CN105954767A - 导航设备在线测量的航道结构测量系统 - Google Patents

导航设备在线测量的航道结构测量系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105954767A
CN105954767A CN201610300053.4A CN201610300053A CN105954767A CN 105954767 A CN105954767 A CN 105954767A CN 201610300053 A CN201610300053 A CN 201610300053A CN 105954767 A CN105954767 A CN 105954767A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
navigation
gps
signal
channel structure
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
Application number
CN201610300053.4A
Other languages
English (en)
Inventor
叶家全
刘靖
杨晓嘉
杨萍
杨正波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Second Research Institute of CAAC
Original Assignee
Second Research Institute of CAAC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Second Research Institute of CAAC filed Critical Second Research Institute of CAAC
Priority to CN201610300053.4A priority Critical patent/CN105954767A/zh
Publication of CN105954767A publication Critical patent/CN105954767A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/15—Aircraft landing systems
    • 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明提供一种导航设备在线测量的航道结构测量系统，包括：导航信号接收天线：用于接收导航信号；GPS天线：用于接收GPS信号；天线控制模块：用于将导航信号和GPS信号进行传输；射频采集与处理模块：接收天线控制模块传输的导航信号和GPS信号，并对导航信号和GPS信号进行处理，分别获得GPS位置参数和导航信号参数，其中，GPS位置参数包括GPS天线的当前位置信号；航道生成模块：用于根据GPS位置参数和导航信号参数生成航道结构图，以精确描述航道结构；中央控制器：用于将GPS天线的当前位置信号与天线位置序列进行比较，并生成天线升降控制量，用以调节天线升降，以保证天线接收到更加精确的信号。本发明能够实现航道结构精确测量。

Description

导航设备在线测量的航道结构测量系统
技术领域
本发明涉及一种导航设备在线测量的航道结构测量系统。
背景技术
仪表着陆系统(Instrument Landing System，ILS)是引导飞机进行精密进近和着陆的导航系统。为了辅助ILS系统给即将着陆的机载提供更加准确的航道结构，目前常采用车载沿固定线路运行，并在固定线路上进行选点测量，并将各点的测量结果进行插值计算以获得航道结构，再将计算出的航道结构提供给机载，以辅助机载着陆。但是，这种航道结构测量方法只能测量到人为选定的几个点的信号值，不能进行连续测量，且采用插值计算所获得的航道结构不精确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种导航设备在线测量的航道结构测量系统，采用GPS定位技术对测量点自动快速定位，对航道结构进行连续测量，实现航道结构精确测量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种导航设备在线测量的航道结构测量系统，包括：导航信号接收天线：用于接收导航信号，导航信号接收天线上包括有极化器用以对导航信号接收完全；GPS天线：用于接收GPS信号，GPS天线上包括有极化器用以对GPS信号接收完全；天线控制模块：用于将导航信号和GPS信号进行传输；射频采集与处理模块：接收天线控制模块传输的导航信号和GPS信号，并对导航信号和GPS信号进行处理，分别获得GPS位置参数和导航信号参数，其中，GPS位置参数包括GPS天线的当前位置信号；航道生成模块：用于根据GPS位置参数和导航信号参数生成航道结构图，以精确描述航道结构；中央控制器：用于将GPS天线的当前位置信号与天线位置序列进行比较，并生成天线升降控制量；天线控制模块还用于根据天线升降控制量驱动GPS天线和导航信号接收天线到达指定位置，以使GPS天线和导航信号接收天线所接收的信号更加精确。
