工信部无2014317-5 高频(HF)地空通信系统监测方法

1、 高频(HF)地空通信系统监测方法I 目录1.范围 .12.规范性引用文件.13.术语和定义.13.1地空通信系统.13.2地面通信设备.13.3短波通信设备.13.4遥控地面站.13.5高频(HF)地空话音通信系统.13.6高频(HF)地空数据通信系统.13.7短波数据链.14.高频(HF)地空通信信号.24.1高频(HF)地空数据通信系统信号类型及参数特征.24.2高频(HF)地空通信频段.35.高频(HF)地空通信系统监测方法.45.1高频(HF)地空通信系统监测设备配置规范.45.2监测方式.45.3监测地点.55.4参数设置.55.5信号监测及分析.65.6高频(HF)地空通信系统干

2、扰判定分析.65.7高频(HF)地空通信系统干扰源定位方法.76.高频(HF)地空通信系统监测表格.106.1国际联合监测报告表.106.2短波特定监测业务报告表.11附录 A .14II 1.范围本规范规定了高频(HF)地空通信系统监测方法。包括高频(HF)地空通信系统的定义、实现的功能以及信号类型；高频(HF)地空通信系统的监测方法；高频(HF)地空通信系统监测设备的配置。本规范适用于民用航空行业高频(HF)地空通信系统。2.规范性引用文件MH/T 4002.1-1995短波地空通信地面设备通用规范第1部分：短波单边带设备技术要求MH/T 4002.2-1995短波地空通信地面设备通用规范

3、第2部分：短波单边带设备维修规范3.术语和定义3.1地空通信系统航空器和地面上电台之间的双向通信系统。3.2地面通信设备在地面上使用的航空电信勤务通信设备，它不是航空器电台。3.3短波通信设备利用短波进行无线电通信的设备。3.4遥控地面站是HF地空数据通信系统的地面节点，用于飞机与地面数据通信网的连接，主要功能是将地面采集的维护数据通过地/空数据链发到飞机，并接收空中通过HF机载数据通信系统发来的监控数据。3.5高频(HF)地空话音通信系统该系统用于在短波频段频段飞机机载设备和地空通信网络之间建立飞机与地面计算机系统之间的连接，实现地面系统与飞机之间的双向话音通信。3.6高频(HF)地空数据通

4、信系统该系统用于在短波频段频段飞机机载设备和地空通信网络之间建立飞机与地面计算机系统之间的连接，实现地面系统与飞机之间的双向数据通信。3.7短波数据链支持飞机使用短波（航路）业务频率上的数据通信，使用面向比特的规程。1 4.高频(HF)地空通信信号4.1高频(HF)地空数据通信系统信号类型及参数特征4.1.1高频(HF)地空话音通信话音通信是指单边带报话。表1是短波单边带报话的信号监测参数。表1 HF地空通信话音信号监测参数典型信号抑制载波单边带报话（USB）监测设备匹配解调方式监听带宽设置测向带宽设置J2B1KHz9KHz1KHz5KHz抑制载波单边带报话（LSB）J2B1KHz9KHz1K

5、Hz5KHz4.1.2高频(HF)地空数据通信数据通信是指通过短波通信数据链（HFDL）支持飞机使用短波（航路）业务频率上的数据通信。使用面向比特的规程。试验显示它比目前短波话音通信有较高的稳定性和可用性。可以提供实用的数据通信，可能作为备用或者卫星数据链的补充。现在的 HF地空通信系统主要采用话音通信，由于话音通信的弊端，未来以数据通信为主。短波数据链的信号特征如下：a)采用单边带发射，副载波频率为1440Hz，符号率1800Bd；采用MPSK（2PSK，4PSK，或者8PSK）调制，用户数据传输速率可选择；时分多址（TDOA）协议通信。每帧数据32秒，分为13个时隙。第一个时隙是电文，包含

6、有时隙的确认和分配码等不b)同类型的信息；后 12个时隙为 MPDU（Medium access Protocol Data Units，媒体访问协议数据单元），它们是用于地面站和飞机之间交换不同类型数据，这些数据包括诸如飞机接入/注销请求，飞机位置，频率分配。2 32 sec Frame- 13 Slots/FrameDL DL DL DL DL DL DL DL DL DLRes Res Res RA RA RA RA Res Res ResULULSquitter32/13 sec Slot- One MPDU/Slot Prekey PreambleData250ms295ms1.8s

