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中图分类号：V243.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0247-01
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。有些低空飞行活动在丘陵、山区、城市、国境地带、海洋上空进行，通信保障困难。从军航担负的国土防空角度来看，防止敌对势力低空突防，引导己方战机进行低空或超低空拦截，同样需要低空通信的保障，所以建设有效的通信保障网络将有利于提高我国空域的飞行、防空安全综合保障能力。
一 低空空域通信保障现状及面临问题
（1） 通信覆盖有限
现行的军民航地空通信主要以甚高频、超高频为主，经过近年来的建设，已基本实现了东部地区3 300m以上空域的VHF话音通信覆盖，西部主要航路6 600m以上的VHF话音通信覆盖。在低空空域，通信覆盖基本没有考虑此空域，低空通信受地形、地貌影响，存在较多肓区，通信覆盖半径较中高空大为降低，大部分低空空域基本处于“叫不到”的状态。
（2） 电磁环境复杂
由于现有保障设备无线电信号覆盖能力受限，加之目前通信系统设计时未充分考虑低空区域覆盖问题，无线电波易受地形、地貌影响，多径衰落严重，影响通信能力。所以，必须需在原有管制区域内增大通信设施的分布密度，使目前已显拥挤的无线电信道更加紧张。同时，低空区域内的电磁环境较中、高空更为复杂，各种军民用地面通信系统对低空区域电磁环境影响较大，复杂的电磁环境对管制区域内无线网络频率规划与管理提出了更高的要求。
（3） 保障相对孤立
目前，管制系统与电台采用点对点专线连接，各管制系统地空通信独立成网，保障关系固定，相邻区域内的电台无法共享使用，不能满足远程、大区域通信保障的需要。
（4） 数据链能力低
利用数据链通信、实施自动相关监视已成为空管发展的必然趋势。现有的通用航空器大部分不具备数据链通信手段，无法适应未来的发展。同时，军民航的数据链体制具有较大差异，互联互通存在问题。
二 低空空域通信保障对策
（1）利用多种手段互为补充消除盲区
现有通用航空器装备最多的是超短波电台，其信号较清晰，受外界十扰小，是地空通信发展的重点，建设初期可考虑使用已有通信资源。超短波电台适用于视线距离范围内的管制与指挥通信，通信距离与航空器的飞行高度和天线架设高度有关。按理论计算，无遮挡情况下，天线高度以50m为例，飞行高度7000m的高空，通信覆盖半径可达320km；高度1000m处的覆盖半径可达到159km；在高度400m处的覆盖半径可达到11l km；在高度100 m处的覆盖半径可达到70km。若天线增高到100 m，上述覆盖半径均可提高12 km。根据以上分析，由于信号在低空空域内覆盖半径的减小，应适当增加超短波电台地面站点密度进行补充覆盖。实际建设时应综合考虑通信规模、资金投入、设备维护、地形多径效应和信号衰落影响等因素，并适当增加天线高度，建议重点实现400 11"1以上及部分400m以下低空空域超短波信号全覆盖。
短波通信即可进行视距通信也可进行超视距远程通信，而且设备的投入和使用费用也很低廉。但短波通信存在同有弱点，信号质量不如超短波，存在“寂静区”，但可以通过正确选用工作频率；选择优质天线；选用先进优质电台和电源等设备来改善信号质量并消除盲区。对于没有覆盖到的部分400m以下低空空域，可以依靠短波通信进行低空补盲。同时，短波通信也可以作为超短波通信的备份手段，利用电离层反射的天波传输方式支持远距离的通信保障。
除以上两种通信手段外，还可考虑使用现有的商用GSM和三代移动通信网络。经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，城市或人口密集地区信号可以有效覆盖低空400m以下的空域，并且使用成本低，对于大部分只配备简单通信手段进行目视飞行的航空器，商用移动通信可作为彬空通话冗余备份手段；另一个有效的通信方式为卫星通信，其覆盖范围广，不受地理条件限制，信道稳定，质量好，但使用成本高，对于特殊应用或对成本不敏感的飞行活动可采用此种方式，并且应该在今后一段时期内努力发展我国自有卫星通信系统，从陆基通信向星基通信转变是未来航空通信发展的方向，也是解决低空通信覆盖的有效手段。
综合使用以上多种通信手段，可保证管制服务部门与低空航空器之间相互能够双向通信顺畅，基本上可以消除盲区。
（2）建立以网络为中心的通信保障体系