进一步地，导航信号接收天线接口处结构可拆卸。
进一步地，可拆卸的方式为卡接。
进一步地，导航信号接收天线和GPS天线合装在一起。
进一步地，导航信号参数包括：调制度差，调制度和，信号场强分布等。
进一步地，GPS位置参数包括：GPS天线与航道入口处的距离。
进一步地，射频采集与处理模块中，处理包括：按照时钟同步的规则进行幅度解调、滤波。
本发明的导航设备在线测量的航道结构测量系统，借助于车载移动平台，导航信号接收天线接收导航设备发射的导航信号，GPS天线接收卫星发射的GPS信号，并将所接收的GPS信号通过天线控制模块传输到射频采集与处理模块，以获取GPS位置参数和导航信号参数，其中，GPS位置参数包括GPS天线的当前位置信号。射频采集与处理模块，一方面，将GPS位置参数和导航信号参数传送至航道生成模块，用于生成航道结构图，以精确描述航道结构；另一方面，将GPS天线的当前位置信号传输给中央控制器，用于根据GPS天线的当前位置信号与天线位置序列进行比较，产生天线升降控制量；天线控制模块根据天线升降控制量驱动GPS天线和导航信号接收天线到达指定位置，由于测试点距导航台的水平位置与高度密切关联，且测量点的连续性影响航道结构沿距离变化特征的精确性，故而，通过不断地调节天线的升降，且在车载移动平台上采用GPS定位技术对测量点自动快速定位，对航道结构进行连续测量，可以使得GPS天线和导航信号接收天线所接收的信号更加精确且满足信号的连续测量，继而，实现航道结构精确测量。其中，导航信号接收天线和GPS天线上都包括有极化器，极化器包括第一端和第二端，第一段与馈源喇叭固定连接，第二端与矩形导波口固定连接，导航信号接收天线和GPS天线采用馈源喇叭对信号进行接收，并采用极化器将所接收到的信号进行极化，再将经过极化后的信号通过矩形波导口传输到天线控制模块。由于在实际上，当极化匹配稍有调整时，就将不可能达到完全匹配。具体地，例如，当接收天线的极化方向与所接收的极化波的极化方向不一致时，即：两者之间存在一个夹角，此时就出现极化失配。在导航信号接收天线和GPS天线上都分别加装一个极化器，可以达到极化最优匹配，即：可以使得导航信号接收天线和GPS天线能够将信号接收完全，不失真。
因此，本发明的导航设备在线测量的航道结构测量系统，能够实现对航道结构精确测量。
此外，需要说明的是，本发明所提及的馈源喇叭，矩形导波口均为本领域技术人员公知的名词表述方式。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种导航设备在线测量的航道结构测量系统的结构框图；
图2是本发明实施例提供的天线结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
结合图1，本实施例提供一种导航设备在线测量的航道结构测量系统，该系统包括：
导航信号接收天线1：用于接收导航信号，导航信号接收天线1上包括有极化器10用以对导航信号接收完全；
GPS天线2：用于接收GPS信号，GPS天线上2包括有极化器10用以对GPS信号接收完全；
天线控制模块3：用于将导航信号和GPS信号进行传输；
射频采集与处理模块4：接收天线控制模块3传输的导航信号和GPS信号，并对导航信号和GPS信号进行处理，分别获得GPS位置参数和导航信号参数，其中，GPS位置参数包括GPS天线的当前位置信号；
航道生成模块5：用于根据GPS位置参数和导航信号参数生成航道结构图，以精确描述航道结构；
中央控制器6：用于将GPS天线2的当前位置信号与天线位置序列进行比较，并生成天线升降控制量；
其中，天线控制模块3根据天线升降控制量驱动GPS天线2和导航信号接收天线1到达指定位置，以使GPS天线2和导航信号接收天线1所接收的信号更加精确；
