使飞行员与空中交通管制员工作时通话困难,严重干扰民航地空指挥通信系统的正常运转,已直接影响到飞行安全。如何防止和排除民航VHF电台干扰问题显得尤为重要和突出,净化民航机场电磁环境,已经成为民航无线电管理工作中的热点和难点问题。
1 干扰产生机理分析
通过建立的VHF干扰监听及实验平台,发现对民航地空通信影响较大的干扰有同频干扰、互调干扰、杂散辐射干扰和阻塞干扰4种类型[2,3,4]。而比较严重的是同频干扰和互调干扰,下面对这几种干扰的产生机理进行简要分析。
1.1 同频干扰
同频干扰是指干扰信号与有用信号频率相同或接近,并以同样的方式进入收信机中频通带形成的干扰,基本不具备抑制作用。在无线通信信道中存在着各类的信号,其中与有用信号具有相同或接近频率能进入接收机通频带的无用信号,就能产生同频干扰。由于同频干扰信号与有用信号同样被放大、检波,则接收机将不能还原有用信号。因此,只要无用信号的能量落入VHF接收机的通频带内,就会形成同频干扰。
1.2 互调干扰
互调干扰是无线通信中最严重的干扰,它是由两个以上频率由于电路的非线性而相互调制产生新频率造成的。两个或更多个发射天线互相靠得很近时,各发射机之间通常通过天线系统耦合。从每个发射机来的辐射信号进入其他发射机的末级放大器和传输系统,于是就形成了互调。如果互调频率落到末级放大器的通带内并被辐射出去,这种辐射就可能对其他接收机造成干扰;互调干扰也可能在接收机中产生。两个或更多个强的带外信号,可以推动射频放大器进入非线性工作区,甚至在第一级混频器中互相调制而形成干扰。
1.3 阻塞干扰
当外界有一个很强的干扰信号时,虽然频率上不造成互调或同频干扰,但作用于接收机前端后,造成对有用信号的增益降低,使接收机灵敏度下降,形成阻塞干扰。
1.4 杂散辐射
杂散辐射指的是在发射机有用带宽以外的某些频率点上的寄生辐射,其包括发射机内频率源的各种寄生振荡和谐波成份。
2 目前通信常见干扰源类型分析
2.1 大功率无绳电话
由于国家相关部门从未给大功率无线电话划分频率,所以大功率无绳电话所使用的频率大多占用民航通信导航、遥测遥控等业务的专用频率,尤其常“借道”使用空中电波频率。其主机工作频率有两个,接收频率与发射频率相差几十兆赫,其中发射频率一般在108 MHz～150 MHz,接收频率有的在 70 MHz 附近或 200 MHz 附近最为常见。在对空电磁环境的干扰中同频干扰最为严重,一旦大功率无绳电话被注入到民航专用频率范围内,在它的覆盖范围内,几乎所有的民航无线电设备都无法安全运行,造成巨大危害。在2001年底,某机场民航班机在飞机着陆前的进近过程中,对空指挥通信系统(118.40 MHz)总是收到干扰的语音通话信息,通话内容清晰,信号强度忽大忽小,严重干扰了民航地空通信指挥系统。后在当地无线电管理处监测站的排查下,发现该机场西北方向某电厂有大规模的大功率无绳电话在使用,而且其发射频率与VHF电台相近,功率也较大,造成严重的干扰,强制禁用该大功率无绳电话后干扰随之消失。
2.2 调频广播电台的干扰
一般广播电台、电视台发射调频广播的频段在 88 MHz～108 MHz间,与民航通信导航专用频段 108 MHz～137 MHz 相连,民航VHF电台一般发射功率为20 W左右,有的最高为50 W。而调频广播电台为了提高覆盖范围一般发射功率都在几千瓦以上,甚至十几千瓦,从理论上讲,若发射机互调或者射频放大部分的滤波装置年久失修发生故障,产生残波辐射,哪怕只占极小比例,其功率的绝对数值也是可观的。因此一旦发射机的滤波器出现问题可能对VHF电台产生多类型干扰[5]。广播类干扰以互调干扰、谐波干扰、杂散辐射干扰居多。目前广播类干扰的严重性日益凸显。发生在城乡结合部或乡镇的干扰成为民航无线电干扰的重要原因。而且随着城市规模日益扩大,调频广播电台数量不断增多,功率不断增大、天线不断增高,有的发射机甚至没有滤波器,发射天线方向不断调整,功率分布也不尽相同,对民航VHF电台的干扰查找工作带来了诸多不便。
2006年11月份,某机场广州至本场的航班以及该机场附近航路上的飞机机组反映:在距离本场东南方向40海里某县城附近上空,总是受到某电台的干扰,声音清晰可见,同时伴有很强的杂音。经当地无线电管理处的多次监听和测试,发现某调频音乐台当地转播台(频率为105.30 MHz)与某调频音乐台(频率为89.70 MHz)产生互调干扰。按照2×105.3-89.7=120.9计算,正好干扰120.9 MHz频率的VHF电台正常工作,且两个电台的功率都在5 kW以上,后经强制改频和降低功率才排除了干扰。
2.3 有线电视系统的干扰
有线电视增补频道直接使用了民航通信导航专用频率 111 MHz～143 MHz,与民航无线电专用频率重叠,如表1所示。
如果以上有线电视增补频道的传输线路屏蔽不好发生泄漏或者放大器出故障,电磁辐射超标,将会对民航通信造成同频干扰[6]。尤其是在机场附近有线电视信号的传输,每隔一段传输距离就有一个信号放大器,一旦线路破损或接头松落,就会产生信号泄露,就会对机场终端区的导航设备,如航向、下滑和全向信标/测距仪等设备信号造成干扰,使空中的合成信号产生偏差而导致安全事故。
2.4 民航内部设备的干扰
民航部门的VHF电台都为进口设备,性能好,技术参数严,都安装有滤波器,且民航安全要求和标准高,设备维护工作规范和流程严格,一般来讲本地设备产生的干扰较少。但因为设备较多,流动性大,故内部电磁辐射对民航通信的干扰几率相对增加,可造成干扰的原因主要有:
(1)设备故障,在错误的频道上错误的发射,或者杂散发射超标;
(2)设备安装配置不规范,致使发射功率不足、灵敏度不够,或者多台设备相互影响;
(3)人员违章操作或者因为缺乏无线电通信知识而造成人为干扰。
3 解决干扰问题的方案
3.1 加强民航与当地无线电管理部门之间的协调沟通
民航VHF电台管理单位是技术部门,没有执法权,一旦发生频率干扰事件,尤其是广播电台对VHF电台的干扰,只能通过当地无线电管理部门去协查整治。所以要与当地无线电管理部门及时沟通协调、信息畅通、建立长效的应急机制,平时民航VHF电台的台址、频率、功率等技术参数都要在当地无线电管理部门建立档案库。台站有变迁时要及时更新资料,相互之间保持定期的交流和联系,确保信息能够在最短的时间能通报到位,这样才能在最短的时间查找到干扰源并迅速排除干扰源[7]。
