实际应用中,高频(HF)通信将频率低端从3兆赫向下扩展到2兆赫,系统工作于2兆赫~30兆赫频率之间。
机载高频通信
利用频率为3兆赫~30兆赫频段的电波实现飞机与飞机,飞机与地面、海面其他平台间通信的一种方式。又称机载短波通信。
- 英文名称
- airborne high frequency communication
- 又称
- 机载短波通信
- 所属学科
- 航空宇航科学与技术
机载高频通信可以提供视距通信、超视距通信。高频频段的电波在发射后,可以直接到达接收端,实现视距传输。机载高频通信系统超视距传输利用天波(图1)传播,即利用地球表面和电离层使通信信号来回反射而传播,形成远距离多跳传播模式,传输距离100~2000海里。信号传输的距离随时间、射频和飞机的高度的不同而有所改变。
机载高频通信系统通常用来实现远距离(超视距)通信,但其传输能力有限,主要实现话音、电文以及低速率数据传输。由于受电离层变化及多径效应的影响,机载高频通信的可靠性和稳定性较差。影响机载高频通信有多种因素,主要是收发机的距离、发射机的临界角、频率使用、电离层等。由于高频信号的不稳定,电台数量众多及电台间的相互干扰,严重影响高频通信系统的通信质量。
电离层传播模式的短波信道,通信容量小,传播稳定性易受昼夜、季节变化的影响。采取及时换频和抗衰落措施可以保持通信的稳定性和可靠性。磁暴、极光、核爆炸等对短波通信影响严重,但不经常发生;短波信道是开放型信道,广播性强,易受天电和邻带的干扰。为此,必须加强对通信频率的管理。对于保密通信则应采取加密措施;高频通信具有投资小,建设快,灵活性大,不受地形、距离限制等优点。
机载高频通信设备通常称为机载短波电台(图2),由无线电通信面板、收发机、天线耦合器、天线等组成。机载短波电台使用频率选择和控制信号来发射和接收话音信号,发射时用一个来自机内通话系统的话音音频信号调制载波信号;接收时通过解调射频载波信号,使音频信号从射频载波信号中分离出来,收发机将音频信号发送给机内通话系统。
高频通信是不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段,如果发生战争或灾害,各种通信网络都会受到破坏,卫星也会受到攻击。无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与高频通信无法媲美。与卫星通信相比,高频通信运行成本更低,在卫星通信还没有完全普及的情况下,机载高频通信是飞机平台远距离通信的主要手段,尽管新型无线电通信系统不断涌现,高频这一传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘汰,还在不断快速发展。
随着人们对电离层衰落特性的深入研究,以及自适应技术、猝发传输技术、数字信号处理技术、差错控制技术、扩频技术、超大规模集成电路技术和微处理器的广泛应用,使机载高频通信进入了一个崭新的发展阶段,已经出现具有自适应选频能力的机载短波收发信机和具有自适应信道均衡能力的短波终端,使得机载高频通信质量得到明显改善。在军事应用中,机载高频通信通常采用跳频手段来对抗敌方人为干扰,慢跳频每秒数十跳,快跳频每秒数千跳。
条目图册
扩展阅读
- 李航,叶玉宝.典型民航飞机通信系统.西安:西北工业大学出版社,2016.
- 樊昌信,曹丽娜.通信原理.北京:国防工业出版社,2012.