大型障碍物影响下航向信标敏感区的划设

国际民航组织给出了仪表着陆系统航向信标(localizer,LOC)敏感区划设建议,但没有考虑大型障碍物的影响,也没有提供相应理论说明。中国民航正在提升仪表着陆系统的运行等级,必须评估大型建筑物对该敏感区的影响。聚焦机载LOC接收信号的调制度差(difference in depth of modulation,DDM),分析研究大型障碍物产生的LOC反射信号、边缘绕射信号及尖顶绕射信号对DDM的影响,基于双频20单元LOC阵列天线建立DDM计算模型,仿真分析了铁质和水泥材质大型障碍物在不同位置时对DDM的影响,获得了大型障碍物影响下LOC敏感区,并为国内某条实施III类运行跑道附近的机库改造提供相应建议。

改进CQPSO算法的双频航向信标方向图优化

针对仪表着陆系统中的双频航向信标(localizer,LOC)阵列天线最大旁瓣电平抑制和覆盖性能优化问题,改进了一种混沌量子粒子群(chaos quantum particle swarm optimization,CQPSO)算法,对既定约束的LOC阵列天线方向图进行馈电参数寻优。在分析双频LOC覆盖形成的基础上,剖析了国际民航组织对LOC信号的覆盖要求,获得LOC方向图应满足的约束条件。为提升全局寻优能力和有效避免陷入局部最优,引入混沌思想和加权平均最优位置对CQPSO算法进行改进,使用改进的CQPSO算法对20阵元等间距LOC阵列天线进行约束条件下的馈电参数寻优,并依据所获得的馈电参数仿真分析LOC阵列天线的方向性。仿真实验表明,改进CQPSO算法寻优得到的馈电参数形成的方向图,相比于目前广泛使用的24阵元等间距LOC阵列天线的方向图,在天线数量减少16.67%的情况下,航道信号辐射的最大旁瓣电平降低了3.32 dB,且覆盖性能更好;而相比于目前广泛使用的20阵元不等间距LOC阵列天线的方向图,航道信号辐射的最大旁瓣电平降低了25.55 dB,证明了改进CQPSO算法的有效性。

用Simulink对仪表着陆系统航向信标建模与仿真

根据现役仪表着陆系统的工作原理建立系统的地面信标、航向信标天线的数学模型,利用Matlab软件动态仿真工具Simulink实现了理想信道环境下仪表着陆系统地面航向信标分系统的仿真。为飞行检验仿真的后期研究工作提供较有价值的参考。

多径效应对航向信标系统电磁环境影响分析

着陆导航是飞行安全中的重要一环,随着机场周边建筑物的密集化,由机场跑道周围地形地物产生的多径效应将影响导航信息的准确性。从天线辐射场型的角度,基于二元天线阵对航向信标天线建模,得到理想天线辐射场型;以建筑物反射为例,结合天线镜像原理得到多径效应下的天线辐射场型。仿真对比结果表明建筑物多径效应造成了航向信号方向性变差,幅值发生剧烈跳变。基于航向信标系统高级仿真(advanced trainer on localizer, ATOLL)分别进行进近飞行与圆弧飞行的信号校验仿真,分析多径效应对航道调制深度差值及航道信号覆盖范围的影响,找出某新建机场存在航向信号不稳的原因。

磁浮列车电弧辐射特性及对航向信标影响分析

为了研究磁浮列车离线电弧对机场航向信标的影响,选取了国内某磁浮线路离线电弧现象发生频繁的分段绝缘器处,对列车的电磁辐射进行了测试。结合现场测试数据,在电磁场仿真软件FEKO中搭建了磁浮列车及轨道模型,分析了离线电弧在轨道和车体电磁屏蔽作用下的电场分布特性。之后,通过最小二乘的线性回归方法,得到离线电弧在航向信标频段内的幅频特性。在此基础上,结合电波传播理论及GB 6364的相关要求,以磁浮线路与机场跑道延长线平行、线路垂直下穿跑道两种情况为例,分析了离线电弧电磁辐射对航向信标的影响。研究结果表明,磁浮线路下穿机场的情况下,飞机着陆过程中接收信号信噪比满足标准规定的20 dB防护率要求;磁浮线路与机场跑道延长线平行的情况下,两者间距小于86.4 m时,离线电弧可能会对航向信标造成影响。研究结果可为磁浮线路与机场间的电磁兼容性设计提供理论依据。

