CN110600882A - 一种调整m型下滑天线的入口高度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调整M型下滑天线的入口高度的方法，包括：开启所述发射机，测量下滑天线组件的入口高度值；根据入口高度值、入口高度的容限范围以及旋转角度对入口高度的改变量的计算结果来确定天线所需旋转的度数；关闭发射机；根据所需旋转的度数采用机械倾斜和/或电调倾斜的方式仅仅调整上天线旋转或调整上、下天线在水平方向上同时反向旋转；开启发射机，测量下滑天线组件在调整后的入口高度值；重复上述步骤，直到入口高度值位于容限范围内。本发明通过对天线在水平方向执行倾斜操作，能有效改变入口高度值，同时调整之后，对天线辐射的空间信号所构成的其它参数基本没有影响，避免了大量的高空作业，反复对天线做横向偏置，调挂高等操作。

Description

一种调整M型下滑天线的入口高度的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月11日提交的申请号为201910501875.2的中国发明专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入此案。

技术领域

本发明涉及无线电导航技术，尤其涉及天线信号调试中入口高度的调整方法。

背景技术

在仪表着陆系统中，M型下滑天线抗地形干扰能力优于零基准和边带基准天线，所以目前使用最为广泛。

由于M型下滑天线组件有上、中、下三副天线，对天线作横向偏置，纵向偏置，扭转均能达到不同的修正效果，其中偏置的作用是适应横向和纵向坡度至跑道中心线的相位补偿。但是，M型下滑天线组件安装后，一旦其投产校验测得下滑天线发射的信号，其空间结构形成的下滑道所对应的入口高度(15+3m)超限，若重新调整下滑天线组件到跑道入口的纵向距离，则需投入大量的时间和资源；若改变天线挂高来调节，则会影响下滑角；而改变偏置，则会影响近场结构。

发明内容

本发明旨在提供一种调整M型下滑天线的入口高度的方法，以实现对入口高度的有效调整，同时避免影响下滑角和近场结构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种调整M型下滑天线的入口高度的方法，包括：

S1，提供一包括发射机和与发射机相连的上天线、中天线、下天线的下滑天线组件，所述下滑天线组件的下滑道位于一跑道上，开启所述发射机，测量所述下滑天线组件的入口高度值；

S2：根据所述步骤S1中的下滑天线组件的入口高度值、入口高度的容限范围以及上天线和下天线的旋转角度对入口高度的改变量的计算结果来确定所述上天线和下天线在水平方向上所需旋转的度数；

S3：关闭所述发射机；

S4：根据所述步骤S2中的上天线和下天线在水平方向上所需旋转的度数，并采用机械倾斜和/或电调倾斜的方式仅仅调整上天线在水平方向上旋转或调整上天线和下天线在水平方向上同时反向旋转；

S5：开启所述发射机，测量所述下滑天线组件在调整后的入口高度值；

S6：重复S2～S5，直到确认所述步骤S5中的下滑天线组件在调整后的入口高度值位于入口高度的容限范围内。

在所述步骤S1中，所述下滑天线组件的入口高度值通过飞行校验飞机实际飞行测量得出，或通过理论计算推演得到；且在所述步骤S5中，所述下滑天线组件在调整后的入口高度值通过飞行校验飞机实际飞行测量得到。

所述通过飞行校验飞机实际飞行测量，包括：通过一飞行校验飞机利用所述下滑天线组件的下滑道降落于所述跑道上，在此过程中，测量所述下滑天线组件的下滑道在多个位置的高度，并根据所述下滑天线组件的下滑道在多个位置的高度拟合得到所述下滑天线组件的入口高度值。