3.2 规范台站建设和工作程序,严格规范和标准
民航一向视安全为生命,VHF电台的设备从选型到安装、调试运行,都是严格按照技术参数和标准执行的,平时日常维护都有严格的标准和规范,所以一定要注意因思想松懈和人为原因而造成设备的干扰。然而广播电台因特定的经济利益,提高其收视率,存在超标准功率发射、天线不断加高,其台站的一些发射参数超规范和标准地发射,消除这些干扰就需要得到地方无线电管理部门的配合了。
3.3 建立无线电监测站
对民航VHF电台信号集中和密集的区域,建立民航频点和广播电台频点无线电监测站,实时监测,并定期分析监控信息,随时掌握可能的干扰信号[8]。目前地方无线电管理部门都基本上在这些重要保障区域安装了无线遥控监测设备,最好能将监测的情况进行动态管理,与民航共享,便于迅速排查干扰源,而民航这类的监测站正在规划建设中。
3.4 定期对机场附近的电磁环境进行监测
民航VHF电台的电磁环境要求相当严格,所以电磁环境的保护显得尤为重要,可以避免一些不必要的干扰。然而随着地方经济的发展和建设的需要,机场周报边广播、通信、有线电视、大功率发电机组、高压传输线路、建筑等,都有可能随时引起电磁环境的变化,背景噪音增强,这就需要定期进行电磁环境测试,为民航提供电侧报告,为排除干扰提供依据。
4 结束语
文中通过对机场 VHF地空通信干扰情况的调查和研究, 掌握了造成干扰的主要干扰源及干扰产生机理。结合当前中国无线电管理的实际情况和民航的特殊性,从民航自身入手, 解决干扰问题。
摘要：民航VHF地空通信干扰是近年来困扰中国民航的难点问题。首先简要分析了VHF通信干扰的形成机理,结合民航甚高频通信的特点,探讨了造成VHF通信干扰的根源,最后提出了建立无线电监测站、加强与无线电部门的协调沟通等解决干扰的思路。
关键词：VHF,通信干扰,无线电监测
参考文献
[1]朱军,苏强.民航VHF地空通信干扰统计分析方法及防治措施探讨[J].空中交通管理,2005(6):21-22.
[2]奚洋,夏洪山.甚高频通信互调干扰分析及抗干扰措施[J].仪器仪表用户,2008(2):124-125.
[3]黄建宇,吴仁彪.民航VHF地空通信干扰对策研究[J].中国民航大学学报,2008,26(1):28-31.
[4]晨光.值得借鉴的美国民航无线电干扰监测系统[J].中国无线电,2004(4):67-68.
[5]杨卫斌.浅析商业调频广播对民航地空通信频率干扰问题及解决办法[J].中国无线电,2007(2):30-34.
[6]杨荣乐,杨庚成.桂林民航VHF地空通信干扰案例的排查及分析[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2004(3):12-14.
[7]魏光兴.甚高频地空数据通信及对当前系统的改进[J].空中交通管理,2005(4):30-32.
[8]钟英琪.民航无线电专用频率的干扰分析及其解决方案[D].长春:吉林大学,2006.
浅谈三峡河段VHF干扰现状 篇2
关键词：VHF；通航调度
1 概述
长江三峡——葛洲坝河段位于长江上、中游连接处，在59km的江段上横亘着三峡、葛洲坝两座世界级大型水利枢纽。
三峡河段甚高频无线电话通信系统（以下简称VHF系统）主要由船闸运行、通航指挥调度、海事监管、锚地指泊、通信联系等通航业务管理固定岸台、中继站和移动手持台构成，其业务使用涉及到辖区水域船舶交通组织、通信沟通、助航服务等环节，贯穿于船舶通过三峡河段监管调度服务的全过程。
从系统架构来看，VHF系统主要由中继站、固定岸台和移动手持台构成。中继基站分布于宜昌局、南津关、石牌、乐天溪、坝河口等通信站点，实现了CH06、CH09、CH10、CH11、CH14、CH15、CH17等频段在辖区内的功能性覆盖。业务范围涵盖船闸运行、通航指挥调度、海事监管、锚地指泊、通航信息联播等。它不仅是实现船—船、船—岸间实时通信的重要手段，还是实现现场调度、远程指挥和交通组织、应急救助的重要通信联络方式，已成为三峡通航管理不可或缺的重要核心业务系统。多年的应用实践表明，VHF系统运行的稳定、可靠、通畅，将直接影响三峡河段内调度指挥和交通组织的质量与效率。
2 应用现状
随着近些年三峡河段信息化的发展，VHF设备和系统的陆续建成和即将建设的VHF系统，使得三峡河段的VHF频段使用更加紧张和困难，彼此间的频道和三阶、五阶互调等干扰也将越来越明显，从而严重制约了各项通航业务通信联络的正常进行。VHF系统是船岸交互的重要手段，犹如船岸间调度指挥、安全监管等业务操作实现的嘴巴，与通航安全紧密相连。因此，VHF系统面临的干扰问题，将严重影响三峡通航的指挥调度与通航安全，给三峡通航的安全、稳定、高效带来影响。
另外，随着VHF技术的发展，新的VHF系统不仅仅是过去功能单一的甚高频无线电话通信系统，并逐步朝着数字化、IP化、智能化的方向发展，藉由通信设备数字化，组网方式IP化，调度终端智能化发展为新的综合性无线调度控制系统。
3 问题分析
3.1 导致三峡河段内的VHF信号干扰
随着长江经济带的快速发展，民用无线电的使用日益增多，从而导致三峡河段内的VHF信号受干扰的情况也日趋严重。VHF干扰不仅使三峡河段内船岸通信受到影响，同时也给船舶安全航行带来了极大的隐患。无线电干扰通常分为同频干扰、互调干扰、邻道干扰以及阻塞干扰。
3.1.1 同频干扰
同频干扰是指在不同地区提供通信服务的设备之间，由相同频率的无用信号所造成的干扰，也称为共信道干扰。同频干扰的产生主要是由于两个地面通信台站之间的距离小于同频复用最小安全距离，造成其中一个通信站的发射信号耦合至同频复用台站时，大于其能够容忍的最小干扰信号功率，从而影响该台站的通信质量。
3.1.2 互调干扰
互调干扰是指当两个或多个信号在非线性电路中互相影响，产生出同有用信号频率一样或相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰，其中三阶互调最为严重。
3.1.3 邻道干扰
