儀表著陸系統監控技術研究范文

本站小編為你精心準備了儀表著陸系統監控技術研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：監控器是儀表著陸系統的重要組成部分，對確保儀表著陸系統地面設備正常工作以及輻射信號是否準確可靠至關重要。本文從儀表著陸系統監控器的功能入手，詳細描述了監控器的組成和工作機理，為技術人員的測試維護工作提供幫助。

關鍵詞：儀表著陸系統；監控器；ILS信號

引言

儀表著陸系統（ILS）作為國際民航組織（ICAO）的儀表著陸系統（ILS)作為國際民航組織(ICAO)的標準精密進場和著陸設備已使用多年。目前，全世界一千余個民用和軍用機場都先后裝備了這種設備，其作用是向處于著陸過程中的飛機提供著陸引導信息，包括航向道信息、下滑道信息和距離信息，為飛機的安全進近和著陸做出了極大的貢獻。監控器是確保儀表著陸系統為飛機提供的引導信息準備可靠不可或缺的組件。一個完整的儀表著陸系統主要包括發射機、監控器、本地/遠程接口、電源和天線系統。發射機和監控器都被獨立特定的微處理器控制，其中監控器處理器主要任務就是處理和評估內部的、整體的和近場偶極子的檢測信號，在發現故障時執行適當的動作(臺站轉換或關臺)，同時確保監控器自身的性能不受環境條件、元件老化的影響。

1.監控器的功能

儀表著陸系統的監視器有兩個功能。（1）首先監視實際的外場信號，檢測外場信號不允許的改變。如果不正確的導航信號被發現，監視器轉換到備用發射機或在沒有備用系統可用的情況下關閉系統。（2）其次要確保環境條件改變和器件的老化不影響監視器本身的性能(故障安全特征)。監視過程由硬件和軟件兩個模塊實現。被選的射頻信號(從內部、整體和外場的檢測)被放大，校正到一個被定義的確定電平，再由精密度檢測器解調。在取樣(取樣率是960Hz)和A/D轉換信號之前，復合視頻信號被濾波并且被轉換成單獨的數字值，避免在隨后的監視器微處理器離散傅立葉變換算法(DFT)中出現假信號。借著篩選算法，直流成份和導航頻率的調制成份被得到。通過與編程并且儲存的告警門限比較，信號成份被檢查是否在容限以內。如果參數是在容限以外，告警被檢測到，就會啟動初始執行的動作(轉換或關閉)。同時監測結果可在本地或遠端連接裝有適當軟件(ADRACS)的電腦上讀出，簡單的狀態指示也會在本地面板上顯示。

2.監控器的組成

監視器有它自己的微處理器,監視輻射的信號而且檢測任何可能引起航空危險的錯誤或故障。另外，監視器數據可用來早期識別任何偏離或性能上較小的不足,預防在連續的服務或系統有效性的范圍內可能引發的有害影響(警告監視)。對一個告警的響應是一個邏輯控制的轉換或發射機的切斷。監視器主要由以下模塊組成:

（1）監控信號處理器(MSP-L)，是監控器的核心部分，它確保只有正確的導航信號才被輻射。如果導航信號被發現包含錯誤,監視器處理器啟動對備用發射機的一個轉換而且斷開當前在用的發射機。如果備用發射機也發射不正確的導航信號,它同樣被斷開。MSP-L的測量單元包含解調、取樣和射頻信號的轉換、測試產生器信號的處理和BIT信號的測量。

（2）控制和選擇邏輯(CSL)，有五個主要的功能單元:發射機1和2ON/OFF邏輯、同軸繼電器的控制、電池監視和過放電保護、和DME配置的DME接口、測試產生器。在打開發射機1或2的電源開關之后，發射機1與/或2可通過LCSU或本地的個人計算機輸入指令碼,或在遠端控制或來自監視處理器的內部開關指令開啟和關閉。假使產生一個告警或故障，監控處理器一接收到有關的錯誤信息就送一個關閉的指令給ON/OFF邏輯，發射機被斷開。來自這邏輯的控制指令引起有關的直流轉換器輸出電壓被切斷。

（3）監控器分配開關(MDS-23)，兩個監視器以三種方式檢測產生和輻射的ILS信號，監視器分配開關(MDS)分配所有監視信號到兩個的監視器信號處理器(MSP-L)。每個監視器控制解碼器經由通道選擇開關輪流詢問信號用于計算。解碼器選擇來自8個獨立的監視信號之一的信號而且連結這信號到MSP-1和MSP-2的路徑。在雙設備配置中，每個MSP分配"他的"監視器通道而且彼此獨立地控制自己。每個監視信號經過耦合器,被衰減而且到一個整合的射頻-開關。衰減器匹配射頻-電平而且減少后面的開關轉換可能產生的反作用。

（4）檢測接口適配器(MIA-L)，為備用發射機的射頻信號在MSP中處理作好準備和混合。航道(CS)和余隙(CL)的CSB/SBO信號在RFD-L中被耦合且送到檢測接口適配器。航道和余隙處理分支是統一的設計。CSB信號直接地被經由一個衰減器耦合到一個組合器。SBO信號被經由一個衰減器到一個耦合器。耦合器和一個連接的變容二極管調諧電路改變相移。輸出信號送到一個PIN二極管被R1(CS)或R3(CL)調整控制衰減并從那里到組合器。混合的CSB和SBO信號形成備機航道和余隙寬度信號送到監視開關。

3.監控器軟件

ILS監控軟件用英特爾PL/M86高級語言編寫。監視器軟件運行監視器控制功能，可粗略地分成“系統初值設定”和“系統監視”。主要工作就是確保由發射機輻射的導航信號的正確性。如果監視器發現有故障的信號和已經過它的告警延時，它關閉故障的發射機并讓備用發射機運行。如果這臺發射機也故障，則臺站關閉。監視器有兩種運行模式:監視模式和旁路模式。兩個模式的狀態略有不同。在旁路模式中，監視器接受輸入指令，用于調整監視器的設置和發射機調整或維護，監視程序同樣也被運行,除非在存在告警的狀況，執行的工作被中止；在監視模式中，不接受輸入指令，發射機狀態(開、關、接天線、備份)全在監視控制下。然而，數據輸出(監視器狀態、測量結果)在兩個模式中都被運行。當監視器被打開時，默認進入旁路模式，可以手動從一個模式變更到另一個模式。

4.結束語

軟件和硬件的完美結合形成了完整的儀表著陸系統監控技術，簡單便捷的操作界面是該監控系統的另一個優點，通過它技術人員可以科學、直觀的了解設備的工作狀態，同時還可以在出現細微偏差時及時進行調整，保證為飛機提供的引導信息的精準可靠。該技術是比較先進完善的設備監控技術，可為國內同行業產品設計時提供參考。

作者：杜海浪；王崢嶸 單位：中國飛行試驗研究院飛行部