在所述步骤S2中，所述步骤S1中的下滑天线组件的入口高度值与所述入口高度的改变量之和处于所述入口高度的容限范围内。

在所述步骤S2中，所述入口高度的容限范围为15m到18m。

在所述步骤S2中，当上天线往所述跑道的方向旋转，且下天线往远离所述跑道的方向旋转时，入口高度增加，反之，入口高度减小。

所述下滑天线组件距离所述跑道的中心线的侧向距离为110-130m，且该下滑天线组件距离该跑道的入口的后撤距离为280-310m。

当所述上天线和下天线的旋转角度均为1°时，所述入口高度的改变量为0.45-0.55m；当所述上天线和下天线的旋转角度均为2°时，所述入口高度的改变量为0.95-1.15m；当所述上天线和下天线的旋转角度均为3°时，所述入口高度的改变量为1.4-1.8m；当所述上天线和下天线的旋转角度均为4°时，所述入口高度的改变量为1.7-2.3m；当所述上天线和下天线的旋转角度均为5°时，所述入口高度的改变量为1.9-2.9m。

在所述步骤S4中，采用机械倾斜的方式调整下天线的方法与采用机械倾斜的方式调整上天线的方法相同。

所述采用机械倾斜的方式调整上天线，包括：将一绳子与上天线系在一起，采用该绳子从地面拉住该上天线，同时将所述天线组件的一固定螺母拧松，以调整上天线的方向，调整完后再将该固定螺母拧紧。

本发明的调整M型下滑天线的入口高度的方法通过对M型下滑天线中的上天线和下天线在水平方向执行倾斜操作，能够有效改变入口高度值，同时调整之后，对天线辐射的空间信号所构成的其它参数，如下滑角和近场结构基本没有影响，这便着力解决了飞行校验中的有效调整入口高度的疑难杂症，避免了大量的高空作业，反复对三个天线做横向偏置，调挂高等的操作。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的调整M型下滑天线的入口高度的方法的原理图，其示出了上天线在水平水平方向倾斜的调整姿态。

图2是根据本发明的一个实施例的调整M型下滑天线的入口高度的方法中，飞机在进近过程中，跑道，下滑台，以及入口高度的采样区和跑道入口位置的侧视图。

图3是根据本发明的一个实施例的调整M型下滑天线的入口高度的方法中，飞机在进近过程中，跑道，下滑台，以及入口高度的采样区和跑道入口位置的俯视图。

图4A图4B是根据本发明的一个实施例的调整M型下滑天线的入口高度的方法的上天线和下天线在旋转后的辐射方向图俯视图，其中上天线旋转5°，下天线旋转-5°，其中图4A为机械倾斜，需要调整天线方向来改变辐射波瓣的空间分布方向，图4B为电调倾斜，不需要调整天线，而是通过PC端设置来改变辐射方向。

具体实施方式

如图1所示为根据本发明的一个实施例的一种调整M型下滑天线组件的入口高度的方法的原理图，其包括以下步骤：

步骤S1：开启下滑天线组件1的发射机，即将发射机从TX off切换至TX on，测量所述下滑天线组件1的入口高度值T1；所述下滑天线组件1的下滑道位于一跑道R上，在本实施例中，所述下滑天线组件1距离跑道R的中心线O的侧向距离为120m，且该下滑天线组件1距离该跑道R的入口T的后撤距离为300m。

如图2所示，所述下滑天线组件1为M型下滑天线组件，且其为I类设备，包括发射机和与发射机相连的上天线11、中天线12、下天线13；所述下滑天线组件1的入口高度值为所述下滑天线组件1的下滑道(即调制度差(ddm)的零点位置)在一跑道R的入口T处的高度。

