天津七六四通信导航技术有限公司 天津 300210
摘要：随着民航事业的不断发展，对于民航运输安全提出了更高的要求，雷电作为影响系统最为严重的因素，和民航运行安全有着直接影响。所以，文章从民航通信导航的防雷及接地系统对安全性进行全面分析，并提出相关对策，保证系统的可靠性，使通信导航服务安全得以保障。
关键词：民航通信；导航系统；防雷接地技术
在民航通信导航系统中，地面的电子设备都很容易受到雷电等自然现象的威胁。一旦系统遭受雷击，必然会产生大量的电流，系统将会受到严重破坏，影响系统的正常运转。为了有效提高系统可靠性，必须要使用有效的手段，对系统展开防雷接地处理，让系统的稳定性得到保障。因此，需要对系统防雷接地工作进行全面的研究分析，为民航飞机的飞行提供保障。
一、民航通信导航系统的构成和作用
民航通信导航系统由两部分构成，分别是通信系统和导航系统。通信系统是帮助民航飞机和地面进行连接的系统，能够实现民航飞机之间的相互通信，让机组成员可以进行自由对话，在机舱内部可以通过广播达到娱乐的目的。该系统包括两个部分，一部分是飞行器上的电子系统，另一部分是地面上的电子系统，这两部分使用电磁波实现信号的传输，构成了通信导航系统。民航飞机在起飞之后，航空公司能够连续的接受飞机设备发送来的信息，对民航飞机进行实时检测。导航系统则是通过对飞行器加速度的测量，通过运算能够掌握瞬时速度，设备安装在飞行器内，不会受到外界的影响，对飞机的飞行进行导航。通过导航系统的应用，对飞机进行引导，让飞机可以沿着预定航线达到预定地点，可以随时提供飞机即时位置。除了民航之外，在军事领域，导航系统还能够和其他系统进行配合，完成对武器的投放、预警、侦察等任务。导航系统同样包括两个部分，分别是飞机上的电子系统以及地面装置。
二、雷电对民航通信导航系统的危害
雷电是一种自然现象，其破坏性较大，尤其是对精密电子设备的危害更大。通信导航系统是民用航空中不可或缺的重要组成部分之一，直接关系到飞机的飞行安全性，一旦通信导航系统发生故障问题，将会造成极其严重的后果。近年来，民航的通信导航台站中引入大量的通信设备，由此虽然使通信导航的整体性能获得大幅度提升，但由于这些通信设备采用的都是集成度较高的微电子电路，致使其对雷电脉冲较为敏感，如果发生雷击，在浪涌的作用下，会导致设备过压损坏，进而对通信可靠性造成影响，不利于飞机的安全飞行。当雷电击中民航通信导航台站所在的建筑物时，会引起过电压，并经由通信电缆入侵到台站内的通信导航设备当中，这样便会导致导航系统故障。因此，为最大限度地减轻雷电对民航通信导航系统的影响，必须采取合理可行的防雷接地技术措施，提高系统的耐雷水平。
三、防雷措施
1.外部防护
对于民航通信系统而言，雷电现象带来的危害十分巨大，一旦遇到雷电天气，系统将会受到重大干扰，让系统电流或者电压瞬间增大，让系统中的电子设备受到不可逆转的损伤。因此必须要对系统采取有效的疏导方法和隔离方法保护系统电子设备，防止雷电造成的伤害，由于施加防雷措施的位置有内部和外部的差别，可以分成内部保护和外部保护两种保护系统。对系统设置的外部保护需要在外部建筑以及外部环境中设置避雷线、避雷针以及避雷网等装置，对民航通信系统进行保护。在雷电放出电流同时逐渐接近地面的时候，地面电磁场会由于雷电接触开始出现畸变，避雷针在顶端部分将会形成电场，会让雷电导电受到影响，对雷电起到引导作用，将雷电引导到避雷针的方向让电流释放出来，通过接地装置以及地线的设置将雷电引入地面，这样可以让电子设备得到良好的保护，不会受到雷击的影响。例如：使用隔离方法进行防雷保护，安装电气设备进行保护，这种方式的保护可以分成过电流保护以及过电压保护两种。使用半导体制作的固态浪涌保护器在受到雷击产生的电压如果超过了击穿电压，可以将电压引入地面，这样不会出现续流，响应时间也非常短。