7、ecUL UplinkDL Res: Downlink(Reserved)DL RA: Downlink(Random Access)图1短波数据链的时隙结构4.2高频(HF)地空通信频段根据短波频段内所划分的航空移动业务频段、水上移动业务频段、广播业务频段、业余业务频段、固定业务频段等五个主要业务频段对短波信号进行监测。HF地空通信所采用是航空移动业务频段，可以针对性的监测该业务频段，提高HF地空通信监测的效率。表2高频(HF)地空通信频率分配表业务类型频段（单位：KHz）32053155；34003500；46504700；47004750；54805680；56805730；652566

8、85；66856765；88158965；89659040；1000510100；1117511275；1127511400；1320013260；1326013360；1501015100；1790017970；1797018030；2192422000；航空移动3 5.高频(HF)地空通信系统监测方法5.1高频(HF)地空通信系统监测设备配置规范5.1.1设备要求根据实际信号情况的不同，可采用固定监测站、可搬移/小型监测站、移动监测车或者便携式监测测向设备对3MHz-30MHz航空频段范围内信号实施监测和测向定位。本标准中监测测向所用设备为监测接收机、测向接收机、频谱分析仪或者场强仪，所有

9、测量设备和附件（包括天线、射频电缆等）必须经过国家计量部门的检定认可。5.1.2接收机a)b)c)d)e)测量频段覆盖9KHz-30MHz调谐分辨率：1Hz输入驻波比（天线输入）：2MHz)工作温度范围：0-45C5.1.3测量天线a)旋转环形测向天线或交叉环形测向天线，它具备频率在9kHz到2.5MHz范围内的测向能力。b)具有全向接收能力的垂直极化天线系统，它在短波频段（2-30MHz）工作。比如：倒锥天线。c)d)方向性良好，水平极化的天线系统。比如：对数周期天线。如果场地或者经济方面受到限制，天线配置至少要包括一台有源全向天线系统，以便提供水平和垂直极化接收或者是可能的各种极化的接收，

10、该配置应能覆盖9kHz到30MHz的频率范围。5.2监测方式5.2.1固定站监测在覆盖HF地空通信系统的航空频段内，固定监测站应能够完成所有的监测、测量、测向工作，不受工作空间、天线架设和供电的限制。应按“ITU-R SM.1392-2发展中国家频谱4 监测系统的基本要求（01/2011）”和频谱监测手册第2.6节“选址、机房建设及设施”的要求进行固定监测站监测测向系统的配置。5.2.2可搬移/小型监测站在固定监测站的覆盖范围外，能方便接到电源的地方，可架设可搬移式/小型监测站。可搬移式/小型监测站应测向设备应能实现对 HF地空通信系统航空频段范围内干扰信号的监测、分析、测向、定位等功能5.2

11、.3移动监测车拥有在移动中监测测向的能力，应按“ITU-R SM 1723-1-2008移动频谱监测设备”的要求进行移动监测车监测测向系统的配置。满足对HF地空通信系统航空频段范围内干扰信号的监测、分析、测向、定位等功能。5.2.4便携式监测测向设备主要用于干扰源的逼近查找和精确定位。该类设备应能覆盖HF地空通信系统航空频段，配备适合便携的天线、滤波器、放大器、衰减器等。5.3监测地点本规范制定的HF地空通信系统监测方法中，监测地点的选择均认为在航空器飞行航线航路上，所有固定设备和移动设备的架设均在航空器飞行航线航路上。a)测试点应选在开阔地段，要尽量避开架空导线、主要交通公路、电气化铁路、电

12、力牵引设备、高压输电线等各种干扰源，降低到达测量点的反射杂波。b)测量点周围物体超过测量天线架设高度时，物体与天线间水平距离一般应不小于物体高度；周围物体未超过测量天线架设高度时，物体与天线间水平距离一般不小于测量天线的高度或物体最大高度。5.4参数设置a)b)c)监测频段为 4.4节中列出的频段解调方式为J2B监测带宽为9kHz5 d)测量带宽略小于信号带宽5.5信号监测及分析a)对HF航空频段内频点进行监测，记录场强、带宽、示向度、信号调制、频率占用度等参数；b)c)d)e)f)g)h)建立HF航空频段内HF地空数据系统话音和数据信号标准样本；对测得信号进行分析解调，并与HF地空通信系统信