其中，该下滑天线组件1的入口高度值可以通过飞行校验飞机实际飞行测量得出，也可以通过理论计算推演得到。

通过飞行校验飞机实际飞行测量，即在正常工作模式下，通过一飞行校验飞机，测试获取下滑天线组件1的入口高度值T1，，具体包括：如图2和图3所示，通过一飞行校验飞机利用所述下滑天线组件1的下滑道降落于一跑道R上，在此过程中，测量所述下滑天线组件1的下滑道在距离跑道R的入口T 300m至1050m范围内的多个位置P、Q的高度(即所述飞行校验飞机在距离跑道R的入口T 300m至1050m范围内的多个位置的飞机高度)，并根据所述下滑天线组件1的下滑道在多个位置P、Q处的高度拟合得到所述下滑天线组件1的入口高度值。在本实施例中，以下滑天线组件1的入口高度值T1＝14m为例，需要调整的标准值15m以上，不超过18m。

其中，通过理论计算理论推演，具体包括：在距离跑道R的入口T300m至1050m区间内，对所述下滑天线组件1的下滑道(调制度差(ddm)的零点位置)在各个位置P、Q处的高度进行计算和拟合，得出一条直线，得到所述下滑天线组件1的下滑道在跑道R的入口T位置处的高度，该高度即为入口高度。

由于入口高度的合格范围是15m到18m，因此得到初始测试值后，对照表1中的数据，可以知道理论上该怎么调整。

步骤S2：结合图1和2所示，根据所述步骤S1中的下滑天线组件1的入口高度值、入口高度的容限范围以及上天线11和下天线13的旋转角度对入口高度的改变量的计算结果来确定所述下滑天线组件1的上天线11和下天线13在水平方向上所需旋转的度数。

其中，结合图1和2所示，无论是上天线11还是下天线13，都是以图中逆时针方向旋转为正，顺时针为负值。

所述步骤S1中的下滑天线组件1的入口高度值与所述入口高度的改变量之和应处于所述入口高度的容限范围内。根据行业标准，入口高度的容限范围为15m到18m。

如表1所示为在标准情况下，即上、中、下天线的高度比为3:2:1，下滑天线组件1距离跑道R的入口T的后撤距离为300m，距离跑道R的中心线O的侧向距离为120m的情况下，下滑天线组件1的上天线11和下天线13的旋转角度对入口高度的改变量的计算结果，其为上天线11、下天线13同时反向旋转后对入口高度的改变量，这些上天线11和下天线13的旋转角度对入口高度的改变量都是通过理论计算得到的。

由此，在实际需要调整时，可以参考表1中的天线的旋转角度对入口高度的改变量的计算结果，以此来确定需要转动多少度。

由表1可知，当上天线11往跑道R的方向旋转(即图中逆时针方向)，且下天线13往远离跑道R的方向旋转时，入口高度增加，反之，入口高度减小。此外，当上天线11旋转的角度基本与入口高度的改变量呈线性关系，上天线11往跑道方向旋转(即图中逆时针方向)越多，入口高度的改变量越大。而对下滑设备中非常重要的参数如下滑角的影响，不同的转动方式(单倾斜上天线11，上下天线11、13同时反向倾斜)达到的效果不同，可根据当时测得下滑角的实际情况作出选择。

表1上天线倾斜角度(θ_上)，下天线倾斜角度(θ_下)与入口高度(T)以及下滑角(φ)的变化量

表1中的计算结果是在特定工作频率f＝333.35MHz，后撤距离为300m，内撤距离为120m情况下计算的结果，实际情况下，如果机场下滑台设置不是标准值，使用工作频率不同时，结果会有微量的变化。

