DVOR近場(chǎng)監(jiān)控天線的安裝位置分析

摘 要：航空事業(yè)的發(fā)展直接體現(xiàn)出了國(guó)家的綜合實(shí)力，新時(shí)期我國(guó)航空領(lǐng)域發(fā)展十分迅速，取得了大量的成就。在航空發(fā)展中，交通管制發(fā)揮著重要的作用，它對(duì)航空工作的安全和穩(wěn)定開(kāi)展至關(guān)重重要。為了提升交通管制的水平，諸多先進(jìn)設(shè)備得到了運(yùn)用，DVOR就是一種用在交通管制中的導(dǎo)航設(shè)備。下面，文章就主要針對(duì)DVOR近場(chǎng)監(jiān)控天線的安裝位置進(jìn)行分析，希望對(duì)DVOR的安裝和使用提供參考。

關(guān)鍵詞：DVOR;近場(chǎng)監(jiān)控天線;安裝位置

前言：在航空運(yùn)行中，DVOR是其航路航站常在近程導(dǎo)航中的設(shè)備，此設(shè)備具有著顯著的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)很多機(jī)場(chǎng)和導(dǎo)航臺(tái)中都有此類(lèi)設(shè)備的設(shè)置。為了確保DVOR作用的發(fā)揮，近場(chǎng)監(jiān)控天線的安裝十分重要，需要做好對(duì)其安裝位置的合理確定，才能夠確保監(jiān)控信號(hào)具有良好的質(zhì)量，為航空交通管制提供有力的支持，而DVOR近場(chǎng)監(jiān)控天線的安裝位置如何確定，就是文章主要研究的內(nèi)容。

1. DVOR概述

DVOR是THALES公司所生產(chǎn)的航空導(dǎo)航設(shè)備類(lèi)型，它具有著先進(jìn)的技術(shù)和穩(wěn)定可靠的工作性能，維護(hù)和使用也十分方便。借助此設(shè)備能夠?qū)娇掌鲗?shí)現(xiàn)距離、方位等數(shù)據(jù)的引導(dǎo)提供，為航空器安全飛行提供保障;通過(guò)對(duì)此設(shè)備監(jiān)控的參數(shù)分析，不僅能夠便于技術(shù)人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)及時(shí)掌握，而且還能夠?qū)罄m(xù)的維護(hù)和維修工作開(kāi)展提供數(shù)據(jù)參考。

使用系設(shè)備能夠?qū)μ炀€實(shí)施控制，基于相應(yīng)條件對(duì)各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整，從而對(duì)數(shù)據(jù)的處理工作提供便利的條件。此設(shè)備不僅可以對(duì)運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，且容易實(shí)現(xiàn)拓展，能夠和計(jì)算機(jī)、監(jiān)控設(shè)備（DME的測(cè)距儀等設(shè)備）實(shí)現(xiàn)通信的交互功能，它具有十分廣泛的適用范圍。此設(shè)備在和計(jì)算機(jī)實(shí)施數(shù)據(jù)的交換中，需要進(jìn)行等級(jí)密碼的設(shè)置，且設(shè)定系統(tǒng)工作的時(shí)間。在傳統(tǒng)設(shè)備使用中，遙控方式具有不足，主要是對(duì)單音頻的信號(hào)實(shí)施傳輸，對(duì)參數(shù)的正常確定有較大的困難[1]。而DVOR的設(shè)備就可以借助高速的modem（調(diào)制解調(diào)設(shè)備）對(duì)大量的信息數(shù)據(jù)、指令等進(jìn)行傳輸，進(jìn)而借助相應(yīng)軟件來(lái)對(duì)天線、設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)整，確保其操作達(dá)到實(shí)際的要求標(biāo)準(zhǔn)。

2. DVOR的工作原理

在DVOR的實(shí)踐應(yīng)用中，對(duì)此設(shè)備設(shè)置磁北方向是統(tǒng)一性基準(zhǔn)的零時(shí)刻，將中央天線所輻射基準(zhǔn)的相位信號(hào)初相設(shè)定成零;通過(guò)電子式開(kāi)關(guān)控制處理，讓上邊帶的信號(hào)以1號(hào)天線逐漸開(kāi)始對(duì)旋轉(zhuǎn)輻射進(jìn)行逆時(shí)針的模擬，讓下邊帶的信號(hào)以26號(hào)的天線對(duì)旋轉(zhuǎn)輻射進(jìn)行逆時(shí)針的模擬，則磁北方向中可變相位的信號(hào)與基準(zhǔn)相位的信號(hào)就呈現(xiàn)同相狀態(tài)。在邊帶的旋轉(zhuǎn)輻射會(huì)產(chǎn)生fd多普勒的頻移，此時(shí)接收機(jī)所能夠接收信號(hào)的頻率是f0+fs+fd，因?yàn)橄逻厧c上邊帶產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)的輻射情況，產(chǎn)生接收機(jī)的頻率是f0+-fs-fd，因此多普勒的效應(yīng)對(duì)每一個(gè)邊帶所產(chǎn)生頻率的調(diào)制相位具有相同性。對(duì)兩個(gè)邊帶使用，主要的目的是對(duì)多徑的效應(yīng)影響進(jìn)行控制[2]。