13、号标准样本进行比对；如果为正常信号，则重复步骤a, c；如果与比对信号不符，根据本标准5.6要求,对干扰信号进行分析；按照本标准5.7要求，进行干扰查找；完成监测定位结果记录，并填写国际联合监测报告表和短波特定监测任务报告表；重复上述步骤；5.6高频(HF)地空通信系统干扰判定分析5.6.1干扰现象a)波形或频谱异常:接收到的无线电信号波形和频谱与 HF地空通信系统信号标准样本不一致；b)数据异常:对接收到的无线电信号解调分析，分析结果与正常结果不一致。5.6.2干扰判定5.6.2.1频谱特性判定当监测频谱出现异常时，出现以下几种情况时，应视为出现干扰：a)b)正常信号频谱中间有其他频谱分量；

14、正常信号频谱附近噪声提高。5.6.2.2时域特性判定对调制信号进行时域特性分析，当信号的时长、出现间隔等变化规律与正常样本信号不一致时，应视为出现干扰；5.6.2.3调制域特性判定对调制信号进行分析，当调制方式、符号速率、载波频率、载噪比、误码率等调制域特6 性与正常样本信号不一致时，应视为出现干扰。5.6.3高频(HF)地空通信系统干扰类别分析5.6.3.1无线电台产生的干扰无线电台的干扰包括同频干扰、互调干扰、带外干扰、邻频干扰、阻塞干扰等。5.6.3.2 ISM所用设备产生的干扰ISM所用设备产生的干扰信号形式多样，主要表现为噪底抬高，出现不规则脉冲或噪声尖峰等。5.6.3.3其他任何种

15、类电器设备和装置（除 ISM所用设备）产生的干扰电器设备和装置一般有较高的本振频率，该类设备工作时，其本地振荡器会产生微量辐射。5.6.3.4干扰源与电台距离产生的干扰干扰源与电台距离达不到规定防护距离产生的干扰。5.7高频(HF)地空通信系统干扰源定位方法5.7.1无线电干扰源查找定位流程可按图3所示流程进行无线电干扰源的定位查找，具体步骤如下：a)分析干扰申诉单中航空无线电干扰信号的情况，利用固定监测站进行初期监测，确定干扰信号是否存在；b)未监测到干扰信号的情况下，到受干扰现场进行测量。若现场测量为 HF地空通信台、天馈系统等设备自身造成的干扰，按5.6.3所述确定干扰的具体类别，并完成

16、国际联合监测报告表和短波特定监测任务报告表；否则应采用移动监测手段沿干扰信号来波方向进行测向和场强逼近查找；c)固定监测站能监测到干扰信号的情况下，应根据分析和监测情况确定可用的监测测向设备及天馈系统等，分别按照5.6.2和5.6.3所述方法完成干扰的判定和类别分析，填写国际联合监测报告表和短波特定监测任务报告表；d)e)组织监测人员进行干扰信号的测向和定位；固定监测站无法确定干扰源大致位置的情况下，可利用移动监测进行补点测向，多站交会确定干扰源的大致位置；7 f)确定干扰源大致位置后，利用移动监测手段实施测向和场强逼近查找；g)h)最终查找到干扰源，完成航空无线电监测任务报告表并将资料整理归

17、档；若仍无法定位干扰源位置，则应重复步骤c。8 干扰信号分析干扰情况完成初期监测是否监测到干扰信号否到受干扰现场测量是测量有关参数，进行干扰判定和干扰类别分析是否是设备自身引起的干扰组织固定站测向、交汇定位是否确定干扰源大致位置可搬移式/小型监否否测站补点测向是是否利用移动监测车/便携式监测设备进行场强逼近查找完成测试报告和干扰分析报告，并将资料整理归档是否为真正干扰源是图2高频(HF)地空通信系统无线电干扰源定位查找流程框图5.7.2固定监测站干扰源定位9 组织固定监测站进行干扰源定位，宜采取如下步骤：确定参与交汇定位的测向系统；测向及交汇定位。a)b)5.7.3可搬移式/小型监测站干扰源定

