[發明專利]基于磁浮電弧地面反射影響VDB電磁兼容性的設計方法

有效

• 申請號: 202011253049.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112380689B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 葉家全;李鑫;李清棟;梁飛;李沅鍇;林歡;袁斌;許健;孫彥龍;施瑞;劉靖;楊正波;楊萍
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01S19/01
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發明公開了一種基于磁浮電弧地面反射影響VDB電磁兼容性的設計方法，包括步驟：獲取磁懸浮受流器與供電軌之間電弧在VDB信號波段的電磁輻射頻譜圖；基于獲取的電磁輻射頻譜圖，計算VDB天線發射出的有用信號在航空器進近航路上的輻射場強；在考慮地面反射的情況下，沿航空器進近航線，計算航空器所能接收到的磁懸浮受流器與供電軌之間電弧的電磁輻射場強等；本發明不僅可以計算得出磁懸浮線路與機場跑道延長線交叉時合適的地面下穿點的位置，而且還可推廣到在磁懸浮線路與機場跑道延長線平行時，分析出磁懸浮線路應與機場跑道延長線保持的垂直距離，可以用于輔助磁懸浮線路、機場VDB電容兼容設計。

技術領域

本發明涉及機場地基增強系統VDB發射天線與磁懸浮列車電磁兼容性設計領域，更為具體的，涉及一種基于磁浮電弧地面反射影響VDB電磁兼容性的設計方法。

背景技術

中低速磁浮軌道交通系統具有無輪軌接觸、噪音小、能耗小、維護費用低、安全舒適等一系列優點，特別適于城市間或城市內的中短途交通運輸，將成為城市軌道交通系統的理想選擇之一，并將于鐵路、機場等交通系統進行“無縫銜接”。

磁懸浮列車雖然處于懸浮狀態，但其供電方式仍是通過車底的受流器與供電軌的接觸來供電，他們的接觸狀態會隨列車不同運行工況的變化而產生不同程度的偏移擺動，產生離線電弧現象。離線電弧會向周圍空間輻射電磁波，可能影響磁懸浮列車周邊的敏感電子設備的正常工作。

而飛機在航空飛行中，依賴機場地面導航臺發射的無線電信號引導飛機進近和著陸。傳統導航是利用地面導航臺信號，通過向臺或背臺飛行實現對飛機的引導，航路劃設和中斷區飛行程序受地面導航臺布局和設備種類的制約。為了打破這種制約，國際民航組織(ICAO)正在逐步規劃全球導航衛星系統(GNSS)成為民用航空未來導航系統的核心。地基增強系統(GBAS)是其中的一種星基導航技術，它分為空間系統、地面系統和機載系統三部分。其地面部分包括位于已知位置的參考接收機、中央處理設備和VHF數據廣播(VDB)子系統。中央處理設備計算觀測到的衛星偽距修正量，同時監控信號完好性和可用性，用VDB設備發送給用戶。一套GBAS設備可以為其安裝所在機場的所有跑道端提供服務，這是與傳統地面導航系統—儀表著陸系統(ILS)的最大區別。

目前對于軌道交通對機場導航設備的影響研究很多，但是都集中在高速電氣化列車和地鐵的弓網電弧對傳統的儀表著陸系統(ILS)的影響研究，但很少將離線電弧的地面反射影響考慮在內，同時少有磁懸浮對地基增強系統VDB子系統的影響分析，少有研究磁懸浮下穿地面位置的文獻。而磁懸浮列車技術和地基增強系統分別是軌道交通運輸和航空運輸未來發展的趨勢，預研好磁懸浮與機場地基增強系統VDB子系統的電磁兼容性，可以為以后磁懸浮和地基增強系統的VDB子系統選址提供重要支撐。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種基于磁浮電弧地面反射影響VDB電磁兼容性的設計方法，不僅可以計算得出磁懸浮線路與機場跑道延長線交叉時合適的地面下穿點的位置，而且還可推廣到在磁懸浮線路與機場跑道延長線平行時，分析出磁懸浮線路應與機場跑道延長線保持的垂直距離，可以用于輔助磁懸浮線路、機場VDB電容兼容設計等。

本發明的方案是這樣實現的：

一種基于磁浮電弧地面反射影響VDB電磁兼容性的設計方法，其特征在于，包括步驟：

獲取磁懸浮受流器與供電軌之間電弧在VDB信號波段的電磁輻射頻譜圖；基于獲取的電磁輻射頻譜圖，計算VDB天線發射出的有用信號在航空器進近航路上的輻射場強；

在考慮地面反射的情況下，沿航空器進近航線，計算航空器所能接收到的磁懸浮受流器與供電軌之間電弧的電磁輻射場強；