领道干扰是在同一基站内分配了多个频道，这些频道的频率间隔很小，如果设计不合理可能会发生收发信机之间的邻道干扰问题，降低接收机效能。邻道干扰有两个方面，一是发射机主频发射对邻道工作的接收机的干扰；二是发射机带外无用发射对邻道接收机的干扰。邻道干扰的产生和抑制涉及到发射机的寄生辐射、接收机的选择性和邻近频道间隔等多方面的因素。
3.1.4 阻塞干扰
阻塞干扰一般是指强信号对弱信号的抑制作用。当有强干扰进入接收机高频前端放大镜后，由于非线性的影响，使晶体管的跨导下降，或可能完全进入饱和或截止区，这样就造成输出端的有用信号减小，甚至是晶体管完全阻塞，使有用信号的输出为零。此外，如果混频器前端用电容耦合，在强干扰作用期间，电容被充电而生成的电压也可能使晶体管在信号过去的一小段时间处于饱和或截止而不能工作。
3.2 三峡河段VHF系统干扰现状
近几年来，三峡河段多次发生了VHF信号干扰，直接影响到系统的使用。通过2011年至2014年的干扰情况进行统计分析发现，干扰现象主要表现为噪音、啸叫、串台、无接收信号等，主要涉及以下几个方面的问题：
3.2.1专用频道使用不规范
实际使用中，来自各地的船舶除业务通话在专用频道上进行外，其他非此类业务通話也在此频道进行，导致专用频道成了“通用频道”，严重影响了正常的业务通信。
3.2.2 地方船舶电台对长江三峡水上通信规定不熟悉
三峡河段水上业务涉及通航、过闸、锚泊、港口作业等多项业务，该区域所使用的专用业务频道较多，有些船舶对水域的VHF通信规则不太熟悉，随意使用频道，从而干扰了正常的通信业务。
3.2.3 频率使用和指配方面的问题
一些地方单位陆地电台不按核定频道工作，随意转换频率，超占使用长江水上公众安全业务频道或其他非指配的通信频率，造成对其他正常通信的干扰。
3.2.4 设备方面的问题
该问题主要是因为设备在建设、安装、使用、搬迁过程中，因设备布局、故障等原因而产生的干扰。
3.3 三峡河段VHF干扰原因分析
3.3.1 同频干扰原因分析
三峡河段因调度指挥、海事监管、船闸运行等通航业务的需要，建设的CH6、CH9、CH10、CH14、CH15、CH17等6个频道，均采用了同频复用方式实现功能覆盖。具体频道的地区复用情况如表1：
VHF系统设计时，均应考虑同频复用的最小安全距离，合理设置基站站址。通过表1分析，坝河口、石牌、南津关三个基站的距离相对较远，理论上存在同频干扰的可能性非常小。对照干扰统计表，三峡河段内也未出现同频干扰造成的干扰。
3.3.2 互调干扰原因分析
在VHF系统互调干扰中三阶互调最为严重。三峡河段在用VHF频道多，频率相对集中，对在用的8个频道进行三阶互调计算结果如表2。
由表2得出三峡河段使用的频道中有三阶互调干扰的固定频道组合，见表3。
对照上述表格，分析得出部分频道存在互调干扰的可能性较大。
2013年发生的CH09干扰是一次典型的互调干扰。CH09为长江信息联播频道，该频道主要用于定期发布水情信息。联播的频率较低，设备运行正常，该频道与CH11产生的三阶、五阶互调干扰并不明显，维护部门仅收到少量干扰申告，干扰无规律。后因原设置的CH08（信息联播频道）调整至CH09后，干扰故障明显增多。经连续监听，并分析坝河口区域在用频道后，用频谱分析仪对频带进行测试，发现CH09的频带变宽后，与CH08、CH10的频率范围有重叠。这种宽频信号造成了CH08、CH11和CH14的三阶互调，CH09、CH11和CH15的五阶互调，影响了通航业务的正常运行。通过更换CH09设备的滤波器以及调整天线，有效的消除了此次干扰。
根据近两年的故障分析表的分析，其中由无源器件引起的互调干扰有2次。其主要原因是三峡河段气候潮湿多变，而基站及终端设备多安装在外围无人值守机房，天馈线及接头等无源器件暴露在空气中，长时间的自然腐蚀对设备造成了损坏，因此無源干扰的现象时有发生。如三峡船闸北线17频道发生的干扰，船台背景噪声大，经过详细的检查，发现是天馈线的接头锈蚀严重，更换接头后干扰消失，这就是典型的无源器件接触不良造成的无源干扰。
上述分析也可看出，产生互调干扰需要有固定的频率组合关系，干扰有足够大且相关台站同时工作。这三个条件只有同时具备时，互调干扰才能发生。因此，从技术上来说，对互调干扰的分析和查找有相当的困难，其所造成的影响面较大，构成的危害也大。
此外，由于在对VHF系统设备选型时进行了比选，选用较好的性能的设备，发射机与接收机互调干扰现象暂未发生。
3.3.3 邻道干扰原因分析
理论上相邻的频道共址建设，在设备性能下降时，极易出现邻道干扰。以坝河口为例，2013年CH09干扰CH11的主要原因是CH09设备的滤波器老化，发射频带较宽，干扰CH11的正常通信。造成这类干扰的主要问题是三峡局通信频率过于集中，共场地收发设备多。目前，坝河口有4个频道，石牌有6个频道，南津关有6个频道，相邻的频道有CH09、CH10、CH11以及CH13、CH14、CH15。因此，在新增频道时，需采用频率间隔大的频道。
3.3.4 阻塞干扰原因分析
近年来，随着经济的高速发展，民用无线电设备的增多，船岸通信信号经常遭受非法大功率电台的电磁波干扰，现已成为一种主要的阻塞干扰原因。三峡河段的船舶调度频道在近3年的时间里也曾多次遭受无线电台的干扰。同时，三峡河段内VHF系统也出现过因基站设备的射频开关损坏，导致设备处于长发状态，造成其它设备无法正常接收信号，形成阻塞干扰。因此，依法使用无线电台及做好设备运行状态监控是非常有必要的。
4 结论
VHF通信设备 篇3
V H F地空语音通信系统目前是我国民用航空专用, 供地面塔台与飞机、飞机与飞机之间通信联络或者指挥飞机正常航行使用。因此, 无线电监管部门必须保护民航信号的正常发射和使用。本文结合实际, 反复测试验证提出一种VHF地空语音通信信号监测方法。
2 VHF地空语音通信系统结构
2.1 VHF地空通信系统简介
民航VHF地空语音系统工作于甚高频频段, 属于近程通信系统, 共有760个可用信道, 但实际使用的可供指配的信道, 除去紧急、遇险和保留给将要发展的新地空数据通信的信道外, 只有600多个, 我国目前开放400余个VHF信道。
2.2 民航VHF地空语音通信系统组成
民航规定, 一般10W左右的单通道机供机场塔台作对空台使用, 而25W和50W的单通道机作为航路对空台使用。