无论是军事领域的全球信息栅格（tic），还是民用领域的互联网，采用IP技术体制是它们发展的基础和保证。利用现有及新建地面通信资源，使用网络技术在低空飞行用户、飞行服务站、空管、空防部门之间构建低空飞行信息交换网络，支持低空飞行计划受理和动态管理、航行情报、监视、气象、告警服务等信息的交换。随着地空通信资源覆盖的不断完善，可依托地面网络，逐步進行地面短波电台、超短波电台以及卫星站点的组网使用，通过建立区域组网中心，对区域内的无线资源统一进行管理与调配，运用话音和数据的一体化传输，节约地面通信资源。地空话音组网有利于对重点地区进行多通道、多手段、多重覆盖备份，并形成快速入网、快速应用的应急机动通信补盲能力。
（3）展数据链提高综合保障能力
在地空通信网络系统应用中，数据链是通信数字化特点的体现。以现代数据通信技术为基础的数据链通信系统将成为通信系统的核心，其优点是抗噪声性能强、误码率低、可加密、便于处理运算变换、与计算机连接等，克服了航空话音通信系统传输速度慢、占用信道时间长、可靠性差等缺点，并且具有抗干扰能力强、误码率低的特点，已经成为航空通信系统发展的主导方向。
航空器利用数据链，实现位置、标志等信息的传输和交换，支持航空器空中态势的处理和显示，航空器间的相互监视，还可以将航空器的目标识别、定位、标识、空中姿态和指挥引导指令等处理融于一体，大大增强驾驶员、地面指挥员对态势的认知能力，实现航空器的自主避让和防撞，为实现自由飞行奠定基础。
（4）发展认知无线电提高频谱使用效能
认知无线电是智能化的软件无线电，实际上是把软件无线电与频谱监视和管理有效地结合在一起的技术。认知无线电通过感知周围电磁环境，并与通信网进行智能交流，自主发现“频率空穴”，实时调整传输参数，以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。
根据低空空域内现有授权频段上用户多，业务量拥挤，无线电频段已基本趋于饱和的矛盾，针对低空空域复杂的电磁环境，应用认知无线电技术，可改善现有静态频谱分配导致授权频段利用率低下的现状，提高使用效能[20]。
（5）保障网络一体化建设提高资源利用率
一体化设计可以分为两种情况：一是采用数据链，此方式是针对合作目标的监视手段。航空数据链系统可以整合通信、导航和监视的功能于一体，保障飞行安全；战术数据链系统则是指挥、控制、通信、计算、情报、监视与侦察（C4ISR）的黏合剂，在信息收集、分发、处理和共享中起着至关重要的作用。现有的数据链系统多种体制并存，需逐步进行相互融合，以便互联互通。另一方面，对于非合作目标的监视手段，通过发展有源相控阵（AESA）技术，利用其多波束同时扫描的特点，在对空主动监视的同时进行数据链通信，其性能将远优于现有的宽带数据链和通信系统。
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。有些低空飞行活动在丘陵、山区、城市、国境地带、海洋上空进行，通信保障困难。从军航担负的国土防空角度来看，防止敌对势力低空突防，引导己方战机进行低空或超低空拦截，同样需要低空通信的保障，所以建设有效的通信保障网络将有利于提高我国空域的飞行、防空安全综合保障能力。
一 低空空域通信保障现状及面临问题
（1） 通信覆盖有限
现行的军民航地空通信主要以甚高频、超高频为主，经过近年来的建设，已基本实现了东部地区3 300m以上空域的VHF话音通信覆盖，西部主要航路6 600m以上的VHF话音通信覆盖。在低空空域，通信覆盖基本没有考虑此空域，低空通信受地形、地貌影响，存在较多肓区，通信覆盖半径较中高空大为降低，大部分低空空域基本处于“叫不到”的状态。
（2） 电磁环境复杂
由于现有保障设备无线电信号覆盖能力受限，加之目前通信系统设计时未充分考虑低空区域覆盖问题，无线电波易受地形、地貌影响，多径衰落严重，影响通信能力。所以，必须需在原有管制区域内增大通信设施的分布密度，使目前已显拥挤的无线电信道更加紧张。同时，低空区域内的电磁环境较中、高空更为复杂，各种军民用地面通信系统对低空区域电磁环境影响较大，复杂的电磁环境对管制区域内无线网络频率规划与管理提出了更高的要求。
（3） 保障相对孤立
目前，管制系统与电台采用点对点专线连接，各管制系统地空通信独立成网，保障关系固定，相邻区域内的电台无法共享使用，不能满足远程、大区域通信保障的需要。
（4） 数据链能力低
利用数据链通信、实施自动相关监视已成为空管发展的必然趋势。现有的通用航空器大部分不具备数据链通信手段，无法适应未来的发展。同时，军民航的数据链体制具有较大差异，互联互通存在问题。
二 低空空域通信保障对策
（1）利用多种手段互为补充消除盲区
