CN105501464A - 试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其包括将待测试无线电通讯与导航系统安装至选定的飞行器，并与飞行器的机载无线电通讯与导航系统相独立；飞行器执行无线电导航系统试飞测试项目和无线电通讯系统试飞测试项目，同时由试飞测试人员操作待测试无线电通信与导航系统，并由记录设备分别实时记录待测试无线电通讯与导航系统和机载无线电通讯与导航系统的运行数据；根据记录设备记录的数据，判断待测试无线电通讯与导航系统是否有功能或性能缺陷。本发明的方法引入飞行器的无线电通讯与导航系统作为客观对比，减小了认为主观判断的误差，而且在同一阶段，能够测试多个测试项目，提高了测试的效率。
Description
技术领域
本发明涉及航空电子设备测试领域，特别涉及一种试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法。
背景技术
航空电子设备在装配使用前，必须经过一系列系统的安全测试和可靠性测试，尤其是通过空中搭载的方式，验证无线电通讯与导航系统在真实飞行环境下，各项功能的完整性和技术指标，根据验证情况，发现并排除设计制造上的故障和缺陷，调整系统参数，并且反复验证，直到故障或缺陷被克服。
但目前还没有一套完备的在研发试飞中，测试无线电通讯与导航系统性能的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种试飞测试无线电通讯与导航系统性能的方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法包括：
S1：将待测试无线电通讯与导航系统安装至选定的飞行器，并与所述飞行器的机载无线电通讯与导航系统相独立；
S2：所述飞行器执行无线电导航系统试飞测试项目和无线电通讯系统试飞测试项目，并由记录设备分别实时记录所述待测试无线电通讯与导航系统和所述机载无线电通讯与导航系统的运行数据；其中，所述无线电通讯系统试飞测试项目包括短波/超短波通讯试飞科目，所述无线电导航系统试飞测试项目包括TACAN试飞科目、DME试飞科目、NDB-ADF试飞科目、ILS试飞项目、北斗/GPS试飞科目、XPDR-S试飞科目以及ALT试飞科目；
S3：根据所述记录设备记录的数据，判断所述待测试无线电通讯与导航系统是否有功能或性能缺陷。
根据一种具体的实施方式，所述短波/超短波通讯试飞科目包括距离测试、机动飞行测试、遮挡测试和天气测试；其中，
在所述距离测试中，通过在转场航线上选取若干个与地面电台具有不同距离的位置点，并在相应的位置点上，对无线电短波/超短波的通信能力进行测试；
在所述机动飞行测试中，在转场航线上距离地面电台不超过100km的位置点上，分别完成小坡度盘旋和懒8字机动的动作，并同时对无线电短波/超短波的通信能力进行测试；
在所述遮挡测试中，在转场航线上选取具有无线电通视情况的位置点，对短波/超短波通讯进行遮挡，并同时对无线电短波/超短波的通信能力进行测试；
在所述天气测试中，分别在选择晴天、多云和雨天的天气情况下，对无线电短波/超短波的通信能力进行测试。
根据一种具体的实施方式，所述TACAN试飞科目包括TACAN径向线截获、TACAN径向线跟踪和TACAN测距；其中，
在TACAN径向线截获过程中，通过在转场航线上选择两个TACAN地面台，测试TACAN径向线截获功能；
在TACAN径向线跟踪过程中，根据空中风向，选取TACAN地面台的两条径向线，并沿径向线跟踪飞行，测试TACAN导航侧风修正功能；
在进行所述TACAN径向线截获和所述TACAN径向线跟踪时，同时测试TACAN测距功能。
根据一种具体的实施方式，所述DME试飞科目包括DME航线飞行、DME弧飞行和VOR/DME等待航线飞行；其中，
在DME航线飞行过程中，在转场航线测试DME的接收能力和测距能力；
在DME弧飞行过程中，以DME台为中心的圆弧的航线飞行，从起始进近定位点经过中间定位点到最后进近定位点，测试DME在进场时的测距精度；
在VOR/DME等待航线飞行过程中，测试DME对距离的测试能力。