本发明的导航设备在线测量的航道结构测量系统，借助于车载移动平台，导航信号接收天线1接收导航设备发射的导航信号，GPS天线2接收卫星发射的GPS信号，并将所接收的GPS信号通过天线控制模块3传输到射频采集与处理模块4，以获取GPS位置参数和导航信号参数，其中，GPS位置参数包括GPS天线2的当前位置信号。射频采集与处理模块4，一方面，将GPS位置参数和导航信号参数传送至航道生成模块5，用于生成航道结构图，以精确描述航道结构；另一方面，将GPS天线2的当前位置信号传输给中央控制器6，用于根据GPS天线2的当前位置信号与天线位置序列进行比较，产生天线升降控制量；天线控制模块3根据天线升降控制量驱动GPS天线2和导航信号接收天线1到达指定位置，由于测试点距导航台的水平位置与高度密切关联，且测量点的连续性影响航道结构沿距离变化特征的精确性，故而，通过不断地调节天线的升降，且在车载移动平台上采用GPS定位技术对测量点自动快速定位，对航道结构进行连续测量，可以使得GPS天线2和导航信号接收天线1所接收的信号更加精确且满足信号的连续测量，继而，实现航道结构精确测量。
其中，导航信号接收天线1和GPS天线2上都包括有极化器10，其中，极化器10包括第一端和第二端，第一段与馈源喇叭固定连接，第二端与矩形导波口固定连接，导航信号接收天线和GPS天线采用馈源喇叭对信号进行接收，并采用极化器将所接收到的信号进行极化，再将经过极化后的信号通过矩形波导口传输到天线控制模块3。由于在实际上，当极化匹配稍有调整时，就将不可能达到完全匹配。具体地，例如，当接收天线的极化方向与所接收的极化波的极化方向不一致时，即：两者之间存在一个夹角，此时就出现极化失配。如图2所示，本实施例在导航信号接收天线1和GPS天线2上都分别加装一个极化器10，可以达到极化最优匹配，即：可以使得导航信号接收天线1和GPS天线2能够将信号接收完全，不失真。
因此，本发明的导航设备在线测量的航道结构测量系统，能够实现对航道结构精确测量。
此外，需要说明的是，本发明所提及的馈源喇叭，矩形导波口均为本领域技术人员公知的名词表述方式。
优选地，导航信号接收天线1和GPS天线2所采用的天线类型为偶极子天线，且两个天线都采用水平极化方式进行极化。本发明实施例的导航设备在线测量的航道结构测量系统，在航道连续测量过程中，需同时接收导航设备发出的导航信号和卫星发射的GPS信号，由于导航信号和GPS信号的传播方式都是水平极化方式，故本实施例中的两个天线都采用水平极化方式进行极化。以实现极化匹配。其中，极化匹配是指接收天线的极化方向与所接收的极化波的极化方向一致，以使得所接收到的能量达到最大。进一步优选地，天线控制模块3还用于控制矩形波导口的窄边与地面平行，如此，信号在整个接收过程中，都是在同一个水平方向，可以达到极化最优匹配。
优选地，导航信号接收天线1和GPS天线2可移动。由于本发明实施例的导航设备在线测量的航道结构测量系统，天线结构可移动，如此，在进行连续位置测量过程中，依旧能够准确地接收导航信号和GPS信号，系统鲁棒性更强。
进一步优选地，导航信号接收天线1为可拆卸结构。本实施例中，导航信号接收天线1是用于接收导航信号，由于仪表着陆系统的载波工作频段为108-111.975MHz、328.6-335.4MHz、75MHz，无线电导航系统的载波工作频段为108-117.975MHz，也就是说，在测量不同的导航信号时，需要更换不同长度的导航信号接收天线1，所以导航信号接收天线1接口处可拆卸，可以使得系统的实用性更高。优选地，可拆卸的方式为卡接。
进一步优选地，导航信号接收天线1和GPS天线2合装在一起。导航信号接收天线1和GPS天线2合装在一起的目的在于，可以通过GPS天线2的连续准确定位来辅助系统准确获得导航信号接收天线1的连续位置信息。
具体地，射频采集与处理模块4中，所做的处理包括：按照时钟同步的规则进行幅度解调、滤波。
更加具体地，导航信号参数包括：调制度差，调制度和，信号场强分布；GPS位置参数包括：GPS天线2与跑道入口处的距离,导航信号接收天线1相对于跑道入口处的高度。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (7)

1.一种导航设备在线测量的航道结构测量系统，包括电源，其特征在于，还包括：
导航信号接收天线：用于接收导航信号，所述导航信号接收天线上包括有极化器用以对所述导航信号接收完全；
GPS天线：用于接收GPS信号，所述GPS天线上包括有极化器用以对所述GPS信号接收完全；
天线控制模块：用于将所述导航信号和所述GPS信号进行传输；
射频采集与处理模块：接收所述天线控制模块传输的所述导航信号和所述GPS信号，并对所述导航信号和所述GPS信号进行处理，分别获得GPS位置参数和导航信号参数，其中，所述GPS位置参数包括所述GPS天线的当前位置信号；
航道生成模块：用于根据所述GPS位置参数和所述导航信号参数生成航道结构图，以精确描述航道结构；
中央控制器：用于将所述GPS天线的所述当前位置信号与天线位置序列进行比较，并生成天线升降控制量；