(1) 地面设备。VHF通信系统地面设备一般由主控台、甚高频收发信机、传输网络、遥控台及天线组成。收发信机设置在主控台, 主控台和遥控台均可架设天线, 它们之间可用DDN专线、ATM网络或其他网络连接。
(2) 机载通信设备。VHF通信系统为飞机上主要的通信设备, 中型及大型的运输机一般装有两套或三套甚高频通信系统, 每套系统由VHF收发信机、VHF天线、VHF控制盒组成。
(3) 系统结构图。如图1所示。
3 VHF地空语音通信系统监测方法
表1是VHF地空语音通信系统的信号主要发射参数, 表中包含VHF地空语音系统所使用的频率范围、信道间隔以及工作方式等信息。在进行信号监测时, 就可以根据这些参数设置接收机的各项参数。
3.1 信号发现
信号发现工作致力于搜索、截获117.975MHz-137M Hz频段内的DSB-A M双边带调制的调幅话音信号, 可以使用具有全景扫描功能的监测接收机来完成此项工作。由于目前大部分使用的系统并不具备信号自动识别功能, 因此需要人工判断信号类型。这里注意扫描步进值应小于25k Hz。图2为某一时刻的117.975MHz-137MHz频段信号全景扫描图。
针对图2中的峰值信号作单频点放大显示并记录其中心频率, 如图3中121.65MHz频点所示。
3.2 信号分析
确定监测频点后, 应通过人工监听分析的方式确认各信号是否属于VHF地空语音通信系统所发射。地空语音通信为同频半双工工作模式, 因此从信号的发射规律 (交替通话) 和根据解调的音频内容 (民航管制员与飞行员之间指挥飞机飞行的对话) 进行分析判断。
3.3 逼近查找
V H F地空语音通信信号为同频半双工发射, 监测接收机交替收到地面塔台和飞机上所发出的信号, 交汇定位信号难度较大。因此, 查找民航塔台信号应通过逼近查找的方式。下面以乌鲁木齐机场的通播信号 (126.7MHz) 为例, 对移动监测和逼近查找方法进行详细说明。
⊙执行逼近查找时, 使用的设备为移动监测车和便携式接收机, 设置好监测设备的中心频点、监听带宽以及测向带宽。
⊙至少由三名监测人员组成工作小组, 根据监测车给出的示向度逐步向信号发射源逼近。一名监测人员负责设置观察测向设备, 另一名监测人员负责观察周围环境。当监测车有较稳定的示向度后, 根据指示方向前行, 直到目标发射台为止。
⊙查找到的VHF地空语音信号频谱图如图4所示。
3.4 日常占用度测量
使用占用度统计软件对VHF地空语音通信系统频段进行测试。参数设置如下
⊙测量频段:117.975MHz-137MHz。
⊙测量时间:根据具体任务确定, 要求每次测量时间不小于24小时。
⊙信道间隔:≤25k Hz。
⊙门限电平:设置为各频段内当地接收机平均噪声功率电平或电压指示以上5d B。根据IT U-R SM.1753-2建议书, 计算背景噪声选取周边20%采样点。
⊙测量周期:测量所有信道并返回到第一个信道后所用的时间。测量周期一般小于10秒, 117.975MHz-137MHz频段测量周期一般小于1秒 (不满足的按设备实际予以标注) 。
⊙测量分辨率:进行频道占用度统计的时间间隔。每60分钟统计一次。
⊙中频带宽 (或RBW) :以不大于信道间隔为原则。
⊙检波方式:均值检波。
设置好参数后, 按照如下步骤进行占用度统计测试:
⊙按照以上测试参数设置占用度测量软件, 开始监测记录。
⊙每单位统计时间后 (天/24小时) , 填写附录B表格, 以exc el文件格式保存;若监测时间不足24小时, 在表格中备注。
⊙将占用度统计文件按照日期统一保存归档, 以备日后为频率指配规划、查找有害干扰等情况提供依据。
4 结束语
V H F地空语音通信系统是民航内部通信的重要手段, 也是使用最多、最为重要的系统。因此, 对V H F地空语音通信信号进行全面监管就显得尤为重要。本文结合日常监测工作经验, 给出了对VHF地空语音通信信号进行搜索截获、分析、测向定位和逼近查找的一般工作流程和方法, 因此具有一定的实用价值。
参考文献
[1]无线电业务大全 (中) .工业和信息化部无线电管理局, 2009年12月
[2]MH 4001.1-2006甚高频地空通信地面系统第1部分话音通信系统技术规范, 2006年
VHF通信设备 篇4
中国民航VHF地空数据通信网是目前国内覆盖范围最大的地空通信网络之一, 该网络可以为民航局、航空公司和空管部门提供飞机在飞行过程中的实时动态及有关信息, 并将地面有关部门的相关信息及时传递给飞行中的飞机。
V H F地空数据通信网络系统由飞机机载数据收发设备、VHF远端地面站 (RGS) 、地面数据传输网络、空中交通管制中心语音交换系统 (空管内话) 四部分组成。
2 民航空管VHF故障案例处理及分析
2.1 故障现象
在远端VHF台站A新增若干个频率的备用VHF电台和传输链路后, 经测试原本工作正常的频率通道中有多个在主备用内话系统均不能接收到机组发出的无线电信号, 而连接至另一个RGS台站的同频率不同通道则可以正常接收机组的无线电信号。
2.2 故障排处
在另一备用RGS台站VHF电台至内话系统的通道工作正常, 说明故障频率的地空无线传输部分没有异常。随后, 笔者在备用VHF传输DDF配线架处, 将至备用VHF系统线路隔离断开, 测试故障现象依旧。在彻底拆除备用内话DDF配线架至备用V H F传输DDF配线架的跳线对后, 原故障频率故障现象均消除, 内话系统接收信号恢复。
内话配线架至VHF传输配线架间跳线对使用HYA标准200对铠装电缆, 按照国际布线标准电缆色谱5主色、5辅色成对使用。经检查和分析, 故障频率的备用内话配线架至备用VHF传输配线架的跳线对左右“交叉” (即跳线对连接一侧配线架左右线序为“主辅”, 而另一侧为“辅主”) 没有按照标准线序布线施工。将所有不符合标准线序的跳线对拆除, 按规范线序重接后, 原故障的频率通道均恢复正常。
2.3 故障分析
在故障解决后, 笔者对故障进行了深入分析, 寻找在复杂交错的VHF传输网络语音信号丢失的原因, 注意到此类故障的出现需满足以下条件:主备用内话系统分别连接主备用VHF传输链路;跳线在跳向不同配线架的两对线在起始端配线架短接 (内话、VHF传输配线架情况相同) ;内话配线架至V HF传输配线架跳线时线对有“交叉”错接现象。