根据一种具体的实施方式，所述NDB-ADF试飞科目包括NDB等待航线飞行、NDB进近飞行、NDB径向截获飞行和NDB径向跟踪飞行；其中，
在NDB等待航线飞行过程中，测试ADF的定向功能和过台时指针反向功能；
在NDB进近飞行过程中，测试ADF的定向功能和与DME协同工作的能力；
在NDB径向截获飞行过程中，通过利用NDB的相对方位角指示功能，指引所述飞行器沿到NDB台的一条径向线上飞行，测试ADF接收能力、定向能力、过台飞行时指针反转能力；
在NDB径向跟踪飞行过程中，利用ADF定向功能进行侧风修正，并跟踪NDB径向线飞行，测试ADF跟踪飞行能力。
根据一种具体的实施方式，所述ILS试飞科目包括ILS进近飞行、ILS/DME进近飞行、ILS截获飞行、LOC进近飞行和ILS进近/复飞飞行；
在ILS进近飞行过程中，根据航向信标、下滑信标和指点信标的指引，测试ILS的信号接收和跟踪能力；
在ILS/DME进近飞行过程中，利用DME代替指点信标的作用，为ILS提供距离参考，测试ILS的信号接收和跟踪能力；
在ILS截获飞行过程中，以DME台为中心的圆弧的航线飞行，从起始进近定位点经过中间定位点到最后进近定位点，测试ILS对航向信标、下滑信标的接收能力和截获能力，以及外指点信标的接收能力；
在ILS进近/复飞飞行过程中，只在LOC航向信标指引下进近飞行，并测试航向信标的接收、跟踪能力；
在ILS进近/复飞飞行过程中，测试ILS系统精密引导能力。
根据一种具体的实施方式，所述北斗/GPS试飞科目包括北斗/GPS定位，在转场飞行过程中，开启北斗/GPS接收设备，测试北斗/GPS接收机的信号接收能力、定位能力。
根据一种具体的实施方式，XPDR-S试飞科目包括S模式应答机识别，测试S模式应答机的信号收发能力、识别能力和数据交换能力。
根据一种具体的实施方式，所述ALT试飞科目包括ALT测高和ALT决断高度；其中，
在进近飞行或机动飞行过程中，测试ALT测高的能力；
在进近飞行过程中，飞行至决断高度时，测试ALT是否提示决断高度。
根据一种具体的实施方式，由所述记录设备分别记录所述待测试无线电通讯与导航系统和所述机载无线电通讯与导航系统的数据时，记录时间序列同步而且记录频率一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，通过在真实飞行环境下，分别在飞行器航行的不同阶段或不同飞行状态时，记录待测试无线电通讯与导航系统和飞行器的机载无线电通讯与导航系统的运行数据，并根据记录的数据，判断待测试无线电通讯与导航系统是否有功能或性能缺陷，并根据判断的情况，排除设计制造上的故障和缺陷，调整系统参数，并且反复验证，直到故障或缺陷被克服。本发明的方法引入飞行器的记载无线电通讯与导航系统作为客观对比，减小了人为主观判断的误差，而且在同一阶段，能够测试多个测试项目，提高了测试的效率，节省了测试时间的花费。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明英文缩略语说明：
ADF：AutomaticDirectionFinder，自动方位搜寻器-ADF接收机
ALT：Altimeter，无线电高度表
DME：DistanceMeasuringEquipment，无线电测距装置
GPS：GlobalPositioningSystem，全球卫星定位系统
ILS：InstrumentLandingSystem，仪表着陆系统
LOC：Localizer，航向道
NDB：NondirectionalRadioBeacon，无方向无线电信标台
VOR：VeryHighFrequencyOmnidirectionalRange，甚高频全向信标台
XPDR-S：Transponder，S模式应答机
TACAN：TacticalAirNavigationSystem，战术空中导航系统
结合图1所示的本发明的流程示意图，其中，本发明的试飞测试无线电通讯与导航系统性能的方法包括：
S1：将待测试无线电通讯与导航系统安装至选定的飞行器，并与飞行器的机载无线电通讯与导航系统相独立。
