DVOR边带辐射顺序对导航参数的影响

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年第8期   作者:马庆
[导读] 我国民航系统中普遍使用DVOR/DME系统作为航路和终端区导航
        摘要 我国民航系统中普遍使用DVOR/DME系统作为航路和终端区导航,DVOR以其优越的性能、精度和较低的运行成本深受机场和空管系统的信赖,本文从一次偶然的现象出发,深入探讨DVOR的工作原理,结合THALES DVOR432设备分析,加深对DVOR系统的理解,提升设备保障的技能,实现民航持续安全运行。
        关键词 DVOR导航原理 多普勒效应 空间调制
正文
        一、一个偶然的现象引发的思考
        近日,设备维护人员无意中将THALES DVOR 432设备的上、下边带从继电器至环流器的波导线接反,导致设备开机后监控器监视参数告警:监控器方位反转180°,9960Hz AM调制度明显降低,其它参数无明显变化。在查找出设备告警的原因之后,通过深入分析故障现象和原因,加深了对DVOR设备原理和THALES DVOR 432的理解。
        二、从原理分析方位反转
        目前大部分资料讲到DVOR导航原理时,都着重分析了多普勒效应在DVOR中的应用,一般分析如下。
       
       
    

        理解了DVOR设备工作原理之后,就能够很好的解决USB和LSB接反之后引起的相位反转问题,首先定性分析,正常情况下USB信号从1号天线开始辐射,同时LSB从25号天线开始辐射,上、下边带对调之后,LSB开始从1号天线开始辐射,USB开始从25号天线开始辐射,对于飞机来说解调的可变相位信号的相位“似乎”反转了180°;其次从DVOR的工作原理出发可以找出相位反转的依据。
        LSB开始从1号天线辐射, USB开始从25号天线辐射,则B点接收到的合成信号为:
   
        对比式5和式4,可以明显的看出式5中的可变相位信号的相位比式4中的可变相位信号的相位多了180°,因此改变USB和LSB的辐射顺序会使空间中的信号相位反转180°。
        三、从THALES DVOR 432设备结构分析9960Hz调制度下降原因
        通过上文的定性和定量的分析中,已经很明确了USB和LSB辐射的顺序反转会带给飞机或者监控器解析方位的反转,下面从THALES DVOR 432设备的结构来分析9960Hz AM调幅深度降低的原因。
        DVOR通过USB和LSB辐射需要严格的相位和幅度关系,及:USB超前(或滞后)载波的相位等于LSB滞后(或超前)载波的相位,且USB信号幅度等于LSB信号幅度,只有满足这个原理9960Hz AM调幅深度才会得到最大值。
        THALES DVOR 432为了实现上述原理,在机内固定LSB和载波的相位,通过改变USB的相位来实现边带和载波的最佳合成信号,其相位控制环路通过PMC-D(Phase Monitor and Control DVOR)来实现,如下图3所示:

        图3 PMC-D控制环路
        控制原理简述:载波信号和USB、LSB信号通过定向耦合器耦合正向信号,USB和LSB分别与载波混频,经滤波后取得USB和LSB的相位控制信号,量化后送往MSG-C与设置值比较,MSG-C产生MOD-110P的相位控制电压送往MOD-110P的移相器,从而使USB、LSB和载波的相位保持一定的关系。
        由于在THALES DVOR 432中,LSB的相位控制电压固定为5V,可以查看ADRACS软件BITE ADC-2中的SB2_P_ST_3的数值,查看BITE ADC-1中的BU_PH_SB2的数值可以知道MSG-C产生的LSB的相位控制电压保持为6.30V左右,而USB的相位控制电压根据定相时设置的不同相位而不同,例如USB Phase设置值为285°,SB1_P_ST3为3.28V,MSG-C产生的USB相位控制电压BU_PH_SB1为4.57V。
        USB和LSB接反之后,PMC-D获得的USB的相位控制信号用来控制LSB调制器MOD-110P中移相器,而PMC-D获得的LSB的相位控制信号用来控制USB调制器MOD-110P的移相器,由于两个边带相位的控制电压不同从而导致了USB和LSB的相位与设置值相比产生了较大的偏差,从而影响9960Hz AM的合成,导致合成信号变差,使之不在最佳合成状态,因此9960Hz AM的调幅深度明显降低。
四、总结
        通过上文详细分析,我们可以更加清楚的理解DVOR设备的工作原理,明白了为何DVOR设备从1号天线辐射上边带的原因,以及影响9960Hz AM调幅深度的因素,在实际设备保障工作中的作用是不言而喻的,笔者希望通过此文能够引发读者的思考,增强“三基”建设,为民航的发展和持续安全保障更添一份力。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: