0 引言

甚高频（very high frequency，简称VHF）通信又称超短波通信，是指利用30 MHz~300 MHz波段的无线电波传输信息的通信。是目前民用航空最主要的地空通信手段，广泛应用于航空器各个飞机阶段的管制服务、情报、气象等信息广播以及多种应急情况下的特殊通信业务，对飞行安全的影响至关重要^[1]。

适航审定对民用飞机的研制至关重要，本文根据适航规章条款研究甚高频通信系统适航审定过程，概述甚高频通信系统功能及架构，并论述了在甚高频通信系统适航审查工作中需要关注的审查要点。可为后续国产飞机甚高频通信系统的设计与审定提供指导。

1 甚高频通信系统概述

1.1 甚高频通信系统功能要求

甚高频通信系统主要提供飞机在起飞、着陆期间以及通过空中交通管制区域时，与地面空管人员的双向语音和数据通信联系功能。通过与飞机音频系统互联实现飞机与外部的话音通信; 通过与飞机上数据链设备互联实现飞机与地面的数据链通信。甚高频通信示意图，如图1所示。

甚高频通信采用调幅（AM）的工作方式，工作的频率范围为118.00 MHz~136.975 MHz，可提供25 kHz或者8.33 kHz的频道间隔选择，通常选择121.5 MHz作为应急通信频率。还与音频综合系统、机载维护等系统交联。VHF系统还支持以下功能:

1）VHF系统上电自检测;

2）VHF系统BIT持续自检测;

3）VHF系统静噪功能;

4）VHF系统语音数据通信模式选择功能;

5）VHF系统数字语音通道和模拟语音通道选择功能;

6）选呼解码功能;

7）VHF系统信息显示功能;

8）VHF系统CAS告警功能;

9）VHF系统维护信息广播功能;

10）VHF飞行数据记录功能。

1.2 甚高频通信系统架构和组成

根据CCAR25.1307（d）要求^[5]，飞机需具有两套双向无线电通信系统，每套系统的控制装置可从每个驾驶员的工作位置进行操作，其设计和安装需保证一套系统失效时不影响另一套系统工作。另根据功能危险分析（FHA），甚高频通信系统失效的影响等级是较大的，甚高频通信系统的设计保障等级^[2]（DAL）为C级。

为达到以上目标，甚高频通信系统在设计中主要采用了余度设计的方法，民用飞机上一般装有一套以上的备用系统。当有一套甚高频通信系统失效时，可采用其他一套系统进行通信。每一套甚高频通信子系统都可由两套无线电调谐装置中的任一套进行调谐。典型的甚高频通信系统架构如图2所示。

一套甚高频通信系统主要包括甚高频收发机以及相对应的甚高频天线，作为一个完整的子系统，还需要无线电调谐装置、无线电接口装置/音频管理装置以及音频控制板等设备来共同完成甚高频通信的功能^[3]。

发射过程中，悬臂式耳机话筒组或手持话筒提供音频输入接口，音频信号经音频控制板和无线电接口装置或音频管理装置转成数字语音后发送至VHF收发机，VHF收发机将数字音频转成射频信号在设置好的频率上通过VHF天线发送至地面或其他飞机，完成飞机向外语音广播; VHF收发机在设置好的频率上通过VHF天线接收来自地面或其他发送飞机广播的射频信号并转成数字音频和模拟音频，数字音频经音频控制板和无线电接口装置或音频管理装置音频合成后发送至手持话筒和驾驶舱扬声器进行播放; 模拟音频直接传送至手持话筒和驾驶舱扬声器播放。

2 甚高频通信系统适航审查

2.1 确定审定基础的一般原则

根据飞机申请TC时现行有效的《中国民用航空规章运输类飞机适航标准》，首先选择对甚高频通信系统的功能或配置相关的条款，如25.1307（d）; 其次，甚高频通信系统包含机身外部天线，必须满足25.581（a）（c）; 甚高频通信系统由电子设备组成，必须满足F分部的相关总则条款，如25.1301，25.1309，25.1353（a）（c），25.1431等; 需要满足配电相关条款，如25.1353（a）（c）、25.1355（c）; 甚高频通信系统运行限制和使用程序等需要经过适航当局批准，因此G分部25.1581和25.1585（a）适用。最后根据系统具体设计情况选取或交联系统分配适用的防护、EWIS条款等。