其中，以飞行器选用塞斯纳208B为例，由于塞斯纳208B的内部布局可以很容易地进行调整，所有座椅都可以迅速方便地拆装。飞机舱内空间改装主要对客舱第一排座椅进行拆卸，为被测航电设备和测试设备的安装提供空间。
被测航电设备的天线需要安装到机舱外部，需根据天线的类型和安装要求进行天线布置和固定，其中ADF/ILS/ALT/TACAN/DME设备的天线根据需求安装于机腹，北斗/GPS天线安装于机顶。天线通过电缆与被测航电设备天线接口单元连接，电缆需穿过机身蒙皮。
而且，塞斯纳208B有较为先进的Garmin1000集成航电，既增加了飞行的安全性，又可以为本次飞行测试提供客观测试参考。
S2：飞行器执行无线电导航系统试飞项目和无线电通讯系统试飞项目，并由记录设备分别实时记录待测试无线电通讯与导航系统和机载无线电通讯与导航系统的数据。其中，无线电通讯试飞项目包括短波/超短波通讯试飞科目，无线电导航系统试飞项目包括TACAN试飞科目、DME试飞科目、NDB-ADF试飞科目、ILS试飞项目、北斗/GPS试飞科目、XPDR-S试飞科目以及ALT试飞科目。
其中，由记录设备分别记录待测试无线电通讯与导航系统和飞行器的机载无线电通讯与导航系统的数据时，记录时间序列同步而且记录频率一致。
飞行器具有的无线电通讯与导航系统需要记录的数据包括：航电设备内部时钟的时间、ADF导航数据、ILS导航数据、S模式应答机数据、GPS导航数据和DME导航数据。
待测试无线电通讯与导航系统需要记录的数据包括：航电设备内部时钟的时间、ADF导航数据、ILS导航数据、无线电高度表数据、S模式应答机数据、北斗/GPS导航数据、TACAN导航数据、DME导航数据。
记录设备包括：GARMIN的专用数据采集设备、由PFD(主飞行显示)和HIS(水平状态指示器)组成的航电综合显示设备、手持GPS设备、卫星电话和摄像设备。
S3：根据记录设备记录的数据，判断待测试无线电通讯与导航系统是否有性能缺陷。
其中，测试人员根据判断情况，排除设计制造上的故障和缺陷，调整系统参数，并且反复验证，直到故障或缺陷被克服。
本发明的方法是通过完成无线电导航系统试飞项目和无线电通讯系统试飞项目的过程中，对待测试无线通讯与导航系统各项性能的测试。
实施例1
短波/超短波通讯试飞科目包括距离测试、机动飞行测试、遮挡测试和天气测试。其中，短波的频率为3～30MHz，超短波的频率为30～300MHz，具体情况根据被测设备确定。
在距离测试中，通过在转场航线上选取若干个与地面电台具有不同距离的位置点，并在相应的位置点上，对无线电短波/超短波的通信能力进行测试。在机动飞行测试中，在转场航线上距离地面电台不超过100km的位置点上，分别完成小坡度盘旋和懒8字机动的动作，并同时对无线电短波/超短波的通信能力进行测试。在遮挡测试中，在转场航线上选取具有无线电通视情况的位置点，对短波/超短波通讯进行遮挡，并同时对无线电短波/超短波的通信能力进行测试。在天气测试中，分别在选择晴天、多云和雨天的天气情况下，对无线电短波/超短波的通信能力进行测试。
实施例2
在本实施例中，详细描述无线电导航系统试飞项目包括的各个测试科目。
根据一种具体的实施方式，TACAN试飞科目包括TACAN径向线截获、TACAN径向线跟踪和TACAN测距。其中，在TACAN径向线截获过程中，通过在转场航线上选择两个TACAN地面台，测试TACAN径向线截获功能。在TACAN径向线跟踪过程中，根据空中风向，选取TACAN地面台的两条径向线，并沿径向线跟踪飞行，测试TACAN导航侧风修正功能。在进行TACAN径向线截获和TACAN径向线跟踪时，同时测试TACAN测距功能。
DME试飞科目包括DME航线飞行、DME弧飞行和VOR/DME等待航线飞行。其中，在DME航线飞行过程中，在转场航线测试DME的接收能力和测距能力。在DME弧飞行过程中，以DME台为中心的圆弧的航线飞行，从起始进近定位点经过中间定位点到最后进近定位点，测试DME在进场时的测距精度。在VOR/DME等待航线飞行过程中，测试DME对距离的测试能力。