实际情况下，当所述上天线11和下天线13的旋转角度均为1°时，所述入口高度的改变量为0.45-0.55m；

当所述上天线11和下天线13的旋转角度均为2°时，所述入口高度的改变量为0.95-1.15m；

当所述上天线11和下天线13的旋转角度均为3°时，所述入口高度的改变量为1.4-1.8m；

当所述上天线11和下天线13的旋转角度均为4°时，所述入口高度的改变量为1.7-2.3m；

当所述上天线11和下天线13的旋转角度均为5°时，所述入口高度的改变量为1.9-2.9m。

在本实施例中，以所述步骤S1中测量到的入口高度值T1＝14m为例，因为入口高度的容限范围为15m到18m，所述步骤S1中测量到的入口高度值小于入口高度的容限范围了，所以需要调整所述下滑天线组件1的上天线11和下天线13在水平方向上旋转，理论上，由表1所示的天线的旋转角度对入口高度的改变量的计算结果，通过上天线11转5°(即往跑道方向旋转5°)，同时下天线13转-5°(即远离跑道方向旋转5°)，就可以使入口高度抬高2.02m，并由此使得调整后的入口高度理论上为14+2＝16m，在入口高度的容限范围内。因而，上天线11所需旋转的度数为5°，下天线13所需旋转的度数为-5°。

此外，若在步骤S2中，所述步骤S1中的下滑天线组件1的入口高度值在15-18m范围内，则可以不用进行调整，直接结束流程。

步骤S3：关闭所述发射机，即将发射机从TX on切换至TX off；

步骤S4：如图4A-图4B所示，根据所述步骤S2中的上天线11和下天线13在水平方向上所需旋转的度数，并采用机械倾斜和/或电调倾斜的方仅仅调整上天线11在水平方向上旋转或调整上天线11和下天线13在水平方向上同时反向旋转；

其中，所述调整上天线11和下天线13在水平方向上同时反向旋转，可以采用如图4A所示的机械倾斜，即需要调整天线方向来改变辐射波瓣的空间分布方向；或者采用如图4B所示的电调倾斜，即不需要调整天线，而是通过PC端设置来改变辐射方向，其原理是通过软件设置调整天线的电子相位，从而改变空间辐射场型，实现电调倾斜的功能。

机械倾斜和电调倾斜两种方式达到的结果是一样的，可以单独使用也可以结合使用。由于天线是机械螺丝固定的，无法随意改便旋转角度，只能做机械化的步进，而且改变量也很有限，如果机械倾斜改变的角度还还达不到入口改变量，也可以将两种方法结合起来使用，可以线性叠加，比如说，上天线总共需要旋转5°，可以通过机械倾斜1°，结合电子倾斜4°，从而达到目的。

采用机械倾斜的方式调整下天线13的方法与采用机械倾斜的方式调整上天线11的方法相同。其中，采用机械倾斜的方式调整上天线11具体包括：将一绳子与上天线11系在一起，采用该绳子从地面拉住该上天线11，以防螺母松开后上天线11下滑，同时将所述天线组件1的一固定螺母拧松，以调整上天线11的方向，调整完后再将该固定螺母拧紧。需要注意的是，根据不同厂方生产的天线，其机械结构不同，有些可以自由转动，有些只能固定转动一个确定的角度，对于后者，由于本发明通过相同方法将下天线反向调整相同的幅度来提高调整幅度，从而避免了这个固定的角度后调整的幅度不够的问题，可以具体见表1。

调整后下滑天线组件1的入口高度值在入口高度的容限范围就可以结束流程，但由于上天线11和下天线13调整后还是要以飞行校验测试的实际入口高度为准，因此需要测量调整后下滑天线组件1的入口高度值，以在理论与实际情况因天线信号质量，地形不平整等原因不吻合时，且测得的调整后下滑天线组件1的入口高度值不在15m到18m的范围内时，再次通过旋转天线来调整，并再次通过飞行校验飞机测量调整后下滑天线组件1的入口高度值，直至合格为止。

步骤S5：开启所述发射机，即将发射机从TX off切换至TX on，通过飞行校验飞机实际飞行测量所述下滑天线组件1在调整后的入口高度值；

步骤S6：重复S2～S5，直到确认所述步骤S5中的下滑天线组件在调整后的入口高度值位于入口高度的容限范围内，从而根据测量结果的差值，结合表1中的参数，再做微调，否则结束流程。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。例如，下滑天线组件距离跑道的中心线的侧向距离，可能是其他数值，如110m-130m等，下滑天线组件距离该跑道的入口的后撤距离也可能是其他数值，如280m-310m等。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，包括：