所述天线控制模块还用于，根据所述天线升降控制量驱动所述GPS天线和所述导航信号接收天线到达指定位置，以使所述GPS天线和所述导航信号接收天线所接收的信号更加精确。
2.根据权利要求1所述的导航设备在线测量的航道结构测量系统，其特征在于，所述导航信号接收天线的接口处结构可拆卸。
3.根据权利要求2所述的导航设备在线测量的航道结构测量系统，其特征在于，所述导航信号接收天线的接口处，所述可拆卸的方式为卡接。
4.根据权利要求1所述的导航设备在线测量的航道结构测量系统，其特征在于，所述导航信号接收天线和所述GPS天线合装在一起。
5.根据权利要求1所述的导航设备在线测量的航道结构测量系统，其特征在于，所述导航信号参数包括：调制度差，调制度和，信号场强分布等。
6.根据权利要求1所述的导航设备在线测量的航道结构测量系统，其特征在于，所述GPS位置参数包括：所述GPS天线与航道入口处的距离。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的导航设备在线测量的航道结构测量系统，其特征在于，所述射频采集与处理模块按照时钟同步的规则对所述导航信号和所述GPS信号进行幅度解调、滤波。
CN201610300053.4A 2016-05-06 2016-05-06 导航设备在线测量的航道结构测量系统 Pending CN105954767A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610300053.4A CN105954767A (zh) 2016-05-06 2016-05-06 导航设备在线测量的航道结构测量系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610300053.4A CN105954767A (zh) 2016-05-06 2016-05-06 导航设备在线测量的航道结构测量系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105954767A true CN105954767A (zh) 2016-09-21

Family

ID=56915195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610300053.4A Pending CN105954767A (zh) 2016-05-06 2016-05-06 导航设备在线测量的航道结构测量系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105954767A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269527A (zh) * 2018-09-12 2019-01-25 中国民用航空中南地区空中交通管理局 基于机载dar数据的仪表着陆系统空间信号质量分析方法及系统
CN110361032A (zh) * 2019-08-20 2019-10-22 中国民用航空总局第二研究所 一种车载测量民用航空导航设备的自动测试系统及方法
CN112230587A (zh) * 2020-10-29 2021-01-15 中国民用航空总局第二研究所 一种仪表着陆系统同频异呼运行监测系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001210A1 (en) * 1985-08-14 1987-02-26 Sundstrand Corporation Instrument landing system
CN1559862A (zh) * 2004-02-18 2005-01-05 江西洪都航空工业集团有限责任公司 飞机仪表着陆系统遥控式模拟检测仪
CN201569743U (zh) * 2009-12-11 2010-09-01 天津七六四通信导航技术有限公司 俄盲监测器
WO2015002431A1 (ko) * 2013-07-02 2015-01-08 한국공항공사 Ils전파 측정을 위한 데이터처리장치 및 그 방법
CN105466453A (zh) * 2015-11-19 2016-04-06 中国民用航空总局第二研究所 一种导航设备在线监测系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987001210A1 (en) * 1985-08-14 1987-02-26 Sundstrand Corporation Instrument landing system
CN1559862A (zh) * 2004-02-18 2005-01-05 江西洪都航空工业集团有限责任公司 飞机仪表着陆系统遥控式模拟检测仪