NDB-ADF试飞科目包括NDB等待航线飞行、NDB进近飞行、NDB径向截获飞行和NDB径向跟踪飞行。其中，在NDB等待航线飞行过程中，测试ADF的定向功能和过台时指针反向功能。在NDB进近飞行过程中，测试ADF的定向功能和与DME协同工作的能力。在NDB径向截获飞行过程中，通过利用NDB的相对方位角指示功能，指引飞行器沿到NDB台的一条径向线上飞行，测试ADF接收能力、定向能力、过台飞行时指针反转能力。在NDB径向跟踪飞行过程中，利用ADF定向功能进行侧风修正，并跟踪NDB径向线飞行，测试ADF跟踪飞行能力。
ILS试飞科目包括ILS进近飞行、ILS/DME进近飞行、ILS截获飞行、LOC进近飞行和ILS进近/复飞飞行。其中，在ILS进近飞行过程中，根据航向信标、下滑信标和指点信标的指引，测试ILS的信号接收和跟踪能力。在ILS/DME进近飞行过程中，利用DME代替指点信标的作用，为ILS提供距离参考，测试ILS的信号接收和跟踪能力。在ILS截获飞行过程中，以DME台为中心的圆弧的航线飞行，从起始进近定位点经过中间定位点到最后进近定位点，测试ILS对航向信标、下滑信标的接收能力和截获能力，以及外指点信标的接收能力。在ILS进近/复飞飞行过程中，只在LOC航向信标指引下进近飞行，并测试航向信标的接收、跟踪能力。在ILS进近/复飞飞行过程中，测试ILS系统精密引导能力。
北斗/GPS试飞科目包括北斗/GPS定位，在转场飞行过程中，开启北斗/GPS接收设备，测试北斗/GPS接收机的信号接收能力、定位能力。
XPDR-S试飞科目包括S模式应答机识别，测试S模式应答机的信号收发能力、识别能力和数据交换能力。
ALT试飞科目包括ALT测高和ALT决断高度。其中，在进近飞行或机动飞行过程中，测试无线电高度表的无线电高度测量的能力。在进近飞行过程中，飞行至决断高度时，测试无限掉高度表是否提示决断高度。
本发明的试飞测试无线电通讯与导航系统性能的方法，通过在真实飞行环境下，分别在飞行器航行的不同阶段或不同飞行状态时，记录待测试无线电通讯与导航系统和飞行器自身的无线电通讯与导航系统的数据，并记录的数据，判断待测试无线电通讯与导航系统是否有性能缺陷，并根据判断情况，排除设计制造上的故障和缺陷，调整系统参数，并且反复验证，直到故障或缺陷被克服。本发明的方法引入飞行器的无线电通讯与导航系统作为客观对比，减小了认为主观判断的误差，而且在同一阶段，能够测试多个测试项目，提高了测试的效率，节省了测试时间的花费。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，包括
S1：将待测试无线电通讯与导航系统安装至选定的飞行器，并与所述飞行器的机载无线电通讯与导航系统相独立；
S2：所述飞行器执行无线电导航系统试飞测试项目和无线电通讯系统试飞测试项目，并由记录设备分别实时记录所述待测试无线电通讯与导航系统和所述机载无线电通讯与导航系统的运行数据；其中，所述无线电通讯系统试飞测试项目包括短波/超短波通讯试飞科目，所述无线电导航系统试飞测试项目包括TACAN试飞科目、DME试飞科目、NDB-ADF试飞科目、ILS试飞项目、北斗/GPS试飞科目、XPDR-S试飞科目以及ALT试飞科目；
S3：根据所述记录设备记录的数据，判断所述待测试无线电通讯与导航系统是否有功能或性能缺陷。
2.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述短波/超短波通讯试飞科目包括距离测试、机动飞行测试、遮挡测试和天气测试；其中，
在所述距离测试中，通过在转场航线上选取若干个与地面电台具有不同距离的位置点，并在相应的位置点上，对无线电短波/超短波的通信能力进行测试；
在所述机动飞行测试中，在转场航线上距离地面电台不超过100km的位置点上，分别完成小坡度盘旋和懒8字机动的动作，并同时对无线电短波/超短波的通信能力进行测试；
在所述遮挡测试中，在转场航线上选取具有无线电通视情况的位置点，对短波/超短波通讯进行遮挡，并同时对无线电短波/超短波的通信能力进行测试；
在所述天气测试中，分别在选择晴天、多云和雨天的天气情况下，对无线电短波/超短波的通信能力进行测试。
