CN103645458A - 一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备 - Google Patents
一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103645458A CN103645458A CN201310686244.5A CN201310686244A CN103645458A CN 103645458 A CN103645458 A CN 103645458A CN 201310686244 A CN201310686244 A CN 201310686244A CN 103645458 A CN103645458 A CN 103645458A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- far field
- course
- equipment
- landing system
- instrument landing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 102100026827 Protein associated with UVRAG as autophagy enhancer Human genes 0.000 description 1
- 101710102978 Protein associated with UVRAG as autophagy enhancer Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
- G01S1/14—Systems for determining direction or position line using amplitude comparison of signals transmitted simultaneously from antennas or antenna systems having differently oriented overlapping directivity-characteristics
- G01S1/16—Azimuthal guidance systems, e.g. system for defining aircraft approach path, localiser system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备。本设备包括航向远场监视接收机和航向远场监视天线，航向远场监视接收机包括接收机单元、信号处理单元、含有控制程序的主控单元、显示单元、含有维护程序的维护计算机和遥控器。本设备达到了米波仪表着陆系统的设计需求，本设备具有较高的灵敏度和测量精度，灵敏度不劣于-75dBm，供电可采用市电或电池供电，使用方便、可靠，集成度高。测量结果可进行实时显示，由于本设备具有远程遥控功能，现场维护人员可在室内远距离监视米波仪表着陆系统的工作状态，大大改善了现场维护人员的工作环境，目前已成功应用于产品。
Description
技术领域
本发明涉及米波仪表着陆系统，尤其涉及一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备。
背景技术
米波仪表着陆设备（ILS）是国际民航组织确定的一种标准飞机进场着陆系统，它可以为进场着陆的飞机提供垂直和水平的引导信息。根据国际民航组织的要求,Ⅲ类仪表着陆设备必须具备航向远场监视功能，为配合国内新型米波仪表着陆系统的研制，研发ILS航向远场监视设备的设计工作势在必行。
发明内容
鉴于以上现有技术状况，本发明研发一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备。本设备主要用于监视仪表着陆系统航向信标的发射场型参数的正确与否，从而保证飞机航行的安全，并将这些测量数据回传航向信标主机。本系统工作频段覆盖108-112MHz（航向）。
本发明采取的技术方案是：一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备，其特征在于：包括航向远场监视接收机和航向远场监视天线，航向远场监视接收机包括接收机单元、信号处理单元、含有控制程序的主控单元、显示单元、含有维护程序的维护计算机和遥控器，航向远场监视天线两路射频信号通过接收机单元与信号处理单元连接，信号处理单元与主控单元连接，主控单元分别与显示单元、维护计算机及遥控器连接。
本发明的特点及有益效果是：达到了米波仪表着陆系统的设计需求，本设备具有较高的灵敏度和测量精度，灵敏度不劣于-75dBm，供电可采用市电或电池供电，使用方便、可靠，集成度高。测量结果可进行实时显示，由于本设备具有远程遥控功能，现场维护人员可在室内远距离监视米波仪表着陆系统的工作状态，大大改善了现场维护人员的工作环境，目前已成功应用于产品。
附图说明
图1是本发明的航向远场监视接收机连接原理框图；
图2是本发明的航向远场监视天线结构示意图；
图3是图1中主控单元程序流程图；
图4是图1中维护计算机程序流程图；
图5是图4中定时查询程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参照图1，本发明包括航向远场监视接收机和航向远场监视天线，航向远场监视接收机包括接收机单元、信号处理单元、含有程序的主控单元、显示单元、含有程序的维护计算机和遥控器，航向远场监视天线两路射频信号通过接收机单元与信号处理单元连接，信号处理单元与主控单元连接，主控单元分别与显示单元、维护计算机及遥控器连接。
参照图2，本发明的航向远场监视天线包括障碍灯1、避雷针2、后立柱3、横梁4、对数天线5、前支柱6和底座7，底座7固定在预埋件上（预埋件预先埋在水泥里），前支柱6和后立柱3的下端固定在底座7上，前支柱6和后立柱3的上端固定对数天线5，横梁4的两端分别固定在前支柱6和后立柱3上，障碍灯1和避雷针2通过支架固定在后立柱3的上端。以上固定方式均采用螺栓固定。
参照图3，本发明的主控单元程序包括以下步骤：
步骤一.初始化外设寄存器；
步骤二.判断是否有按键操作，如果有按键操作，执行键处理程序；若没有按键操作，则直接进入下一步骤；
步骤三.判断定时器的定时时间是否到，如果定时时间到，执行定时处理程序；若定时时间未到，则直接进入下一步骤；
步骤四.判断串口是否有接收的数据，如果有接收到的数据，执行串口中断处理程序，然后返回步骤二；若没有接收的数据，则返回步骤二。
参照图4，本发明的维护计算机程序包括以下步骤：
步骤一.选择设备的通信速率；选择设备的操作级别；
步骤二.输入相应密码；
步骤三.判断密码是否正确，如果密码正确，初始化串口；若密码不正确，则返回步骤三；
步骤四.判断联络主机是否成功，如果联络主机成功，登陆接受主界面；若联络主机不成功，则通信中断；
步骤五.从主界面的菜单上等待输入命令；
步骤六.用户操作，发送指令；
步骤七.判断是否收到回传信息，如果收到回传信息，程序结束返回步骤五；若没收到回传信息，则判断是否再发送一次指令，如果发送，返回步骤六；若不发送，则程序结束返回步骤五。
参照图5，本发明的定时查询程序包括以下步骤：
步骤一.从接收缓冲区读取数据；
步骤二.判断是否有合法字头，如果有合法字头，计算校验位；若没有合法字头，则扔掉该数据，然后返回步骤一；
步骤三.判断计算的校验位是否正确，如果计算的校验位正确，根据协议送相应位置显示，然后返回步骤一；若计算的校验位不正确，则扔掉该数据，然后返回步骤一。
实施例：本设备的航向远场监视接收机在前门处设有键盘与显示单元，键盘与显示单元采用TFT型彩色液晶显示器对各种数据进行显示，键盘与显示单元具有控制功能，可进行各种命令输入和参数设定，机箱侧面有RS-232接口，可接维护计算机进行数据显示、设备控制、调整。机箱侧面还有调制解调器接口，可远传5公里，在远端可接维护计算机进行数据显示、设备控制、调整。
航向远场监视天线采用对数周期天线振子作为接收天线，通过天线支柱、天线底座进行固定、安装，航向远场监视天线的上部有障碍灯及避雷针，天线高度可根据需要架设3米或5米，天线结构及架设形式见图2。接收天线通过高频电缆将天线接收到的射频信号传送给ILS航向远场监视接收机，ILS航向远场监视接收机将射频信号进行处理，产生测量的数字信息，此信息通过调制解调器远传到远端，远端的接收方可接收并解调出接收机的测量结果。（使用两对电话线传送距离可达5公里）。
本发明设计原理：来自航向远场监视天线的射频信号被分为两路RF1和RF2，通过接收机滤波，放大，接收机单元中的自动增益放大电路可自动对信号进行调节，将经过滤波放大的直流射频信号，单音90Hz，150Hz调制信号传输给信号处理单元，信号处理单元CPU为目前市场上较为先进的DSP C6713芯片，数据处理方式采用dft算法，将直流射频信号和单音调制信号转换成数字信号进行处理，处理后的数字信号通过主控单元分别传输给前面板显示、本地维护计算机和遥控器，主控单元CPU为ARM LPC2378芯片，显示屏为tft真彩显示。原理框图见图1。
本设备采用集成化设计，DSP与ARM之间数据通过FPGA进行通信，FPGA精确计算采样频率，以满足数据处理的需要，信号处理单元与主控单元在一块单元电路板上实现，简化了电路设计，同时也方便数据之间交换处理，提高了程序的执行效率。
FPGA芯片采样后的射频信号经过AD转换为数字信号传输给DSP进行数据处理，数据处理采用dft算法，得到设备需要的90Hz调制度、150Hz调制度、1020Hz调制度，计算出调制度和SDM，调制度差DDM，同时DSP对计算结果进行判断是否告警，并对告警记录存储。
主控单元根据通信协议定时调用数据。主控单元检测各单元工作状态，显示单元有按键操作时，主控单元读出键值并执行相应操作，显示屏同时进行相应显示；主控单元定时向信号处理单元调数据，通信方式采用RS232串口通信，实时数据可在显示屏实时显示，如果数据为告警数据，显示屏通过变换数据颜色进行提示。
本设备可通过维护计算机进行维护，维护计算机通过RS232串口与主控单元通信，主控单元转发信号处理单元数据给维护计算机，维护计算机通过维护界面对实时数据显示，同时可对设备参数进行设置。
遥控器对数据进行调制解调传到远端，远端的接收方可接收并解调出接收机的测量结果（使用两对电话线传送距离可达5公里）。
Claims (5)
