[發(fā)明專利]微波著陸接收機(jī)測角精度分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310467713.4
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103529434A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建明;張文琪;米正衡
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波著陸系統(tǒng)（Microwave?Landing?System,MLS），用于分析、評價(jià)微波著陸接收機(jī)的測角精度。

背景技術(shù)

微波著陸系統(tǒng)是一種精密導(dǎo)航設(shè)備，分為地面設(shè)備和機(jī)載設(shè)備，為飛機(jī)提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的引導(dǎo)信號，而測角精度是微波著陸機(jī)載接收機(jī)的重要指標(biāo)，直接影響到飛機(jī)導(dǎo)航。從搜集到的資料看，論述微波著陸接收機(jī)測角精度的資料不多，主要是“國際民航組織附件10”中關(guān)于測角精度的論述，在關(guān)于功率密度一節(jié)中指出：飛機(jī)在37公里（20海里）處，CMN主要來源于接收機(jī)的內(nèi)部噪聲，噪聲引起的誤差為：

dθ≥θBW2SNRg]]>

其中：dθ為測角誤差，g為減緩因子，θ_BW為天線波束寬度，SNR為機(jī)載接收機(jī)視頻信號信噪比（注：International?Civil?Aviation?Organization?International?Standards?and?Recommended?Practices?Annex10-Aeronautical?Telecommunications1996（172-173））

“國際民航組織附件10”給出的這個結(jié)果存在幾個問題：

1.國際上通常采用PFE（航道跟隨誤差）和CMN（控制運(yùn)動噪聲）來評價(jià)接收機(jī)的性能，這里僅指出飛機(jī)在37公里（20海里）處，由接收機(jī)內(nèi)部噪聲引起的CMN誤差，沒有考慮到飛機(jī)在著陸全過程接收機(jī)的測角精度，也就是說沒有從接收機(jī)整個動態(tài)范圍內(nèi)分析其測角性能，不僅不全面，而且沒有普遍性；

2.對掃描波束特性考慮不充分，沒有將波束的掃描速度v、掃描波束信號帶寬B等特性應(yīng)用于測角精度的計(jì)算；

3.沒有考慮接收信號的信號特性及接收機(jī)的噪聲特性，也就是說沒有從總體上分析接收機(jī)的測角性能。

因此，需要一個系統(tǒng)分析微波著陸接收機(jī)測角精度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種微波著陸接收機(jī)測角精度的詳細(xì)分析方法，從影響測角精度的諸多因素出發(fā)，為微波著陸接收機(jī)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

1）分析微波著陸接收機(jī)噪聲系數(shù)NF、掃描波束重發(fā)率f_c、掃描速率v、波束寬度θ_BW和接收信號的信噪比SNR；

2）建立掃描波束基帶信號的數(shù)學(xué)模型函數(shù)其中，θ_BW為掃描波束寬度，π為圓周率常數(shù)，t為時(shí)間變量；

3）計(jì)算掃描信號的信號帶寬

4）計(jì)算掃描波束時(shí)間間距無偏估計(jì)量的均方誤差其中：S(jω)為輸入掃描基帶信號s(t)的傅里葉變換，E_s為輸入掃描基帶信號的能量，N₀為噪聲強(qiáng)度，ω為角頻率；

5）計(jì)算掃描波束時(shí)間間距測量均方根誤差

6）由掃描波束時(shí)間間距測量均方根誤差計(jì)算角度測量的均方根誤差Δθ≥0.6425·vπBSNR;]]>

7）計(jì)算方位和仰角制導(dǎo)功能的CMN、PFE精度：

a.對于方位制導(dǎo)功能：