航道扇區

航道扇區

航道扇區是指在儀表著陸系統中,包括航道線由航向信標向外展開的楔形空域。該區域邊界位置對應航道偏差指示器上滿刻度位置,其調製度差為0.155。

通常這兩條射線的夾角為6度。DDM在左、右10度的扇區內應隨角位移線性增加,在左、右10度~35度的扇區內,DDM值應不小於0.155。

基本介紹

  • 中文名:航道扇區
  • 外文名:course sector
  • 學科:航空航天
  • 套用:航空器著陸
  • 定義:DDM=0.155的射線圍成的區域
  • 邊界位置:對應航道偏差指示器上滿刻度位置
定義,調製度差,航向信標系統,航道扇區的形成,

定義

航道扇區是指在儀表著陸系統中,包括航道線由航向信標向外展開的楔形空域。該區域邊界位置對應航道偏差指示器上滿刻度位置,其調製度差為0.155。

調製度差

DDM即調製度差。調製度是用於度量調製信號的幅值占載波信號幅值的比例,調製度差可以比較兩個調製信號的大小。
當飛機機頭方向指向航向信標天線,且在跑道中心線上時,90Hz導航調製信號和150Hz導航調製信號調製幅度相等,因為在跑道中心線上SBO信號為零;而在跑道中心線左側,合成信號的90Hz導航調製信號調製幅度比150Hz導航調製信號調製幅度要大;同理,合成信號的150Hz導航調製信號相比90Hz導航調製信號在跑道中心線右側占優勢。機載導航設備接收到合成信號後,由檢波器得出90Hz跟150Hz的合成信號,再通過濾波器濾出這兩個導航音頻。對導航音頻的幅度值大小進行比較,比較結果就利用DDM來表示。
DDM值用於體現兩個導航調製信號幅度的差異程度,利用這個差異程度就能夠衡量飛機和跑道中心線的偏離程度。DDM值是一個電參數,而飛機偏離跑道的程度是一個幾何參數,無線電導航的巧妙之處就在於這兩種參數之間的相互轉換。儘管DDM值只是一個標量,但它攜帶了飛機的方位信息,所以也可以認為DDM值具有了方向性。

航向信標系統

航向信標系統包括航向信標地自設備和航向信標接收機。航向信標系統所在的頻率段為VHF波段的108.00MHz~112.00MHz,使用其中十分位為奇數的頻率,波道間隔為50KHz,共40個頻率。地面設備天線一般採用水平極化天線陣列,輻射功率在5~15W,作用範圍為0~25nmile。
航向信標地面設備的結構如圖所示,VHF載波發生器產生特定頻率的VHF載波,低頻信號發生器分別產生標準的90Hz和150Hz單音,VHF載波分為兩路,一路直接送給AM調製器,另外一個路經過900移相後,送入另外一路AM調製器,兩路VHF載波分別經過90Hz、150Hz低頻調製,並且周期性地加入莫爾斯碼信號調製後,進行功率放大;放大後的信號送入混合網路,產生左右天線陣所需的CSB信號、SBO信號,再經過相位和幅度的控制以及功率放大,最終分配給左右天線陣的各個天線單元。
航向信標地面設備結構圖航向信標地面設備結構圖

航道扇區的形成

DDM是一個與跑道中心線偏差角直接相關的值(DDM標準定義是一個無符號的量,此處將其定義為有符號,是為了方便區分飛機是偏左或偏右),機載航向信標設備根據DDM值,進行偏離航道的顯示,也即給出了飛機相對於跑道中心線的空間方位信息。
由CSB和SBO天線形成的150Hz調製信號的輻射場和90Hz調製信號的輻射場如圖所示:
航向道扇區合成原理圖航向道扇區合成原理圖
飛機進近時,正常情況下是處於m150和m90的兩個輻射場中,機載VHF天線接收到帶有方位信息的電磁波,經過機載航向信標接收機的處理,將結果輸送給相應的儀表。
機載VHF接收機中有AGC電路,它可以使接收到的RF信號幅度總是保持在一個固定的電平上,經過包絡檢波器後得到150Hz和90Hz疊加的信號,再依次經過150Hz和90Hz的帶通濾波器,整流濾波後,得到m150和m90的幅值。
航向信標的DDM示意圖航向信標的DDM示意圖
航向信標天線發射的波束,必須滿足DDM和位移靈敏度的要求,如上圖所示,所謂的航道扇區即DDM=0.155的射線圍成的區域,通常這兩條射線的夾角為6度。DDM在左、右10度的扇區內應隨角位移線性增加,在左、右10度~35度的扇區內,DDM值應不小於0.155。

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