在DVOR中，其邊帶天線和方位呈現(xiàn)的關(guān)系如下圖1。

設(shè)定O是中央天線且A1和A2是邊帶的天線，則饋入信號(hào)就是以及，此時(shí)設(shè)定O點(diǎn)是中心點(diǎn)的位置，飛機(jī)處α的方位上A1和A2與O點(diǎn)對(duì)比，超前或者滯后的相位就是。

因?yàn)樵讦练轿簧咸炀€A最大的速度是天線運(yùn)動(dòng)的線速度，為V=2πRF。則天線的輻射最大頻偏表示成，把此式代入可得，進(jìn)而能夠得到兩個(gè)天線具有的輻射場(chǎng)，最后對(duì)A1和A2的變帶天線其輻射場(chǎng)進(jìn)行空間信號(hào)的合成，得到可變相位的信號(hào)，表示為。

通過(guò)上式可以知道，副載的波頻率變化對(duì)可變相位的信號(hào)有著直接影響，而副載波的幅度變化是不會(huì)對(duì)其有影響的，這就對(duì)因?yàn)橥饨绲母蓴_而產(chǎn)生邊帶幅度的變化會(huì)對(duì)方位的準(zhǔn)確性造成影響的情況實(shí)現(xiàn)控制。在空間調(diào)制中，若兩個(gè)邊帶的信號(hào)存在一樣幅度，且這兩個(gè)邊帶的相對(duì)載波具有相同初相，則在空間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)幅波的合成;但若邊帶幅度和初相是不等的，則可能會(huì)導(dǎo)致空間的調(diào)制度呈現(xiàn)增大或者減小的情況[3]。

3. DVOR近場(chǎng)監(jiān)控天線的安裝位置分析

結(jié)合DVOR的原理得知，正確定相要求上下邊帶以及載波天線和接收點(diǎn)具有相同的距離，在發(fā)射天線和接收點(diǎn)具有等距狀態(tài)時(shí)，才能夠?qū)h(yuǎn)場(chǎng)的等相位正確找到。而正常運(yùn)行期間此情況往往并不存在，則在邊帶天線的常規(guī)配置條件下，往往在近場(chǎng)并不能夠?qū)崿F(xiàn)正確定相。對(duì)和監(jiān)控天線距離進(jìn)行增加，能夠使此弧線逐漸朝著平緩發(fā)展，一直在達(dá)到一點(diǎn)位置會(huì)使其變成一條直線的狀態(tài)，此點(diǎn)處就能夠作為正確調(diào)相位置。

此設(shè)備正常運(yùn)行期間，因?yàn)檫厧炀€存在自身物理幾何的特性，在邊帶包絡(luò)9960Hz幅值條件下，一30Hz周期內(nèi)存在最大值點(diǎn)、最小值點(diǎn)都有兩個(gè)，若接收點(diǎn)位于東面的300m位置，則當(dāng)邊帶出于紅色的位置發(fā)射，此時(shí)就是相位誤差最小點(diǎn)，在邊帶的藍(lán)色位置發(fā)射時(shí)，就是相位誤差最大點(diǎn)，而這使9960Hz的副載波在包絡(luò)中存在一個(gè)60Hz額外調(diào)制分量的顯示。此類(lèi)邊帶相位的跳變會(huì)使副載波的包絡(luò)信號(hào)出現(xiàn)凹槽，同時(shí)還能夠?qū)π盘?hào)接收。若接收點(diǎn)僅為100m的距離，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)額外問(wèn)題，隨著增加60Hz的分量，在6、10、16、20、30、34、40、44號(hào)的天線上發(fā)生相位的跳變，此類(lèi)邊帶相位的跳變會(huì)造成副載波的包絡(luò)信號(hào)出現(xiàn)凹槽，同時(shí)在信號(hào)接收中導(dǎo)致額外相位調(diào)制的分量增加。相變所導(dǎo)致誤差的成分和距離并不呈現(xiàn)線性的關(guān)系，則從中能夠確定最近可接受DVOR的定相點(diǎn)，而對(duì)監(jiān)控天線和中央天線間距離的減少，將會(huì)因?yàn)?0Hz的分量增加，增加失真度測(cè)量值[4]。最后結(jié)合近場(chǎng)的監(jiān)控天線情況，對(duì)安裝距離確定。盡管可選更近安裝的距離，但會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控信號(hào)的質(zhì)量出現(xiàn)下降，特別是在更近的距離情況下。若距離不夠，推薦選擇反射網(wǎng)的邊緣進(jìn)行監(jiān)控天線的安裝。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，DVOR在航空交通管制中具有重要功能，為了確保其為交通管制提供高質(zhì)量的信號(hào)數(shù)據(jù)，需要相關(guān)人員結(jié)合實(shí)際情況做好其近場(chǎng)監(jiān)控天線的安裝位置合理設(shè)置，這也是DVOR使用和安裝中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙志軍. DVOR天線模擬單元設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)方案[J]. 科技與創(chuàng)新， 2017， 000（021）：159-160.

[2]瞿淳清，何勇，左凌.基于三元天線結(jié)構(gòu)的下滑信標(biāo)監(jiān)控位置分析[J].航空電子技術(shù)，2020，51（01）：50-55.

[3]霍紅坡， 王峰. DVOR432設(shè)備安裝及調(diào)試關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 數(shù)字化用戶(hù)， 2019， 25（17）：213-213.

作者簡(jiǎn)介：

李世軍（1974）男，漢，籍貫：甘肅省白銀市，職務(wù)職稱(chēng)：工程師，學(xué)歷：大專(zhuān)，研究方向：通信導(dǎo)航。