由此可以得到以下推断:由于主备用内话和V H F传输系统的交叉互连, 以及跳线在配线架起始端的短接, 在四个配线架间形成环路。当按照国际标准布线时, 跳线对间相互独立, VHF语音信号可以正常输入内话配线架, 如图1所示。而当跳线对出现“交叉”时 (以备用内话配线架至备用VHF传输配线架跳线有“交叉”的情况为例) , 两组环路出现交叉, 原本相互独立的线对间发生短路, 作为负载的内话语音输入端短接, 主备用内话将接收不到语音信号, 保持静默, 如图2所示。
定性分析:分析主用内话配线架的一对接点A B, 从A出发经过主用V H F配线架、备用内话配线架、备用VHF配线架绕转, 再经过交叉线, 接至跳线对的另一接点B, 形成短路。在电路模型中, AB点间短路, 作为负载的主用内话的接口端压降UA B=0, 将接收不到任何有用的电路信号, 如图3所示。
定量分析:仍以备用内话配线架至备用VHF传输配线架跳线有“交叉”的情况为例, 分析在图4中主用VHF传输链路送入内话系统的语音信号。设主用VHF传输线路接入的信号为UC D, 则直接送至主用内话配线架AB接点的信号UA B=UC D, 其经过备用内话配线架、备用VHF配线架短接点绕转的信号为U'A B, 则主用内话接收的信号为UA B和U'A B的叠加信号U"A B≡0, 输出信号发生湮灭, 波形如图4所示。
不仅在接点AB之间, 在图3环路中任意位置的一对接点均为短接, 跳线对上任意点的输出均为0, 故整个主备VHF接收链路上的信号为0, 整个系统不会有话音输出。
3 由分析得到的推论
(1) 发射线路发生跳线“交叉”, 内话发出的语音信号也会在配线架环路中湮灭, VHF电台将不会获得发射信号。在图3中, 主用内话的发射信号直接传至VHF主用配线架接口接点CD的信号UAB, 与从备用VHF、内话配线架绕转的信号U'AB叠加所得的输出信号UCD=0, 发射语音信号也始终为0。在对系统的实际测试中, 测量结果也印证了此推论。
(2) 当配线架跳线出现“双交叉”, 或者偶数对交叉线时, 不影响系统的正常使用, 但不符合施工规范, 对设备的管理和隐患排查非常不利, 此类情况也应避免。
4 结束语
VHF通信设备 篇5
1 功能和选址
VHF地空通信遥控台机房是维持各VHF地空通信遥控台设备安全、可靠、连续运行的基础。机房设计配置技术包括了配电设计、空调设计、传输系统、消防设计、防雷接地设计、综合环境监控系统和装修设计等七个方面。VHF地空通信遥控台的台址选择应在符合扇区覆盖的基础上, 为了确保其运行期间的安全性、可靠性和稳定性, 台址尽量选择空管分局 (站) 、雷达站、发射台和航路导航台等民航空管分局或者民航机场等, 其次选择在电信、电力领域的机房设施。这些台址大部分的基础设施较完善, 基础电源的配置符合规范要求, 并且普遍达到双路市电输入, 同时配置了柴油发电机作为备份电源;在代维方面, 上述台址的工作人员比较熟知空管领域的设备特性, 今后的维护上, 不会存在沟通和交流的困难。
2 配电设计
VHF地空通信遥控台供电系统必须为设备提供可靠的电源保障, 在供电基础方面, VHF地空通信遥控台应采用市电+油机+UPS的供电方式。正常情况下, VHF地空通信遥控台提供的市电经UPS稳频稳压, 滤除谐波干扰后, 输出经UPS配电盘给主要设备供电;一旦市电中断, UPS提供了30分钟的备份时间。待柴油发电机组启动后, 由柴油发电机组完成后备供电。UPS的供电容量在满足设备供电需求的基础上, 保留30%的冗余量, 以备后期的设备扩容需要。在UPS负荷设计上, 按照VHF地空通信系统每个信道2KVA标准设计UPS的容量, UPS的电池应满足30分钟的后备供电。
3 空调设计
VHF地空通信遥控台的机房多数为租用单个机房, 机房面积一般在20~30平米, 机房空调宜选用通信机房专用空调柜体机。为了保证VHF地空通信遥控台的机房能够以恒定、适宜的温度和湿度运行, 确保各种工艺设备的安全, 根据《电子信息系统机房设计规范》和《通信机房用恒温恒湿空调设备技术规范》的要求, 机房空调的制冷量可按照500W/平米设计, 总制冷量为10~15KW之间, 配置方面采用1+1的运行方式, 即主用一台空调, 备用空调在主用空调故障或机房温度不达标的情况下, 自动投入运行。
4 传输设计
为了提高传输的可靠性, 确保VHF话音准确、连续的传输, 根据民航局空管局颁布的《民航地空通信系统设备配置规范 (试行) 》的要求, 根据当地的电信基础设施的状况, VHF地空通信遥控台的传输链路宜配置3条, 包括了KU卫星、中国电信和中国联通2M传输链路。传输系统包括了PCM复用设备、卫星复用器、KU卫星设备等。
4.1 PCM复用设备
PCM复用设备主要传输VHF地空通信设备的话音信息、VHF设备监控信息和环境监控信息。PCM复用设备是利用PCM (脉冲编码调制) 技术将多路话音、数据和视频等综合信息分成时隙复用到数字基群E1 (2.048M) 上, 通过光纤网进行传输的一种复用技术手段。VHF地空通信设备的话音信号连接到PCM复用设备的E&M接口, 接口类型为RJ45;VHF地空通信设备的监控数据与环境监控计算机提供的综合环境监控数据连接到PCM复用设备的高速数据板的数据接口, 数据接口为V.24/V.35, 数据接口传输速率可调。
4.2 卫星复用器
为了提高卫星转发器的带宽资源利用率, 保证VHF话音的顺畅传输, 在VHF地空通信遥控台的卫星通信链路上使用多路复用器作为传输设备。来自VHF地空通信设备的各信道话音信号连接到卫星复用器的话音端口 (E&M/RJ45) 上, 多信道话音经卫星复用器复用到一起, 通过V.35协议的数据端口输出到KU卫星的高速数据板的端口上。
4.3 KU卫星
