某型超短波电台跳频通信故障分析与排除

中国电子科技集团公司第十研究所 曾事伟

超短波通信通常指利用30MHz～300MHz频段进行无线电波传输信息的通信。超短波通信技术成熟，信号清晰、稳定，使用方便，在海、陆、空通信以及三者之间的相互通信中被广泛应用，在军民航空通信领域发挥着重要作用。

跳频（FH）通信是扩频通信中的一种，跳频主要是载频受一伪随机码的控制，不断地、随机地跳变，可看成载频按照一定规律变化的多频频移键控。即通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变。跳频技术经过多年发展，技术日益成熟，已经在超短波频段，实现了技术应用。

某型超短波电台，工作频段在超短波频段，调制方式多样，具备常规和扩频抗干扰通信功能，成为空空、空地数据传输和话音通信的主要设备。其中跳频通信具有抗干扰能力强，安全保密，数模兼容、抗多径特性等优点成为复杂环境下的主要通信方式。

跳频通信在使用中也会出现通信双方不能正常通信联络的情况，影响飞行训练。本文针对跳频通信联络异常情况，通过故障树分析排故，经过实践验证，排除了跳频通信故障，满足了训练要求。

1 通信系统简要框图

某型飞机通信系统主要由音响中心、超短波电台、天馈系统、控制系统等组成，简要框图见图1。

图1 通信系统简要框图

2 故障现象

某型飞机在地面通信联络检查时发现，常规方式通信联络正常，但是抗干扰的跳频通信联络时出现：在该型飞机之间进行话音通信联络，所有方式通信联络正常；但是该型号飞机与其他型号飞机进行跳频方式多平台联络时，在五个跳频波道的联络中，有三个跳频波道联络正常，有两个跳频波道不能正常通信联络。但是，其它平台跳频方式相互通信联络正常，只有该型号飞机与其它平台不能相互通信联络。切换备份电台、更换相关机载设备后，进行通信联络，故障现象同样。

2.1 故障分析排查

根据故障现象结合系统框图（见图1）及电台工作原理做出该故障现象的故障树，见图2。

图2 故障树

通信系统要正常进行通信联络，各相关系统的机载设备应该正常工作，无故障，针对故障树中的故障可能性进行排故分析：

（1）常规方式通信联络正常，且有三个跳频波道通信联络正常，可以排除音响系统故障的可能。

②矿业废弃地一般存在大量石块或风化的大颗粒碎石，整体上粒径较大，容易透水，而底泥则粒径细小，紧实度高，用于矿业废弃地改良可以实现物理结构互补，提升废弃地的保水蓄水能力，满足植物生长需求。

（2）通信系统参数能够正常加载，每次能加载成功，可以排除控制系统故障的可能。

（3）根据通信参数和频点工作频段，且本型号飞机能正常通信联络，可以排除天馈系统驻波超差、插损大的可能。

（4）本型号飞机间能互相通信联络，在备份电台下也出现该现象，且该型号飞机都出现该故障现象，可以排除电台故障的可能，暂时不用再往下分析。

（5）跳频方式要进行通信，通信平台上的相关通信设备工作正常，跳频参数必须一致。但是该型号飞机的跳频参数与其它平台的跳频参数的一致性不能排除。重点对跳频参数的一致性进行分析排查。排查过程如下：

首先，根据电台的跳频通信工作原理，有三个跳频波道能够通信联络，可以排除TOD（Time of Day）时间和跳频密钥不一致的可能，但跳频波道的波道参数和跳频频表的一致性不能排除，需对电台内的波道参数和跳频频表进行参数比对分析排查。

其次，可以使用简易参数加载器、电源和连接线缆与超短波电台相连接，读取电台内已加载的参数，再进行比对分析。任意拆卸飞机上一电台，并按图3连接好测试设备，进行上电，读取参数，按下列步骤进行操作。

图3 测试连接框图

第一步：波道参数比对，通过加载器读取电台波道参数，读取出不能互通的两波道参数，与原始需要加载的参数进行比对，比对结果，波道参数完全一致，排除波道参数不一致的可能。

第二步：对频表参数进行比对，通过加载器读取电台频表参数，读取出不能互通的两跳频波道频表参数，与原始需要加载的频表参数进行比对，比对结果，发现不能互通的两个波道的频表参数与原始要加载的频表参数不一致。

第三步：为快速排故，使用参数加载器对不能互通的两跳频波道的频表进行重新编写、编译并加载，再重新读取，比对结果完全一致。重新加载后，再将电台装机，进行通信联络，与原来同型号能通信联络的飞机已不能互相通信联络，但是与其他平台能够正常通信联络，已基本明确为跳频频表参数不一致导致不能互相通信联络。

第四步：将该型号所有电台频表进行重新加载，并进行通信联络，各平台之间都能进行互相通信联络。

通过以上步骤，找到了该型飞机间跳频波道不能通信联络的原因为：跳频频表参数不一致导致，也印证了故障树的分析。

2.2 故障原因

为查明频表参数异常的故障原因，再进一步分析，所有该型号的飞机参数都是通过地面站对原始参数进行编写、编译后再进行加载，问题可能出现在地面站参数编写、编译阶段。于是又用地面站对频表参数重新进行编写、编译，再重新对机载设备进行加载，加载后又出现同样故障现象。即表明频表参数异常发生在地面站参数编写、编译阶段。通过还原跳频参数，发现编译后的两波道的频表参数出现了异常，原因为：在某些复杂特殊频表的处理上，参数在编译过程中会出现异常。通过软件升级可以解决该现象的发生。

通过上述故障分析和排故操作，彻底查明出现两跳频波道不能正常通信联络的原因为：频表参数在编译的过程中频表参数发生了变化，导致加载进电台的频表参数与要加载的原始频表参数不一致，在飞机上表现出与其它平台跳频方式不能正常通信联络。

3 改进措施

对地面站参数编写编译软件进行升级改进，解决跳频参数编译异常问题。

4 结论

通过该故障，以及使用中的经验总结，可以归纳出跳频通信不能通信联络的主要有以下原因：

（1）参数异常

参数异常，主要表现为通信双方跳频参数不一致，跳频参数主要有：波道参数、跳频密钥、频表参数、TOD（Time of Day）时间。如果双方任一参数不一致，都会导致跳频通信不能正常通信联络，所以在参数的规划编写、编译生成的过程中必须严谨细致，保证参数准确无误。

（2）机载设备故障

机载设备，主要包括天馈系统、超短波电台、控制设备、音响中心等故障，该类故障可以通过机载设备的备份功能和串件方式进行排除。但可重点关注超短波电台，可以通过通信系统的双电台互相备份功能或串件操作进行排除，根据近年的排故和返修情况统计，跳频方式不能互通的故障情况，多数情况为跳频参数不一致所致，通过重新编写编译并加载跳频参数，故障能得到排除。

（3）环境因素

跳频通信作为一种抗干扰通信方式，当外界环境超过设备的工作极限，也会出现通信联络不畅的情况。该情况下就需要使用电磁波监测仪、频谱仪、高增益天线等专用仪器设备进行环境监测和干扰源查找，在此不再赘述。

结语：本文主要介绍了某型飞机通信系统构成，超短波电台跳频通信故障现象，通过故障树进行故障分析，详细分析了故障发生的原因，并通过简易设备读取数据，比对分析和验证操作，找出了故障原因，提出相应整改措施，并对超短波电台的跳频通信联络故障进行了总结，对飞机的维护、保障和设备使用具有实际指导作用。