[發(fā)明專利]一種DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)系統(tǒng)和校驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810562298.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN108512587B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史曉鋒;陳春雨;林國(guó)鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/155
• 分類號(hào): H04B7/155;H04B7/185;H04B17/318;G08G5/00;G08G5/06
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

本發(fā)明公開一種DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)系統(tǒng)和校驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)部分包括校驗(yàn)飛機(jī)、機(jī)載多通道DME詢問(wèn)機(jī)、VCO和AGC電壓監(jiān)測(cè)單元、DME地面站。將內(nèi)置了VCO和AGC電壓監(jiān)測(cè)單元的機(jī)載多通道DME詢問(wèn)機(jī)裝載在校驗(yàn)飛機(jī)上，通過(guò)校驗(yàn)飛機(jī)在指定空域飛行，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單個(gè)或多個(gè)DME地面站的信號(hào)覆蓋情況，并給出校驗(yàn)結(jié)果。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)對(duì)DME地面站的校驗(yàn)的情況下，進(jìn)一步降低了飛行校驗(yàn)的成本，提升效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行校驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種校驗(yàn)單個(gè)和多個(gè)DME地面站信號(hào)覆蓋的校驗(yàn)系統(tǒng)和校驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

自民航業(yè)產(chǎn)生以來(lái)，飛行安全就是民航工作的主題。而為了保障飛行安全，飛行校驗(yàn)也應(yīng)運(yùn)而生。具體來(lái)說(shuō)，飛行校驗(yàn)是指為保證飛行安全，使用裝有專門校驗(yàn)設(shè)備的飛行校驗(yàn)飛機(jī)，按照飛行校驗(yàn)的有關(guān)規(guī)范，檢查和評(píng)估各種導(dǎo)航、雷達(dá)、通信等設(shè)備的空間信號(hào)的質(zhì)量及其容限，以及機(jī)場(chǎng)的進(jìn)、離港飛行程序，并依據(jù)檢查和評(píng)估的結(jié)果出具飛行校驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程。

在眾多被校的導(dǎo)航通信設(shè)備中，DME(測(cè)距儀)是一種通過(guò)無(wú)線電測(cè)量飛行器到地面站距離的裝置，如圖1所示。由于其成本低，性能可靠，被普遍應(yīng)用于民航飛機(jī)的導(dǎo)航中。根據(jù)其測(cè)距原理，機(jī)載DME需要與DME地面站配合使用，所以DME地面站的穩(wěn)定工作是實(shí)現(xiàn)飛機(jī)準(zhǔn)確測(cè)距與定位的前提。因此需要對(duì)DME地面站進(jìn)行一系列的校驗(yàn)以監(jiān)測(cè)和評(píng)估DME地面站的各項(xiàng)指標(biāo)。

機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)的具體工作原理，如圖2所示，由DME測(cè)距的工作原理可知，不管是機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)還是DME地面站，都需要同時(shí)具有發(fā)射和接收的功能。DME設(shè)備工作在L波段，有包括252個(gè)不同頻點(diǎn)的信道供給DME設(shè)備使用，這就需要機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)具有靈活變換工作頻率的能力。而這一功能通過(guò)VCO(壓控振蕩器)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)調(diào)整VCO的電壓，改變VCO的輸出頻率，使得機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)工作在不同的DME信道，如圖3所示。

AGC(自動(dòng)增益控制)用于在機(jī)載DME中處理來(lái)自DME地面站發(fā)來(lái)的應(yīng)答信號(hào)電路中。由于飛機(jī)在空中和DME地面站距離不斷變化，DME地面站的發(fā)射功率也并非恒定，接收到的DME地面站的信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生變化(典型值在-45dBm到-95dBm)。為了正確檢測(cè)到應(yīng)答信號(hào)，需要實(shí)時(shí)的根據(jù)接收到的應(yīng)答信號(hào)強(qiáng)度而改變?cè)鲆?機(jī)載DME的接收機(jī)電路中對(duì)應(yīng)答信號(hào)放大的倍數(shù))，從而用于在接收信號(hào)幅度的整個(gè)范圍內(nèi)保持幾乎恒定的檢測(cè)視頻(信號(hào))幅度。AGC電壓通過(guò)對(duì)來(lái)自接收機(jī)的檢測(cè)到的視頻(信號(hào))脈沖的峰值幅度進(jìn)行采樣而得到。因此，機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)電路中AGC的值和接收到的DME地面站的信號(hào)強(qiáng)度存在者一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系(具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要通過(guò)標(biāo)定得到)。因此可以通過(guò)監(jiān)測(cè)機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)的AGC值來(lái)反應(yīng)DME地面站在飛機(jī)位置處的信號(hào)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)系統(tǒng)和校驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)的系統(tǒng)和方法。旨在利用校驗(yàn)飛機(jī)通過(guò)機(jī)載多通道DME詢問(wèn)機(jī)與多個(gè)DME地面站同時(shí)進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)一次校驗(yàn)飛行對(duì)多個(gè)DME地面站的信號(hào)覆蓋情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估，在實(shí)現(xiàn)對(duì)DME地面站的校驗(yàn)的情況下，進(jìn)一步降低了飛行校驗(yàn)的成本，提升效率。

本發(fā)明DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)系統(tǒng)，包括校驗(yàn)飛機(jī)、機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)、VCO和AGC電壓監(jiān)測(cè)單元與DME地面站。

所述機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)裝載于校驗(yàn)飛機(jī)上，VCO和AGC電壓監(jiān)測(cè)單元嵌入在機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)中。機(jī)載DME詢問(wèn)機(jī)為單通道或多通道DME詢問(wèn)機(jī)，分別對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)DME地面站信號(hào)覆蓋校驗(yàn)。

所述VCO和AGC電壓監(jiān)測(cè)單元用于實(shí)時(shí)檢測(cè)DME詢問(wèn)機(jī)的VCO與AGC；VCO和AGC電壓監(jiān)測(cè)單元內(nèi)集成微控制器，微控制器根據(jù)VCO電壓數(shù)據(jù)得到當(dāng)前DME信號(hào)工作頻路確定對(duì)應(yīng)的DME地面站位置信息；同時(shí)將AGC電壓數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送至上位機(jī)。