3.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述TACAN试飞科目包括TACAN径向线截获、TACAN径向线跟踪和TACAN测距；其中，
在TACAN径向线截获过程中，通过在转场航线上选择两个TACAN地面台，测试TACAN径向线截获功能；
在TACAN径向线跟踪过程中，根据空中风向，选取TACAN地面台的两条径向线，并沿径向线跟踪飞行，测试TACAN导航侧风修正功能；
在进行所述TACAN径向线截获和所述TACAN径向线跟踪时，同时测试TACAN测距功能。
4.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述DME试飞科目包括DME航线飞行、DME弧飞行和VOR/DME等待航线飞行；其中，
在DME航线飞行过程中，在转场航线测试DME的接收能力和测距能力；
在DME弧飞行过程中，以DME台为中心的圆弧的航线飞行，从起始进近定位点经过中间定位点到最后进近定位点，测试DME在进场时的测距精度；
在VOR/DME等待航线飞行过程中，测试DME对距离的测试能力。
5.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述NDB-ADF试飞科目包括NDB等待航线飞行、NDB进近飞行、NDB径向截获飞行和NDB径向跟踪飞行；其中，
在NDB等待航线飞行过程中，测试ADF的定向功能和过台时指针反向功能；
在NDB进近飞行过程中，测试ADF的定向功能和与DME协同工作的能力；
在NDB径向截获飞行过程中，通过利用NDB的相对方位角指示功能，指引所述飞行器沿到NDB台的一条径向线上飞行，测试ADF接收能力、定向能力、过台飞行时指针反转能力；
在NDB径向跟踪飞行过程中，利用ADF定向功能进行侧风修正，并跟踪NDB径向线飞行，测试ADF跟踪飞行能力。
6.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述ILS试飞科目包括ILS进近飞行、ILS/DME进近飞行、ILS截获飞行、LOC进近飞行和ILS进近/复飞飞行；
在ILS进近飞行过程中，根据航向信标、下滑信标和指点信标的指引，测试ILS的信号接收和跟踪能力；
在ILS/DME进近飞行过程中，利用DME代替指点信标的作用，为ILS提供距离参考，测试ILS的信号接收和跟踪能力；
在ILS截获飞行过程中，以DME台为中心的圆弧的航线飞行，从起始进近定位点经过中间定位点到最后进近定位点，测试ILS对航向信标、下滑信标的接收能力和截获能力，以及外指点信标的接收能力；
在ILS进近/复飞飞行过程中，只在LOC航向信标指引下进近飞行，并测试航向信标的接收、跟踪能力；
在ILS进近/复飞飞行过程中，测试ILS系统精密引导能力。
7.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述北斗/GPS试飞科目包括北斗/GPS定位，在转场飞行过程中，开启北斗/GPS接收设备，测试北斗/GPS接收机的信号接收能力、定位能力。
8.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，XPDR-S试飞科目包括S模式应答机识别，测试S模式应答机的信号收发能力、识别能力和数据交换能力。
9.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，所述ALT试飞科目包括ALT测高和ALT决断高度；其中，
在进近飞行或机动飞行过程中，测试ALT测高的能力；
在进近飞行过程中，飞行至决断高度时，测试ALT是否提示决断高度。
10.如权利要求1所述的试飞测试航空机载无线电通讯与导航系统性能的方法，其特征在于，由所述记录设备分别记录所述待测试无线电通讯与导航系统和所述机载无线电通讯与导航系统的数据时，记录时间序列同步而且记录频率一致。
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