《通信导航与雷达》第十一章 甚高频全向信标系统.ppt

全方位选择器和预选航道指示 正西方向 课堂小结： 第一节 VOR系统工作原理学习要点 一、有关的角度定义：VOR方位角、飞机磁方位、磁航向、相对方位角及其关系； 二、VOR导航系统的用途：定位、沿选定的航路导航 三、VOR系统的基本原理：基准和可变相位信号 第二节 VOR地面台发射信号学习要点 一、 两种信号调制方式：调幅、调频 二、基准相位信号：调频调幅发射，VOR台周围相位相同； 三、可变相位信号：等幅发射旋转成调幅波，VOR台周围相位随方位角变化； 四、合成空间辐射场：旋转心型线辐射场 第三节 VOR机载设备 一 、组成与功用 VOR机载设备包括控制盒、天线、甚高频接收机和指示仪表。尽管有多种型号的机载设备，处理方位信息的方法不同，但它们的基本功能是相似的。图为机载设备之间的主要信号连接图。 1．控制盒(见图) 在现代飞机上，控制盒是VOR，ILS，DME共用的。主要功能有： 频率选择和显示。选择和显示接收信号频率。 试验按钮。控制盒上有VOR，ILS(上／左、下／右)和DME试 验按钮，分别用来检查相应设备的工作性能。 音量控制。音量调节电位计用来调节话音和识别码音量。 2．天线 在多数飞机上，VOR天线和LOC天线是共用的，安装在垂直安定面上或机身的上部，避免机身对电波的阻挡，以提高接收信号的稳定性。 3．VOR接收机 接收和处理VOR台发射的方位信息。包括常规外差式接收机、幅度检波器和相位比较器电路，接收机提供如下的输出信号。 话音和台识别信号，加到音频集成系统(AIS)，供飞行员监听； 方位信号，驱动无线电磁指示器(RMl)的指针； 航道偏离信号，驱动水平姿态指示器(HSl)的航道偏离杆； 向／背台信号，驱动HSI的向／背指示器； 旗警告信号，驱动HSI上的警告旗。 4．指示器 指示器是将接收机提供的导航信息显示给驾驶员，根据指示器提供的指示进行飞机的定位和导航。常用的指示器有两种：无线电磁指示器(RMI)和水平姿态指示器(HSI)。 RMI指示器是将罗盘(磁航向)、VOR方位和ADF方位组合在一起的指示器。 两个指针分别指示VOR-1／ADF-1和VOR-2／ADF-2接收机输出的方位信息；两个VOR／ADF转换开关，分别用来转换输入指针的信号源。 RMI能够指示4个角度：罗牌由磁航向信号驱动，固定标线(相当于机头方向)对应的罗牌刻度指示飞机的磁航向；指针由VOR方位和磁航向的差角信号驱动，固定标线和指针之间的顺时针夹角为相对方位角；指针对应罗牌上的刻度指示为VOR方位，它等于磁航向加相对方位；而指针的尾部对应的罗牌刻度为飞机磁方位，它与VOR方位相差180o。 HSI指示器是一个组合仪表，如图所示。它指示飞机在水平面内的姿态， 在VOR方式，航道偏离杆由飞机相对于预选航道的偏离信号驱动，指示飞机偏离预选航道的角度，每点5o，向／背台指示器由向／背台信号驱动，在向台区飞行时，三角形指向机头。方向，在 背台区飞行时，三角指向机尾方向；预选航道指针随OBS全方位选择器旋钮转动，指示预选航道的角度。警告旗在输入信号无效时出来显示。 图上划出了多种飞机的姿态和相应的RMI指示 。使驾驶员像在仪表板上看到的指示器那样，转动指示器使标线出现在上指示器上部。 二、VOR导航接收机 VOR导航接收机的主要功能包括VOR信号的接收-超外差接收机和方位信息处理 -相位比较器电路。图所示的导航接收机简化方框图，可以用来说明VOR接收信号的变换过程以及产生仪表指示信号的基本原理。 （一）超外差接收机 超外差接收机通常是二次变频的外差式接收机，如图所示。 (二)信号分离电路 检波器输出的组合音频中，各频率范围不同，很容易用带通滤波器实现分离。带通滤波器能使一定频率范围内的信号通过，而通带以外的频率信号受到一定衰减。下面介绍运算放大器和RC网路组成的有源滤波器，它们是VOR接收机中实际电路。 1．300—3000Hz带通滤波器 300—3000Hz带通滤波器只让话音和台识别码信号通过，而阻止导航音频信号。滤波器由RC无源网路和运算放大器，组成，如图。 组成高通滤波器，只通过300Hz以上的频率信号；而 组成低通滤波器，只让低于3000Hz以下的频率信号通过。因而，组合成一个带通滤波器。该滤波器的特性如下表所示。 滤波器输出的话音／识别码信号通过控制盒上的音量调整电位计加到音频集成系统（AlS）的音频选择板，供飞行员监听。在音频选择板上有一个“话音／识别”开关，在“话音”位，音频信号通过1020Hz陷波滤波器(notchfilter)，去掉1020Hz识别码信号，使话音更清楚。在“识别位，音频信号通过