CN201569743U (zh) * 2009-12-11 2010-09-01 天津七六四通信导航技术有限公司 俄盲监测器
WO2015002431A1 (ko) * 2013-07-02 2015-01-08 한국공항공사 Ils전파 측정을 위한 데이터처리장치 및 그 방법
CN105466453A (zh) * 2015-11-19 2016-04-06 中国民用航空总局第二研究所 一种导航设备在线监测系统及方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269527A (zh) * 2018-09-12 2019-01-25 中国民用航空中南地区空中交通管理局 基于机载dar数据的仪表着陆系统空间信号质量分析方法及系统
CN109269527B (zh) * 2018-09-12 2022-05-17 中国民用航空中南地区空中交通管理局 基于机载dar数据的仪表着陆系统空间信号质量分析方法及系统
CN110361032A (zh) * 2019-08-20 2019-10-22 中国民用航空总局第二研究所 一种车载测量民用航空导航设备的自动测试系统及方法
CN112230587A (zh) * 2020-10-29 2021-01-15 中国民用航空总局第二研究所 一种仪表着陆系统同频异呼运行监测系统及方法
CN112230587B (zh) * 2020-10-29 2021-08-10 中国民用航空总局第二研究所 一种仪表着陆系统同频异呼运行监测系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107607797B (zh) 基于无人机的天线性能测量方法及装置
Virone et al. Antenna pattern verification system based on a micro unmanned aerial vehicle (UAV)
CN104931799A (zh) 一种在片天线的电性能测试系统及方法
CN107632208B (zh) 一种球面近场天线测量方法及系统
CN105954767A (zh) 导航设备在线测量的航道结构测量系统
CN105892483A (zh) 一种基于多旋翼无人机的微型sar遥感观测方法
CN109131938A (zh) 一种飞行校验系统
JP2011240745A (ja) 無人飛行体の着陸を支援する方法、及び無人飛行体
CN109521336A (zh) 基于巡检机器人的变电站局部放电自动监测定位方法及系统
KR20180075617A (ko) 항공전자 항법 신호 검증을 위한 반자동 드론 및 그의 작동 방법들 및 용도
CN110596470B (zh) 一种利用无人机和差分gnss定位的天线测试方法
US10014729B2 (en) Wireless power supply method
CN105467416A (zh) 一种无人机精确定位系统
CN106597473A (zh) 一种用于站间卫星通信的天线跟踪和自校准的装置及方法
CN111948465A (zh) 机载超短波天线方向图uav辅助测试系统
CN111537807A (zh) 无人机辅助测试大机动飞行状态天线方向图的方法
JP7144801B2 (ja) 計測装置、受電装置、送電装置、および飛行システム
CN106610455B (zh) 一种直升机超短波天线方向图飞行测试方法
KR101824707B1 (ko) 드론을 이용한 초단파 전방향 무선표지 신호 분석 시스템
RU2626561C1 (ru) Способ измерения параметров направленности антенны с помощью бпла методом облета
CN204287332U (zh) 一种多频点天线阵标校设备
CN111624414A (zh) 无人机辅助测试大机动飞行状态天线方向图的方法
CN111308227A (zh) 一种短波天线方向图测量系统
RU2704393C1 (ru) Способ автоматизированной ориентации бортовой антенны беспилотного комплекса для измерений параметров направленности антенн
CN106207386A (zh) 一种导航设备在线测量用天线及其驱动方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160921