现有通用航空器装备最多的是超短波电台，其信号较清晰，受外界十扰小，是地空通信发展的重点，建设初期可考虑使用已有通信资源。超短波电台适用于视线距离范围内的管制与指挥通信，通信距离与航空器的飞行高度和天线架设高度有关。按理论计算，无遮挡情况下，天线高度以50m为例，飞行高度7000m的高空，通信覆盖半径可达320km；高度1000m处的覆盖半径可达到159km；在高度400m处的覆盖半径可达到11l km；在高度100 m处的覆盖半径可达到70km。若天线增高到100 m，上述覆盖半径均可提高12 km。根据以上分析，由于信号在低空空域内覆盖半径的减小，应适当增加超短波电台地面站点密度进行补充覆盖。实际建设时应综合考虑通信规模、资金投入、设备维护、地形多径效应和信号衰落影响等因素，并适当增加天线高度，建议重点实现400 11"1以上及部分400m以下低空空域超短波信号全覆盖。
短波通信即可进行视距通信也可进行超视距远程通信，而且设备的投入和使用费用也很低廉。但短波通信存在同有弱点，信号质量不如超短波，存在“寂静区”，但可以通过正确选用工作频率；选择优质天线；选用先进优质电台和电源等设备来改善信号质量并消除盲区。对于没有覆盖到的部分400m以下低空空域，可以依靠短波通信进行低空补盲。同时，短波通信也可以作为超短波通信的备份手段，利用电离层反射的天波传输方式支持远距离的通信保障。
除以上两种通信手段外，还可考虑使用现有的商用GSM和三代移动通信网络。经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，城市或人口密集地区信号可以有效覆盖低空400m以下的空域，并且使用成本低，对于大部分只配备简单通信手段进行目视飞行的航空器，商用移动通信可作为彬空通话冗余备份手段；另一个有效的通信方式为卫星通信，其覆盖范围广，不受地理条件限制，信道稳定，质量好，但使用成本高，对于特殊应用或对成本不敏感的飞行活动可采用此种方式，并且应该在今后一段时期内努力发展我国自有卫星通信系统，从陆基通信向星基通信转变是未来航空通信发展的方向，也是解决低空通信覆盖的有效手段。
综合使用以上多种通信手段，可保证管制服务部门与低空航空器之间相互能够双向通信顺畅，基本上可以消除盲区。
（2）建立以网络为中心的通信保障体系
无论是军事领域的全球信息栅格（tic），还是民用领域的互联网，采用IP技术体制是它们发展的基础和保证。利用现有及新建地面通信资源，使用网络技术在低空飞行用户、飞行服务站、空管、空防部门之间构建低空飞行信息交换网络，支持低空飞行计划受理和动态管理、航行情报、监视、气象、告警服务等信息的交换。随着地空通信资源覆盖的不断完善，可依托地面网络，逐步進行地面短波电台、超短波电台以及卫星站点的组网使用，通过建立区域组网中心，对区域内的无线资源统一进行管理与调配，运用话音和数据的一体化传输，节约地面通信资源。地空话音组网有利于对重点地区进行多通道、多手段、多重覆盖备份，并形成快速入网、快速应用的应急机动通信补盲能力。
（3）展数据链提高综合保障能力
在地空通信网络系统应用中，数据链是通信数字化特点的体现。以现代数据通信技术为基础的数据链通信系统将成为通信系统的核心，其优点是抗噪声性能强、误码率低、可加密、便于处理运算变换、与计算机连接等，克服了航空话音通信系统传输速度慢、占用信道时间长、可靠性差等缺点，并且具有抗干扰能力强、误码率低的特点，已经成为航空通信系统发展的主导方向。
航空器利用数据链，实现位置、标志等信息的传输和交换，支持航空器空中态势的处理和显示，航空器间的相互监视，还可以将航空器的目标识别、定位、标识、空中姿态和指挥引导指令等处理融于一体，大大增强驾驶员、地面指挥员对态势的认知能力，实现航空器的自主避让和防撞，为实现自由飞行奠定基础。
（4）发展认知无线电提高频谱使用效能
认知无线电是智能化的软件无线电，实际上是把软件无线电与频谱监视和管理有效地结合在一起的技术。认知无线电通过感知周围电磁环境，并与通信网进行智能交流，自主发现“频率空穴”，实时调整传输参数，以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。
根据低空空域内现有授权频段上用户多，业务量拥挤，无线电频段已基本趋于饱和的矛盾，针对低空空域复杂的电磁环境，应用认知无线电技术，可改善现有静态频谱分配导致授权频段利用率低下的现状，提高使用效能[20]。
（5）保障网络一体化建设提高资源利用率
一体化设计可以分为两种情况：一是采用数据链，此方式是针对合作目标的监视手段。航空数据链系统可以整合通信、导航和监视的功能于一体，保障飞行安全；战术数据链系统则是指挥、控制、通信、计算、情报、监视与侦察（C4ISR）的黏合剂，在信息收集、分发、处理和共享中起着至关重要的作用。现有的数据链系统多种体制并存，需逐步进行相互融合，以便互联互通。另一方面，对于非合作目标的监视手段，通过发展有源相控阵（AESA）技术，利用其多波束同时扫描的特点，在对空主动监视的同时进行数据链通信，其性能将远优于现有的宽带数据链和通信系统。