仪表着陆系统航向信标调制度差的仿真分析

根据仪表着陆系统航向信标工作原理,建立了相应的数学模型,利用MATLAB工具实现了理想信道时仪表着陆系统航向信标的仿真。仿真结果给出了航向道偏差时接收到的信号波形以及调制度差,分析了标准航向道时干扰信号给调制度差带来的影响。

仪表着陆系统航向信标的分析与研究

根据仪表着陆系统中航向信标的工作原理,建立航向信标的数学模型,利用仿真工具Matlab实现航向信标的建模与仿真,分析航向信标辐射的信号波形。仿真结果显示航向信标模型符合理论要求,为仪表着陆系统的性能评估与运行维护提供有价值的理论依据,同时为后续对航向信标的进一步研究提供参考。

基于干扰保护比的同频航向信标台最小保护间距计算

针对航向信标(LOC)台站典型同频场景,提出了最小保护间距的数值计算方法。利用LOC台站间距离曲线拟合得到满足干扰保护比的保护间距函数,根据几何函数确定LOC台站空间间距,基于保护间距和空间间距的关系确定同频LOC台站的最小保护间距。所提计算方法可在满足干扰保护比的前提下,获得更加精确的同频LOC台站间距,该间距小于美国联邦航空管理局(FAA)规定的相对保守的台站间距,可有效提高LOC系统的频率利用效率。

双频ILS航向信标水平覆盖性能分析

基于三维电磁仿真软件FEKO,首先设计了目前航向信标(localizer,LOC)广泛使用的对数周期偶极子天线(log-period dipole antenna,LPDA);然后仿真分析了双频12/16/24单元LOC的水平覆盖性能;最后通过改变双频12单元LOC天线分配单元(antenna distribution unit,ADU)参数,分析了各参数对LOC水平覆盖性能的影响。结果表明:所设计的双频LOC的水平覆盖性能满足国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)《附件10》的要求;所阐述的LPDA设计、双频LOC阵列天线布设和阵元馈电方式可为ILS的国产化提供一定的借鉴和参考,并在LOC性能指标的监视和校飞时,为调整LOC的水平覆盖性能提供相应的理论依据。

双频航向信标水平辐射特性的实现

目前,民用航空的精密进近服务几乎由仪表着陆系统(ILS)支持,其提供水平引导信息的航向信标(LOC)水平辐射特性直接影响ILS的导航性能。利用三维电磁仿真软件FEKO,设计了目前LOC广泛使用的由7个对称振子组成的双层结构的对数周期偶极子天线(LPDA),在此基础上,结合双频LOC馈电方式,仿真实现了双频12单元LOC的辐射方向性图。结果表明:所设计的LPDA基本符合LOC阵元半功率波瓣宽度的要求,LOC阵列天线的水平辐射特性满足ICAO相关标准的覆盖要求。

DSP航向信标/下滑模拟器

介绍了一种采用DSP(数字信号处理)技术设计航向信标/下滑模拟器的方法。系统采用了AVR单片机作为主控设备,DSP作为协处理器,主机通过HPI(主机接口)引导和初始化DSP。采用该设计方法一方面简化了系统,降低了设计成本,同时提高了系统的保密性、可靠性和安全性。