在民航通信系统中，避雷针的设置能够发挥出十分有效的手段，在民航指挥中心中，在各个部位安装必要的避雷装置。安装避雷装置也需要遵守严格的技术规范，需要参照建筑物面积、高度以及雷电频发位置，通过系统的分析研究，让重要位置以及高发位置都设置严密的避雷装置，并保证避雷装置可以按照技术规范完成。同时需要将防雷装置和接地体之间控制在安全距离以上，需要严格地接金属体和线管，同时要让接地装置可以得到共用，让系统安全得到保障。
2.内部防雷措施分析
当雷电发生的同时，也伴随着强大的电磁场，其辐射范围内的电线、电缆上会感应产生瞬间高电压脉冲，这些高电压脉冲沿着电缆线可以轻易地击穿脆弱的设备电子线路，造成设备损坏。雷电电脉冲对空管设备的入侵主要有电源线路、信号线、馈线线路等三个通道。首先需要进行电源防雷，电源部位应安装三级防雷装置，根据作用配备防雷器，对电源进行保护。其次需要进行信号防雷，给传输设备上配备上对应的避雷装置，避免信号在实际传输过程中受到雷击的影响。室内电子设备较多时，应通过等电位联结、屏蔽、合理选择过电压保护器、合理布线和良好的接地等方法来减少雷电流和产生的电磁效应、防止反击及接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电电磁脉冲所造成的危害。
四、接地措施分析
1.屏蔽技术
在通信导航系统防雷中，屏蔽是一种较为简单且有效的技术措施，通过对电缆进行屏蔽处理，能够对雷击产生的电磁脉冲干扰进行抑制。由于民航通信导航系统中有很多电缆都是在露天环境内布设，从而增大了雷击的可能性，如果电磁脉冲侵入电缆后，会对连接的通信设备造成影响。故此，可对电缆采取电磁屏蔽保护。进入通信机房的电缆需要进行屏蔽处理，并在屏蔽层的两侧进行可靠接地。
2.等电位连接技术
通信导航机房内的所有设备均应当进行等电位连接，将带电的金属以SPD（浪涌保护器）和汇流排进行连接，不带电的金属则可以导线与汇流排进行连接，并将汇流排进行接地，从而使所有通信设备达到等电位的状态，以此来对雷击尽心防范。对于高频通信导航台，可以采用M型共用结构，并遵循就地处理的原则。为使等电位连接的作用得以最大限度地发挥，应当确保连接质量。
3.加大防雷接地的检查力度
为确保防雷接地在民航通信导航系统中的保护作用能够充分发挥，必须保证防雷接地的运行可靠性。因此，需要做好防雷设备的检查工作。可对天线的电缆进行定期检查，看其是否与相应的插座有效连接，接插是否牢固；对天线的平衡进行检查，看不平衡变换电缆是否全部接好，有无缠绕或是扭曲的现象，是否全部处于天线的支架杆内；对天线的电离片及短路片进行全面检查，看是否全部调整至台站的频率范围内；对天线的馈线系统进行检查，看是否与机房内的相关设备进行连接；对所有避雷器进行检查，看运行是否正常；对接地线进行检查，看是否牢固可靠，特别是要加强对接地网的检查，对接地电阻值进行测量，看是否在标准规定的范围内，即小于1Ω。
结论
综上所述，为避免雷电对民航通信导航系统运行安全性和稳定性的影响，应当采取合理可行的防雷接地技术，提高通信导航系统的耐雷水平。所以，通过在电子设备以及建筑物附近安装避雷装置、隔离设备，对系统进行防雷保护，将雷电电荷向地面进行疏导，从而起到良好的保护效果。通过对通信导航系统展开全面的防雷保护工作可以让系统得到优化，让系统能够更稳定地保障飞机的安全飞行。
参考文献：
[1]段长夏.民航通信导航系统中的防雷接地处理研究[J].中国战略新兴产业，2018（32）：147.
[2]郝娜.防雷及接地技术在民航通信系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（20）：39.