1. 一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备，其特征在于：包括航向远场监视接收机和航向远场监视天线，航向远场监视接收机包括接收机单元、信号处理单元、含有程序的主控单元、显示单元、含有程序的维护计算机和遥控器，航向远场监视天线两路射频信号通过接收机单元与信号处理单元连接，信号处理单元与主控单元连接，主控单元分别与显示单元、维护计算机及遥控器连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备，其特征在于：所述的航向远场监视天线包括障碍灯（1）、避雷针（2）、后立柱（3）、横梁（4）、对数天线（5）、前支柱（6）和底座（7），前支柱（6）和后立柱（3）的下端固定在底座（7）上，前支柱（6）和后立柱（3）的上端固定对数天线（5），横梁（4）的两端分别固定在前支柱（6）和后立柱（3）上，障碍灯（1）和避雷针（2）通过支架固定在后立柱（3）的上端。
3.根据权利要求1所述的一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备，其特征在于：所述的主控单元程序包括以下步骤：
步骤一.初始化外设寄存器；
步骤二.判断是否有按键操作，如果有按键操作，执行键处理程序；若没有按键操作，则直接进入下一步骤；
步骤三.判断定时器的定时时间是否到，如果定时时间到，执行定时处理程序；若定时时间未到，则直接进入下一步骤；
步骤四.判断串口是否有接收的数据，如果有接收到的数据，执行串口中断处理程序，然后返回步骤二；若没有接收的数据，则返回步骤二。
4.根据权利要求1所述的一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备，其特征在于：所述的维护计算机程序包括以下步骤：
步骤一.选择设备的通信速率；选择设备的操作级别；
步骤二.输入相应密码；
步骤三.判断密码是否正确，如果密码正确，初始化串口，进入定时查询程序；若密码不正确，则返回步骤三；
步骤四.判断联络主机是否成功，如果联络主机成功，登陆接受主界面；若联络主机不成功，则通信中断；
步骤五.从主界面的菜单上等待输入命令；
步骤六.用户操作，发送指令；
步骤七.判断是否收到回传信息，如果收到回传信息，程序结束返回步骤五；若没收到回传信息，则判断是否再发送一次指令，如果发送，返回步骤六；若不发送，则程序结束返回步骤五。
5.根据权利要求4所述的一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备，其特征在于：所述的定时查询程序包括以下步骤：
步骤一.从接收缓冲区读取数据；
步骤二.判断是否有合法字头，如果有合法字头，计算校验位；若没有合法字头，则扔掉该数据，然后返回步骤一；
步骤三.判断计算的校验位是否正确，如果计算的校验位正确，根据协议送相应位置显示，然后返回步骤一；若计算的校验位不正确，则扔掉该数据，然后返回步骤一。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310686244.5A CN103645458A (zh) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310686244.5A CN103645458A (zh) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103645458A true CN103645458A (zh) | 2014-03-19 |
Family
ID=50250708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310686244.5A Pending CN103645458A (zh) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103645458A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106597126A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-04-26 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种基于太阳能的接收机供电和定位监测系统及安装方法 |
| CN106713197A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-24 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种基于软件无线电的机载仪表着陆系统数据处理方法 |
| CN106878470A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-20 | 深圳安航科技有限公司 | 一种航空障碍灯智能物联网控制监测系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4680587A (en) * | 1985-08-14 | 1987-07-14 | Sundstrand Data Control, Inc. | Instrument landing system |
| CN201758388U (zh) * | 2010-08-25 | 2011-03-09 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | Loc/gs/vor/mb四种信标机共用外场测试仪接收机 |
| CN201966923U (zh) * | 2010-12-29 | 2011-09-07 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 外场测试仪信号处理单元 |
