調製度差

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。

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。

基本介紹

  • 中文名:調製度差
  • 外文名:difference in depth modulation
  • 學科:航空航天
  • 簡稱:DDM
  • 作用:比較兩個調製信號的大小
  • 是否有方向性:有
調製度,定義,簡介,影響DDM值的因素,

調製度

調製度是已調波的一個重要參數,反映了載波的幅度、頻率或相位受低頻調製信號控制的程度。在調幅波、調頻波和調相波中分別用調幅係數m(又稱調幅深度或調幅度)、調頻指數mf、頻偏墹f和調相指數mφ表示。
調製度=調製波幅值/載波幅值;一般SPWM里,調製波=正弦波,載波=三角波;輸出幅度大小與調製度成正比。

定義

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。
DDM的表達式定義為:
其中
為90Hz的導航調製信號(也稱之為導航音頻信號)的調製度,
為150Hz的導航調製信號的調製度。

簡介

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。
根據國標 GB/T 14282.3-2006《儀表著陸系統(ILS) 第三部分:航向信標性能要求和測試方法》中對航向偏離與 DDM 值的對應關係有具體的要求。如圖所示,系統規定在跑道中心線上的航向信號所提供的 DDM 值為零;在 DDM 值和航向偏離的對應關係中有一個特殊的區域,在這個區域內 DDM 值和方位角度是線性變化的,該區域被定義為航向比例引導扇區,左右偏離的方位一般在 2°到 6°的範圍,對應 DDM 值的範圍大約是 0 到 0.155,對機載導航設備而言,在此區域內航向指針隨著相對方位角線性移動至滿刻度;相對方位角再往外增加到 10°時,DDM 絕對值的範圍大約從0.155 增加到 0.180,因為在這個區域是非線性的,飛行員只能判斷定性判斷飛機的偏離方位,而無法得到真實方位,從 0°到 10°徑向距離一般在 25 海里左右;由 10°至 35°,DDM 絕對值大於或等於 0.155,徑向距離一般在 17 海里左右;當方位角超出了 35°時,DDM 絕對值應該大於或等於0.155。
系統的工作區域系統的工作區域

影響DDM值的因素

影響航向DDM值的因素有以下幾個:
(1)方位角,方位角的變化通過天線陣的分布圖可以得知,它的變化會在一定程度上伴隨DDM的變化,如圖所示。
調製度差
當方位角為零時,即在航道中心線上時,DDM=0;當方位角由中心航道線向兩邊旋轉時,隨著方位角的增加,DDM值同樣也在逐步增加,並在一定角度內基本保持線性,同時根據正切函式的特性,DDM值也將增長到最大,DDM的值真實反映了偏離航道中心的角度。
當方位角由0度(航道中心線)順時針向90度旋轉時,相當於滯後,DDM為負值,90Hz占優。
當方位角由0度(航道中心線)逆時針向90度旋轉時,相當於超前,DDM為正值,150Hz占優。
(2) M1和M2為90Hz和150Hz的機內調製度,當M1=M2時,DDM值就只與角度、幅度比、天線間距及初始相位有關;如果不改變其它因素的前提下,只改變機內調製度,相應的DDM值也會改變。
(3) SBO和CSB(由載波和調幅邊帶波組成的調幅信號)信號幅度比值,在其他因素不變的前提下,改變SBO的幅度,相應的DDM值也會改變,改變SBO的幅度其實就是改變SBO的功率,這也是通過調整SBO的功率來調整航道寬度的原理。
(4)天線間距d,對於航向天線來說,改變天線間距也可以對DDM值產生影響,這主要是對發射波束的影響,利用調整天線間距可以有效克服周圍障礙物對信號的影響。
(5)發射機本身故障或者數據偏差較大,這種情況發射的信號有問題導致合成的DDM信號有問題,導致機載設備接收的信號不能提供準確有效的引導信號,這種情況要及時按管理規定處理,確保給機載提供的信號準確,有效。

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