民航KU卫星网是民航通信中低速率传输电路 (2Mbps以下) 以及高速率 (2Mbps-8Mbps) 的备用电路, 同时, 考虑民航相关业务的特殊性, 民航KU卫星网还能够提供话音、雷达信息引接、VHF遥控、数据广播、视频会议等中低速率的空管专用电路。根据VHF地空通信遥控台的业务性质和业务量, 统一设置KU卫星站的规模, 按需配置相应的业务板。KU卫星分配的信道容量为64Kbps, KU卫星的复用传输设备应按照此标准配置相应的VHF话音板、高速数据板等板件。北方地区的VHF地空通信遥控台还要根据当地的气象条件, 配置相应的天线、馈源除冰装置, 风沙较大的地区, 还要做好卫星天线的防风加固工作。
5 防雷接地设计
5.1 防雷设计
VHF地空通信遥控台供配电的防雷设计应按照二级防雷标准进行设计, 在UPS电源的进线端上设置一级SPD防雷装置, 在各个设备的电源进线端设置一级SPD防雷装置。对于基础设施不够完善的站址, 可提高防雷标准, 增加SPD的防雷级数, 确保各系统设备供电的稳定可靠。所有进出VHF地空通信遥控台的信号线应选择带有金属护套或者金属导管, 并在金属护套和金属导管的两端就近接地, 并在总配线架或分线盒处安装信号线防雷SPD;设备之间的信号线长度大于10米或者垂直大于5米时, 信号线两端应加装信号线SPD。VHF地空通信遥控台的天线包括了VHF天线和卫星天线, 天线应设置接闪器和引下线, 接闪器与天线的水平间隔小于3米;在VHF地空通信系统的每个信道的RF端口和KU卫星系统RF端口均应配置天馈线SPD。供配电系统、信号线和天馈系统的SPD的选择应符合MH/T4020-2004《民用航空通信导航监视设施防雷设计规范》的相关规定。
5.2 接地设计
VHF地空通信遥控台采用共用接地系统, 接地电阻值应按防雷接地、交流工作接地、安全保护接地和设备工作接地的最小值确定。一般情况下, 接地电阻不应大于4Ω。相邻天线塔小于5米时, 可以共用一个接地体;相邻天线塔大于10米时, 单独设立接地体, 并且至少使用两根埋地接地线连接两个接地体。
6 综合环境监控系统
区管中心的各VHF地空通信遥控台处于无人值守的工作状态下, 综合环境监控系统是对VHF地空通信遥控台的综合环境中各个监控对象的运行状态进行实时地监视和控制, 记录和处理相关数据。及时发现故障和特情, 并以声光等告警信息通知区管的值班人员。综合环境监控系统的监控对象包括了UPS电源、直流电瓶、空调、配电盘、温湿度、消防和视频等内容。综合环境监控系统要求具有可靠性高、灵活性和扩展能力强, 采用模块化设计, 宜选用成熟实用的产品设备。
7 消防设计
VHF通信设备 篇6
非晶/微晶硅叠层薄膜太阳能电池, 即以非晶硅为顶电池, 微晶硅为底电池的新型结构, 是目前获得高效率高稳定性硅基薄膜太阳电池的最佳途径。
本文采用的是理想能源设备 (上海) 有限公司自主开发的五代的VHF-PECVD设备, 电极为平行板电容式结构, 等离子射频激发频率为40MHZ, 功率匹配采用频率扫描模式, 基板处理面积为1.43m2 (1100mm*1300mm) , 蝶阀控制工艺压力, 质量流量计控制工艺气体的流量。通过工艺实验, 探索出了适合叠层薄膜电池用的高质量微晶硅材料, 通过调节顶电池非晶硅、底电池微晶硅的工艺, 优化顶底电池的电流匹配, 获得了25m A/cm2的总电流密度, 制备出了全面积效率达12%的非晶/微晶硅叠层太阳能电池模组。
实验
微晶材料样品制备时, 以超白玻璃为基板, PECVD完成微晶硅薄膜的制备。通过XRD测试 (Rigaku D/max 2500) 获得微晶硅材料的结构及生长趋向。通过Renishaw公司的Raman光谱仪 (MKI 2000) 测试, 了解微晶材料的结晶状态。
叠层薄膜电池制备时, 以日本Asahi公司的Sn O2:F透明导电薄膜为前电极, 激光划线P1。在PECVD沉积系统中, 制备非晶硅顶电池, 其结构如下glass/FTO/p-Si C/buffer/i-a Si/n-u Si O, 然后变换沉积温度, 制备微晶硅底电池, 底电池结构为p-u Si/i-u Si/n-Si, 激光划线P2。顶电池和底电池都制备完成后, 溅射Zn O:Al后溅射金属Ag电极, 激光划线P3, 然后封装测试。实验中制备了不同厚度的非晶硅顶电池以及不同Si H4比例的微晶硅底电池, 以研究顶底电池的电流匹配问题。通过Crowntech公司的QE测试仪了解叠层薄膜电池的量子效率分布状态。通过瑞士的Pasan flasher测试叠层薄膜电池的I-V分布状态。
结果与讨论
微晶硅材料的结构表征
高质量的微晶硅薄膜材料具有明显的各向异性柱状方向, 且只带有 (220) 信号, 这是获得高效率叠层薄膜电池的关键。我们通过XRD和Raman等测试方法, 对理想能源PECVD制备的微晶硅材料进行了相关表征。从图1所示的XRD图谱可知, 制备的微晶硅材料具有明显的 (220) 衍射峰, 伴有弱的 (111) 、 (311) 衍射峰, (220) 择优生长明显, 倾向立方晶系, 文献报道这种晶向的微晶在生长过程中孪晶会很少, 有利于材料缺陷的减少。
图2所示是对应微晶硅材料的Raman谱, 从谱图中发现510cm-1至520cm-1处散射峰非常明显, 这个峰位对应于晶体硅中的类横向光学 (TO) 声子振动峰, 说明测试薄膜样品已有较高的晶化。通过公式 (1) 拟合计算:
微晶材料的晶化率在60~65%左右。
顶电池非晶硅的厚度对叠层电池性能的影响
如图3所示, 随着顶层非晶硅厚度的增加, 叠层电池的峰值功率先增加, 后又逐渐降低, 功率变化趋势与短路电流的变化曲线完全吻合, 这是由于叠层电池的串联集成结构所致。非晶硅的吸收系数为105, 远大于微晶硅, 在叠层电池中微晶硅的厚度是非晶硅10-15倍左右, 在底电池厚度固定的条件下, 通过调节非晶硅的厚度, 可以迅速找到顶底电池电流的最佳匹配点。
底电池微晶硅Si H4浓度对叠层电池性能的影响
如表1中所示, 调节底电池微晶硅本征层Si H4的流量, 电池的短路电流和峰值功率也会有明显的变化。实验发现, 当Si H4流量降低7%后, 短路电池最大, 峰值功率达到最大值, 继续增加Si H4流量, 短路电池反而会降低。主要原因是随着微晶硅Si H4流量的降低, 微晶硅的晶化率Xc%会明显增加, 高晶化率的微晶材料会拓展红外光谱区的利用范围, 但材料的禁带宽度、吸收系数等会随之降低, 缺陷态密度会相应增多。
理想能源PECVD制备叠层电池的QE及IV测试结果