步骤S1，提供一包括发射机和与发射机相连的上天线(11)、中天线(12)、下天线(13)的下滑天线组件(1)，所述下滑天线组件(1)的下滑道位于一跑道(R)上，开启所述发射机，测量所述下滑天线组件(1)的入口高度值；

步骤S2：根据所述步骤S1中的下滑天线组件(1)的入口高度值、入口高度的容限范围以及上天线(11)和下天线(13)的旋转角度对入口高度的改变量的计算结果来确定所述上天线(11)和下天线(13)在水平方向上所需旋转的度数；

步骤S3：关闭所述发射机；

步骤S4：根据所述步骤S2中的上天线(11)和下天线(13)在水平方向上所需旋转的度数，并采用机械倾斜和/或电调倾斜的方式仅仅调整上天线(11)在水平方向上旋转或调整上天线(11)和下天线(13)在水平方向上同时反向旋转；

步骤S5：开启所述发射机，测量所述下滑天线组件(1)在调整后的入口高度值；

步骤S6：重复S2～S5，直到确认所述步骤S5中的下滑天线组件在调整后的入口高度值位于入口高度的容限范围内。

2.根据权利要求1所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述下滑天线组件(1)的入口高度值通过飞行校验飞机实际飞行测量得出，或通过理论计算推演得到；

且在所述步骤S5中，所述下滑天线组件(1)在调整后的入口高度值通过飞行校验飞机实际飞行测量得到。

3.根据权利要求2所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，所述通过飞行校验飞机实际飞行测量，包括：

通过一飞行校验飞机利用所述下滑天线组件(1)的下滑道降落于所述跑道(R)上，在此过程中，测量所述下滑天线组件(1)的下滑道在多个位置的高度，并根据所述下滑天线组件(1)的下滑道在多个位置的高度拟合得到所述下滑天线组件(1)的入口高度值。

4.根据权利要求1所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述步骤S1中的下滑天线组件(1)的入口高度值与所述入口高度的改变量之和处于所述入口高度的容限范围内。

5.根据权利要求1所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述入口高度的容限范围为15m到18m。

6.根据权利要求1所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，调整上天线(11)和下天线(13)在水平方向上同时反向旋转，当上天线(11)往所述跑道(R)的方向旋转，且下天线(13)往远离所述跑道(R)的方向旋转时，入口高度增加，反之，入口高度减小。

7.根据权利要求6所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，所述下滑天线组件(1)距离所述跑道(R)的中心线(O)的侧向距离为110-130m，且该下滑天线组件(1)距离该跑道(R)的入口(T)的后撤距离为280-310m。

8.根据权利要求7所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，当所述上天线(11)和下天线(13)的旋转角度均为1°时，所述入口高度的改变量为0.45-0.55m；

当所述上天线(11)和下天线(13)的旋转角度均为2°时，所述入口高度的改变量为0.95-1.15m；

当所述上天线(11)和下天线(13)的旋转角度均为3°时，所述入口高度的改变量为1.4-1.8m；

当所述上天线(11)和下天线(13)的旋转角度均为4°时，所述入口高度的改变量为1.7-2.3m；

当所述上天线(11)和下天线(13)的旋转角度均为5°时，所述入口高度的改变量为1.9-2.9m。

9.根据权利要求6所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，采用机械倾斜的方式调整下天线(13)的方法与采用机械倾斜的方式调整上天线(11)的方法相同。

10.根据权利要求1所述的调整M型下滑天线的入口高度的方法，其特征在于，所述采用机械倾斜的方式调整上天线(11)，包括：将一绳子与上天线(11)系在一起，采用该绳子从地面拉住该上天线(11)，同时将所述天线组件(1)的一固定螺母拧松，以调整上天线(11)的方向，调整完后再将该固定螺母拧紧。