由于民用飞机新颖或独特的设计特征，标准中可能未包含足够的基础来确定安装了这些先进设备的飞机具有可接受的安全水平，需考虑可能涉及的专用条件、等效安全及豁免。

根据CCAR-21-R4^[4]中第21.16条规定，对提交进行型号合格审定的民用航空产品，由于下述原因之一使得有关的适航规章没有包括适当的或足够的安全要求，由民航总局适航部门制定并颁发专用条件:

1）民用航空产品具有新颖或独特的设计特点;

2）民用航空产品的预期用途是非常规的;

3）从使用中的类似民用航空产品或具有类似设计特点的民用航空产品得到的经验表明，可能产生不安全状况。

2.2 甚高频通信系统审定基础

表1以中国民用航空规章运输类飞机适航标准现行最新的版本CCAR-25-R4^[5]为基础，列出某机型的甚高频通信系统审定基础。由于不同机型的甚高频通信系统具有典型特征，其具体的审定基础需与局方协商确定。

2.3 可接受的甚高频通信系统符合性方法和技术

目前国际通用的符合性方法（MOC，简称MC）有MC0、MC1和MC2等10种，其使用说明详见AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型号合格审定程序》^[6]附录H的内容。在甚高频通信系统适航验证过程中常用的方法有MC1、MC2、MC3、MC5、MC6、MC7和MC9。

2.3.1 符合性验证思路

针对甚高频通信系统进行符合性验证方法研究时，在参考有关咨询通报的前提下，按照确认的验证方法，分别采用不同的符合性方法对通信系统的符合性进行了说明或验证，表2列出了某机型的相关规章条款的符合性方法的验证思路。由于不同机型的甚高频通信系统具有典型特征，其相关条款的具体验证思路需与局方协商确定。

续表2

续表2

2.3.2 甚高频通信系统技术交联工作

甚高频通信系统与电源系统、显示与机组告警系统、机载维护系统和电气线路互联系统、飞行数据记录系统和驾驶舱语音记录系统等存在电气互联。甚高频数据链通信系统为其中一套甚高频通信系统，其适航条款将统一在甚高频通信系统中验证。通信系统与交联系统的验证分工可参考表3。

3 甚高频通信系统审定要素和评审建议

局方在审定时需要关注的要素和建议如下:

1）通过甚高频通信系统相关的设计需求文件、设计构型定义文件、生产制造规范等表明系统的架构、功能、性能和运行模式满足要求;

2）确认甚高频通信系统中不存在可能导致灾难级失效的单点故障;

3）对甚高频通信系统的安全性分析和评估过程进行系统说明，说明系统设计和安装对相应安全性要求的符合性，进而表明甚高频通信系统的符合性;

4）验证系统机上功能的正确性，验证甚高频通信系统设备装机后可以正常实现预期功能，甚高频通信质量可以依据GJB 2763-1996^[7]进行评测;

5）检查甚高频通信系统设备的可达性和可维护性;

6）检查甚高频通信系统安装的每项设备用标牌标明其名称、功能或使用限制，或这些要素适用的组合的要求;

7）检查甚高频通信系统安装的每项设备均按照图纸要求安装（包括具有特殊安装要求设备的安装）;

8）甚高频收发机和甚高频天线具有TSO要求^[8]，甚高频收发机需获得TSO C128a、TSO C160和TSO C169a批准，甚高频天线需获得TSO C169a批准;

9）甚高频收发机的机载软件和电子硬件应表明对25.1301和25.1309的符合性。将RTCA DO-178B/C^[9]作为民用飞机机载软件可接受的表明符合性的方法，将RTCA DO-254^[10]作为电子硬件可接受的表明符合性的方法。

4 结论

本文首先研究了甚高频通信系统的功能和系统架构设计方案，依据CCAR 25部规章的要求，针对甚高频通信系统的适用条款，论述甚高频通信系统可接受符合性方法和符合性验证思路，进一步给出甚高频通信系统适航审查工作需要重点关注的技术要点，可作为甚高频通信系统适航审查的指导。

参考文献