878仪表着陆系统航向信标天线单元及阵列研究

根据现有仪表着陆系统中航向信标天线的工作原理,首先,运用HFSS建立航向信标对数周期偶极子天线单元模型,分析此天线单元天线性能,使之满足航向信标天线设计要求。其次,建立航向信标天线阵列的数学模型,运用MATLAB分析航向信标辐射的信号波形及方向图,并进行不同航向天线类型阵列的对比。最后,分析了无源干扰物对航向信标的影响,以及确定干扰物最佳放置位置,以便将干扰降低到最小。仿真结果符合航向信标工作的实际要求,为仪表着陆系统的性能评估与运行维护提供有价值的理论依据,同时为后续对航向信标的进一步研究提供参考。

航向信标信号强度的飞行校验和地面校准

文章分析了有效校准和检测航向信标信号强度的原理和方法,并且对校准过程中产生的误差源进行了分析,统一了国际上该参数的不同计量单位,构建了分析的过程。

通信基站建设对机场仪表着陆系统航向信标电磁环境影响的分析

为加快智慧机场的建设,昆明机场需在飞行区内建设通信基站以满足网络覆盖的需求。为避免建设通信基站对机场导航设备电磁环境造成影响,利用类比测试法采集现场干扰数据,结合模型建立和仿真采集干扰数据,以分析建设通信基站对导航设备的影响。

NM7000B航向信标远场告警故障检修

NM7000B航向信标远场告警系统是盲降系统的一种,在民用机场得到了广泛的使用。当处于复杂的气候条件下时,NM7000B航向信标远场告警系统能够为航空器提供更好的引导,使其实现安全进场与着陆。相比较来说,NM7000B的性能更为优越,在我国的机场建设中得到了主要应用。由于NM7000B航向信标远场告警系统处于室外,所以工作环境较为复杂,影响因素更多,故障发生的概率相对较高,需要相关技术人员重点关注,并及时的完成故障检修。

偏置航向信标飞行校验的研究和探讨

偏置航向信标的天线阵列没有安装在跑道延长线上,而是安装在跑道侧方,所以其空中合成的航向道与跑道延长线有一定夹角。目前,我国安装偏置航向信标的民航机场非常少,论文对偏置航向信标的相关规范尤其是航道宽度的计算进行介绍,同时对偏置航向信标的校验飞行方法进行研究和探讨。

NM7000B 型仪表着陆系统航向信标室外天线故障分析与研究

NM7000B 型仪表着陆系统属于一种盲降系统,由于系统一经使用,便会处于不间断工作状态中,随着时间的推移,会出现老化情况,进而导致系统精密度严重下降,引发系统故障的产生,对飞行器的安全飞行造成了较大的影响。

论地面效应对航向信标辐射和接收信号的影响

本文以无线电波在视距传播中的地面阻挡损耗和波瓣功率损耗对航向信标辐射信号和接收信号的影响，分析了常规跑道道面和信号保护区的接收信号功率及存在问题，举例论述了特殊跑道道面时的航向信标天线阵的位置和高度。

对NM7013航向信标信号的研究

挪威生产的NM7000系列导航设备大量采用数字技术和软件技术,集成度高,性能稳定,目前在国际上得到广泛的认可和使用。我国民航从上世纪90年代开始引进该系列导航设备,但在此后的十多年里,由于各种原因,导航从业人员缺乏系统的培训和行业内部的交流,相当一部分从业人员对该系列设备还不很了解。作为其中的一员,我希望自己能够有所突破,写这个论文的目的就是想和广大同行进行交流。本文主要是从信号生成这一个方面,在众多前辈所作工作的基础上,对该系列设备进行了某种程度的挖掘。

NM7013型双频航向信标天线阵故障的判断及检修

海口美兰机场于1998年安装了两套挪玛克公司生产的NM7000系列仪表着陆系统，其中NM7013型双频航向信标就有两套，分别配有十六单元和十二单元天线阵，其中每个单元就是一个对数周期天线。对数周期天线具有非频变特性，辐射波束窄，能量集中，而且具有良好的前后辐射比，相互干扰小。