如图4所示的QE谱图, 我们通过非晶/微晶叠层结构, 将硅基薄膜太阳电池的光谱响应边由非晶硅电池的750nm延伸到微晶硅电池的1100nm, 大大提高薄膜电池对太阳光的光谱收集范围, 提高短路电流, 并且通过深入优化顶/底电池的工艺, 让薄膜太阳能电池的总电流密度达到了25m A/cm2。
VHF频段宽带功放设计 篇7
随着微波通信和军事领域新标准新技术的发展, 图像或大容量信息传输越来越普遍, 而且也需要在有限的频带内传输更多的不同信息, 这必然需要通信系统满足宽频带要求。这就对功率放大器的各项指标, 如工作频带、线性度、增益平坦度、输出功率、效率和可靠性等提出了更高的要求［1］。以前的功率放大器或功率不足, 或工作带宽不够, 已难以满足通信系统的需求, 故需设计一款较大功率的, 宽频带的功率放大器。作为大功率模块, 要求在较小的尺寸内实现宽频带内的大功率输出, 它的设计是有一定难度的。
1 方案设计
本文设计的功率放大器的主要技术指标如下: 频率: 70 MHz ~ 300 MHz; 输出功率≥20 W; 增益≥33 dB; 增益平坦度 ±0. 5 dB; 三阶交调≤ -30 dBc。在VHF频带, 考虑到高功率, 高宽带和一定线性度的要求, 选择了三级功放管级联的方式实现, 它们分别是SEMELAB的D2002UK、D2004UK和D1008UK。整个电路需要系统提供一路28 V电源, 一路8.5 V电源。
1. 1 信号流程及增益分配
功率放大器的方案设计图及增益分配如图1 所示, 射频输入信号由第一级A1/D2002UK放大, 信号电平由10 dBm放大到23 dBm, 然后进入第二级放大器A2/D2004UK, 信号电平由23 dBm放大到33 dBm, 功率约为1. 5 W, 最后进入到第三级放大器A3 / D1008UK, 信号电平由33 dBm放大到43 dBm, 输出功率达到20 W。
1. 2 各级功率放大器的基本设计思路
每一级功率放大器的设计均包括直流偏置电路和输入输出匹配电路。此三级功放管均为是N沟道增强型LDMOS管, 根据器件资料需要在器件外部设计输入输出匹配电路。作为第三级即末级功放管, D1008UK的指标直接决定了此功率放大器的整体指标, 因此D1008UK输入输出匹配非常重要。对于末级功率管D1008UK的设计采用了传输线变压器进行匹配, 输入采用1∶ 4 变压器, 输出采用1∶ 9 变压器设计［2］。由于工作频率覆盖多个倍频程, 因此采用变压器匹配的同时采用并联负反馈技术来拓宽频带。
宽带电路中常采用电感来隔离交流信号。本次设计的电路中, 三级功率管的栅极均存在门限电压, 其栅极偏置是电位器分压之后通过插装高阻值电阻来馈电的。漏极偏置28 V是通过漆包线绕制的电感线圈来馈电的［3］。注意: 在偏置电路的设计过程中要做好电源的滤波, 尤其是漏极偏置是高电压, 大电流, 因此在滤波的时候要用到大容量的胆电容, 偏置电路会对匹配电路产生影响, 应该作为匹配电路的一部分来设计。
2 宽带匹配设计
根据射频理论, 要实现最大的功率输出, 必须要使负载阻抗和源阻抗相匹配, 实现匹配的一般方法是在源和负载之间插入一个无源网络, 这个网络成为匹配网络, 它的用途是把给定的阻抗值变为其他更合适的阻抗值［4］。
2. 1 同轴电缆变换器匹配
同轴电缆变换器可为射频功率放大器提供宽频带工作, 同轴电缆变换器结构如图2 所示。
同轴电缆变换器是由套上铁氧体磁芯的一段同轴电缆或同轴电缆直接绕在铁氧体磁芯上构成的。 同轴电缆变换器的等效电路如图3 所示, 一般称为 “巴仑 ( balun) ”。由于它的实际结构, 同轴电缆变换器的位置处于集中参数和分布参数之间。因此, 在低频端, 它的等效电路可用传统的低频变换器描述, 而在较高频段, 它是特性阻抗为Z0的传输线［5］。
2. 2 宽带匹配电路设计
宽带放大器的匹配电路设计与窄带放大器有所不同, 宽频带放大器电路结构主要可分为以下几种: 平衡式放大器、反馈式放大器、行波式放大器、有损匹配式放大器和有源匹配式放大器等。以上这些宽带匹配电路设计各有优缺点, 现将它们的性能做简单比较［6，7］, 如表1 所示。
负反馈结构又分为源极串联负反馈和漏极并联负反馈, 综合考虑之后, 选定了并联负反馈宽带放大器结构。并联负反馈可以减小功放管S参数的S11和S22的幅度, 使得宽带匹配更容易实现, 提高增益平坦度, 尤其是能够增强低频段的稳定性; 在改善增益平坦度的同时, 也使放大器的输入输出驻波比得到改善, 还可以降低晶体管参数的离散性对放大器特性的影响［8］。并联负反馈的增益是由反馈电阻决定, 而不是功放管的S参数。其电路如图4 所示, 它的小信号电路的简化模型如图5 所示。
忽略源栅电容Cgs的影响, 其S参数:
式中, Z0为特征阻抗, Rfb为并联负反馈电阻的阻值。
在理想匹配的情况下, S11= S22= 0, 即输入、输出VSWR =1, 则:
由式 ( 2) 可以看出, 并联负反馈放大器的增益由Rfb决定, 与频率无关［9］。这样可以通过并联负反馈电路来获得平坦的增益, 拓宽放大器的带宽。
未采用宽带匹配设计时, 放大器的增益曲线如图6 所示。
采用宽带匹配设计后, 放大器的增益平坦度得到较大改善, 如图7 所示。
由图7 可知, 采用并联负反馈电路之后, 放大器的增益平坦度得到了很好的改善。
3 测试结果与分析
3. 1 功放调试
功放的调试在整个功率放大器的设计过程中非常重要。调试的手段主要是调整匹配电路, 偏置电路。通过调试使得功放的各个指标达到要求［10］。
功放调试时, 首先对各级功率管的静态工作点进行调试。各功率管的静态工作点调试完毕后即可进行加激励调试。加激励调试时, 必须逐级对功率管进行调试, 第一级功率管调试完毕后方可进行第二级功率管的调试, 依此类推。
3. 2 测试结果
完成调试后, 进行详细的指标测试, 具体测试数据如表2 所示。
3. 3 结果分析
功率放大器的调试需要注意很多因素。首先要熟悉测试仪器的操作使用, 其次要注意功放管的过流、过压和自激振荡。LDMOS管的栅极很容易发生静电击穿而导致器件损坏, 因此在调试的时候注意防静电, 在焊接时电烙铁保证接地良好, 防止功放管损坏。通过认真的设计, 仔细的调试, 使得最终的功率放大器基本达到了预期的指标要求。