-
2013
- 2013-12-16 CN CN201310686244.5A patent/CN103645458A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4680587A (en) * | 1985-08-14 | 1987-07-14 | Sundstrand Data Control, Inc. | Instrument landing system |
| CN201758388U (zh) * | 2010-08-25 | 2011-03-09 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | Loc/gs/vor/mb四种信标机共用外场测试仪接收机 |
| CN201966923U (zh) * | 2010-12-29 | 2011-09-07 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 外场测试仪信号处理单元 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 鲍焕荣: "电子仪器、仪表的智能化介绍ILS系统的外场测试仪", 《2001天津信息技术、电子、仪器仪表学术会议论文集》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106597126A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-04-26 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种基于太阳能的接收机供电和定位监测系统及安装方法 |
| CN106713197A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-24 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种基于软件无线电的机载仪表着陆系统数据处理方法 |
| CN106713197B (zh) * | 2016-12-12 | 2019-11-15 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种基于软件无线电的机载仪表着陆系统数据处理方法 |
| CN106878470A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-06-20 | 深圳安航科技有限公司 | 一种航空障碍灯智能物联网控制监测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204228833U (zh) | 一种基于gps超远程核相检测装置 | |
| CN102509886B (zh) | 基站天线状态自动监控系统 | |
| CN103402217B (zh) | 基站天线参数处理系统 | |
| CN103558352A (zh) | 一种基于移动终端的便携式水质分析仪 | |
| CN103645458A (zh) | 一种用于仪表着陆系统的航向远场监视设备 | |
| CN110912271A (zh) | 一种电网故障智能监测传输系统 | |
| CN112489412A (zh) | 智能抄表系统及方法 | |
| CN209283265U (zh) | 一种可无线联网水面测流系统 | |
| CN113267833A (zh) | 一种气象环境数据实时监测系统 | |
| CN105891419A (zh) | 室外太阳能空气质量监测系统 | |
| CN202535544U (zh) | 一种用于监控系统的手持监控器 | |
| CN208335452U (zh) | 负荷控制终端参数配置装置 | |
| CN203479796U (zh) | 一种土壤水分检测系统 | |
| CN206348463U (zh) | 一种海洋核辐射在线监测预警系统 | |
| CN210293276U (zh) | 基于无人机的变电站运行环境监测系统 | |
| CN208833213U (zh) | 一种地质位移监测设备 | |
| CN107036651A (zh) | 一种具备远程升级功能的水文水资源检测系统 | |
| CN106403895A (zh) | 一种具有语音控制功能的智能化水平尺 | |
| CN105938045A (zh) | 一种换流阀试验数据采集分析装置及使用方法 | |
| CN202648748U (zh) | 一体化雷达水位遥测终端 | |
| CN210603615U (zh) | 一种电力系统温度检测装置 | |
| CN202475485U (zh) | 太阳能物联网系统 | |
| CN201765478U (zh) | 一种自来水智能数据监测装置 | |
| CN210201840U (zh) | 一种基站天线工参采集装置 | |
| CN201906448U (zh) | 中长跑运动员全程速度监测分析装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140319 |