18、位过程利用可搬移式/小型监测站进行干扰源的监测测向过程宜采用如下步骤：架设可搬移式/小型监测站；a)b)c)测向及交汇定位；利用覆盖范围辅助定位。5.7.4移动干扰源定位过程移动干扰定位主要是出动移动监测车或徒步手持便携式监测测向设备，在移动过程中展开监测和测向工作，并利用场强逼近方法精确定位干扰源。宜采取如下步骤：a)远距离干扰源监测和测向在固定监测站或可搬移式/小型监测站无法测得干扰源大致位置时，应出动移动监测车。选择监测场强增强或示向度趋于稳定的方向为干扰源的来波方向，沿此方向进行沿途监测和测向。b)近距离场强逼近，干扰源定位按照5.7.2、5.7.3节定位过程或远距离干扰源测向得到干扰

19、信号大致方位后，应手持便携设备前往干扰源附近区域进行搜索，转动方向性天线，统计并分析不同地点和方向的场强值，通过场强值的变化趋势来判定干扰源位置。c)确定干扰源位置6.高频(HF)地空通信系统监测表格6.1国际联合监测报告表应包括所监测信号的时间、频率、频偏、占用带宽、场强、发射类别、电台标识、备注以及参与测试的监测站等。10 6.2短波特定监测业务报告表应包括所属业务类型、提交报告管理部门、参与测试的测向站、监测时间、信号频率、占用带宽、电台类别、电台位置以及注释等。11 表3国际联合监测报告表频段：参与测试的监测站：日期时间请求测试频率（MHz）所测频频率占用带场强发射类别电台标识备注（U

20、TC）率（MHz）偏置宽（kHz）（dB+或- v/m）开始时间结束时间电台类别名称或呼号填表人：审核人：填表时间：12 表4短波特定监测业务报告表航空移动业务（R）水上移动业务其它业务HF广播业务提交报告的管理部门：参考号码：监测站名称：月份：监测站经纬度：监测时间段ID（呼号或其他识别号）区域/频率开始时间结电台种类占用带发射日期地区方位/注释MHz束时间宽（KHz ）类别位置填表人：审核人：填表日期：13 附录A高频地空通信系统介绍1高频(HF)地空通信系统设备的基本组成及性能指标高频(HF)地空通信系统的设备由短波单边带发信机、短波单边带收信机、遥控器及地空选择呼叫器组成，设备一律使用

21、单边带抑制载波、模拟单信道无线电话工作方式。短波单边带发收信机均采用全固态电路及频率合成技术，频率范围为2.8M-22MHz,发信机功率不大于6KW。高频(HF)地空通信地面站系统由3部分组成：短波设备机房、天线和馈线以及操作台设备。2高频(HF)地空通信系统设备的基本组成短波单边带发信机：a)应为全固态电路，并采用频率合成技术；b)面板应有电源、工作频率、发信种类、射频输出功率、驻波比（或反射功率）等工作状态显示；c)应具有天线失谐、激励器失谐、机内温度异常、主要部件故障等告警功能；d)应有遥控器接口；e)在本地或遥控端应能与地空选呼器相连，以实现地对空选呼功能；f)应有600平衡输出端或5

22、0不平衡输出端；g)峰值包络功率一般不大于2kW，用于对空广播的发信机，其峰值包络功率不应大于6kW。短波单边带收信机：a）应为全固态电路并采用频率合成技术；b）面板应能显示工作频率、工作种类、接收电平等工作状态；c）应能通过面板方便地改变工作频率、工作种类等，并应具有记忆功能，以保证开机后的工作频率、工作种类状态与前次使用相同；d）应具有噪声抑制功能，以控制收信机的噪声电平；e）应具有耳机输出端及录音输出端。耳机输出端的音量控制纽在面板上。短波单边带收发信机：a）应为全固态、模块结构，并满足体积小、安装容易的要求；b）应能在面板上显示工作频率、工作种类、正向功率、反向功率等工件状态，并具有天线失谐、机内温度异常。主要部件故障等告警功能；c ）应具有噪声抑制功能，以控制噪声电平；d）应能通过面板方便地改变工作频率、工作种类等状态，并具有记忆功能，以保证开机后的工作频率，工作种类等状态与前次使用时相同；e）应具有耳机输出端口及录音输出端口，耳机输出的音量控制纽应置于面板上，录音输出端口应能输出发射及接收的音频信号；f ）应有电压驻波比不正常和过流、过压等保护电路；g ）应有地空选呼器接口；h ）应有遥控器接口；i ）应具有交流及直流供电输入端口。遥