4 结束语
此次设计的70 ~ 300 MHz的功率放大器是根据系统需求而设计, 难点在于在较小的体积和超宽频带内实现大功率输出。在电路的设计中, 功率管的外围匹配电路布局非常重要, 而且由于是大功率器件, 需要充分考虑各级功率管之间的空间干扰及自激效应, 必要时采用分腔结构设计或金属挡板隔离设计。确保各器件接地良好。通过对电路进行精心设计, 合理选择器件, 准确的仿真最终实现了该功率放大器, 满足了系统的指标要求。通过此设计, 总结出了一些大功率条件下的超宽带匹配电路的经验。
参考文献
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VHF在船舶避碰中的应用 篇8
关键词：VHF,船舶避碰,应用
1 VHF介绍
VHF通信特点。VHF进行通信是通过语言信息进行的, 在一定的范围内, 这种通信工具传输的质量很高, 而且信号强度好。船舶上只要配备了VHF设备, 驾驶员就能及时的获取其他船舶的信息, 经过双方交流, 作出航行避让方案。在船舶避碰中, 和以往使用的雷达标绘不同, 这种工具获取信息的能力更强。因为雷达标绘所观察到的信息数据不够充分, 一般来说, 要是数据信息更准备, 雷达标绘需要观测三个或者以上才能达到效果, 但是如果多次观测需要一定的时间。从这方面来看, VHF比雷达标绘要先进的多, 因为它迅速准确, 耗时少。另外, VHF在改变船的角度观测上的效果要比雷达标绘效果要好的多。从以往的案例中发现, 雷达标绘在对船舶小角度改向时因为观测效果的不明显而导致船舶碰撞。而VHF在沟通以及获取他船具体信息上, 能够迅速的作出避让措施, 船舶一旦发生变化, VHF就会及时地向目标船进行信息报告, 提醒目标船。
2 VHF通信条件下, 船舶发生碰撞的原因
既然, VHF在船舶避碰中有那么多优势, 那么为什么在使用这种通信工具时还会出现一些问题, 主要有以下几个原因。
首先, 很多船舶驾驶员把VHF作为通信工具, 没有正确发挥其作用。这里举例说明。二十世纪八十年代初, 在中国南海发生两船相撞事故, 造成了严重的损害。事故发生当晚, 水域的能见度较好, A轮北上, B轮南下, 在事故发生前的15分钟, A轮和B轮的驾驶员通过VHF进行过对话, 但是对话的内容却和航行没有任何关系。随着船舶的接近, 两个船舶的驾驶员没有进行了望, 直至船舶碰撞前的2分钟, 驾驶员才开始采取避让措施, 但是已经为时已晚, 最终酿成悲剧。其次, 由于驾驶员联系有误导致VHF使用没有达到预期的目标[1]。如果船舶行使在能见度角较差的海域, 而且船舶又多的情况下, 双方产生了误联系, 那么也容易导致船舶碰撞。原本A船要和B船进行联系, 要求对方避让, 但是因为联系有误, 而是C船接收到信息, 就会使得局面紧迫或者导致碰撞事故。另外, 没有正确遵守避碰规则。VHF能否取得效果当, 取决于其使用是否得当, 以及是否按照规则进行。在实际情况中, 有的船舶驾驶员因为过分的依赖这种通信工具, 在和目标船达成协议后, 开始松懈, 以至于发生突发状况不能及时作出解决措施。最后, 由于语言不通, VHF在使用时没有发挥作用。在船舶驾驶员持有VHF会话证书下, 在实际情况中, 驾驶员之间交流仍然存在问题。
由此看来, VHF通信工具如果没有正确的操作其先进性就无法表现出来。
3 VHF协助避碰注意的问题
3.1 重视航海用语使用
船舶驾驶员在使用VHF通信时使用的语言如果出现混淆现象就容易影响VHF在避碰交流时的通信效果。因此, 在设计用语时要选择简练不含糊的词语, 这样便于驾驶员记住和使用。国际上关于标准航海用语中规定作出如下解释:驾驶员要熟悉经常使用的海上通信用语;尽量做到信文标记, 便于目标船理解;使用数量和代码词, 这些词语简单易懂, 便于对方理解。因为, 船舶在进行避让时的时间十分重要, 如果用语复杂需要对方花时间理解, 那么就会耽误最佳的避让时间。
3.2 加强监督管理
海上监督船舶的管理部门是港监部门[2]。在船舶使用VHF进行通讯时, 港监部门要保证通信顺利, 对船舶驾驶员之间的通信进行监听, 了解海上情况。如果船舶驾驶员利用VHF聊天, 要实施惩罚。
3.3 掌握呼叫和识别方法
为了使得互不认识的双方在毫无准备的情况下, 短时间内进行沟通, 就要做好呼叫和识别工作[3]。做好呼叫识别工作应该注意以下几点:在大型海域, 如果没有陆标, 就要以本船作为参照物, 以本船和对方船之间的距离等内容对目标船进行呼叫识别;如果有陆标, 就要使用这些陆标作为参照物进行呼叫识别;在能见度较低的海域, 如果要寻找识别物有一定的难度。VHF发挥作用的正常距离是35～65n mile, 通过发射点波使周围的船舶接收信息。对于这种情况, 可以使用识别器进行天线电波发射对来船进行呼号。如果没有这个设备可以使用雷达。
4 结论
为了减少海上事故的发生, 船舶驾驶员应该熟悉和熟练VHF的使用, 在航行中使用VHF时要进行正规的了望, 同时提高自身的英语会话能力。为了保证VHF发挥作用, 驾驶员要做好语言工作。目前, 已经出现使用计算机设备进行语言障碍排除。无论怎么样, 船舶驾驶员作为发送信息, 了解海上情况的关键, 要做好自己的分内工作, 切勿使用VHF进行私人聊天, 一旦发生问题, 后果将不堪设想。只有在充分使用VHF通信工具下, 船舶才能安全的航行。
参考文献
[1]邹斌阳, 倪国强.浅谈信息融合技术在典型船舶避碰系统中的应用[A].中国体视学学会图像分析分会、中国体视学学会仿真与虚拟现实分会、中国计算机用户协会图像应用分会.第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集.中国高科技产业化研究会信号处理专家委员会、中国计算机用户协会图像应用分会.2009:5.
[2]邹晓华, 吴洁, 刘以安.分解协调法在船舶避碰决策中的研究[A].江苏省系统工程学会.江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集.江苏省系统工程学会, 2009:5.