DVOR信標(biāo)副載波調(diào)制深度解析

林向庚

摘 要：通過大量的實(shí)踐研究得知，DVOR是一種十分重要的測(cè)角導(dǎo)航系統(tǒng)，在DVOP信標(biāo)中，邊帶通道是非常關(guān)鍵的構(gòu)成部分，它對(duì)空間輻射場和DVOR的測(cè)角精度會(huì)產(chǎn)生直接的影響。文章通過下文主要對(duì)DVOR信標(biāo)副載波調(diào)制深度的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了探究，從而為有關(guān)單位及工作人員在實(shí)際工作中提供一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：DVOR信標(biāo)；副載波；調(diào)制深度

中圖分類號(hào)：TN967.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）15-0050-01

DVOR是多普勒身高全頻向信標(biāo)的簡稱，屬于一種常見且非常重要的測(cè)角導(dǎo)航系統(tǒng)，在飛機(jī)等重要航空設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。副載波調(diào)制深度是判斷該信標(biāo)是否可以正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在，而且也是設(shè)備中的難點(diǎn)，所以，要求有關(guān)人員必須要認(rèn)真對(duì)待。

1 對(duì)副載波調(diào)制深度產(chǎn)生影響的因素的概述

多普勒效應(yīng)時(shí)實(shí)現(xiàn)多普勒全向信標(biāo)載波空間調(diào)頻的前提。按照多普勒效應(yīng)特性以及DVOR信標(biāo)30Hz可變信號(hào)，能夠判斷出多普勒效應(yīng)生成的結(jié)果是在空間范圍內(nèi)構(gòu)成的30HzFM的副波調(diào)頻。利用多普勒頻率計(jì)算公式，能夠?qū)ⅵ捣较騼?nèi)接收機(jī)所接受到的信號(hào)頻率Fr

Ft-Fd=Fr-Fdm sin（Ωt+Φ）=Fr

就DVOR信標(biāo)而言，F(xiàn)=30Hz為發(fā)射天線旋轉(zhuǎn)頻率值，2πF為旋轉(zhuǎn)的角度。r是邊帶天線半徑2πFr是邊帶天線旋轉(zhuǎn)線速度。

2 邊天線頻率及半徑所產(chǎn)生的影響

按照以上分析，就DOVR而言，在30Hz控制信號(hào)旋轉(zhuǎn)頻率，16為基本的調(diào)頻指數(shù)，480Hz為最大的頻偏，按照以上公式求得，r為2.55675γ。

通過公式求得，當(dāng)信號(hào)做圓周期間，發(fā)射信號(hào)的波長會(huì)影響到邊帶天線半徑。這樣就可以在108MHz-118MHz控制DVOR的發(fā)射頻率額，按照副載波調(diào)頻指數(shù)的相關(guān)規(guī)定，這樣就會(huì)在6.47452m-7.02546之間控制它的對(duì)應(yīng)半徑值。如果DVOR的頻率不同，為了恒定運(yùn)行Fdm，這樣，隨著頻率的不斷變化邊帶天線的半徑也會(huì)發(fā)生變化[1]。

在具體的運(yùn)行中，可以不用考慮發(fā)射頻率的數(shù)值，只會(huì)在一個(gè)固定范圍內(nèi)控制半徑r的數(shù)值。例如法國某公司生產(chǎn)的DVOR半徑是6.863m而澳大利亞AWA公司所生產(chǎn)的DOVR半徑為6.75m。然而分析得到，基本都在13m左右控制DVOR設(shè)備的半徑。因此能夠得知，實(shí)際R和理論計(jì)算得到的r具有一個(gè)差值△r，進(jìn)而造成Fdm出現(xiàn)偏移問題。在確定了r后，隨著頻率的變化，fdm也會(huì)發(fā)生改變，能夠得知，副載波調(diào)制深度和邊帶天線半徑和頻率之間存在某種聯(lián)系。邊天線屬于一個(gè)固定值，這樣，不斷變化的DVOR頻率，也會(huì)造成副載波調(diào)頻深度發(fā)生變化[2]。

因此可以得知，可以用一個(gè)恒定的數(shù)值表示半徑R，這樣，設(shè)備的差異，也就會(huì)具有不同的頻率特征，所以就會(huì)出現(xiàn)不一樣的fdm。就VRB-51d而言，當(dāng)在118MHz控制頻率時(shí)，按照上述公式計(jì)算得出，fdm的數(shù)值是500Hz，這樣就會(huì)具有16.68的調(diào)頻指數(shù)，如果在108MHz控制發(fā)射頻率時(shí)，458Hz即為Fdm數(shù)值，這樣15.28為調(diào)頻數(shù)值。在恒定了邊帶天線半徑后，就一臺(tái)DVOR設(shè)備而言，將會(huì)造成頻率不同的DVOR負(fù)載波調(diào)制深度存在差異。因此，國際民航組織詳細(xì)的規(guī)定了調(diào)頻指數(shù)，具體數(shù)值控制在16±1。這樣能夠計(jì)算出450Hz-510Hz為副載波調(diào)制深度[3]。這樣在某種程度上可以完成不同頻率DVOR對(duì)副載波調(diào)制深度的需要。

3 邊天線相位所處產(chǎn)生的影響

就DVOR天線系統(tǒng)而言，它具備一個(gè)機(jī)械圓，同時(shí)還具備電氣圓，其中，電氣圓也會(huì)嚴(yán)重的影響著副載波的調(diào)制深度。因?yàn)檫厧炀€饋線會(huì)產(chǎn)生某種誤差，我們可以用邊天線相位誤差進(jìn)行分析。為了能夠在固定的范圍內(nèi)控制邊天線和中央天線之間的距離，所以，需要調(diào)整饋線和邊帶天線，我們可以用邊天線相位調(diào)整來理解這種調(diào)試過程[4]。

通過分析設(shè)備安裝手冊(cè)，需要在6.75±6mm之間控制圓周半徑。在具體應(yīng)用中，各個(gè)邊帶天線會(huì)具有不同的電氣特性，因此，在對(duì)邊帶天線相位進(jìn)行測(cè)試及調(diào)整時(shí)，應(yīng)該在±1內(nèi)控制各個(gè)邊天線的相位。假定饋線及邊天線的特征都是相同的，這樣需要在±6mm之內(nèi)調(diào)整和控制邊天線半徑的機(jī)械尺寸，對(duì)應(yīng)的，也會(huì)在±1內(nèi)控制邊天線相位。就不同而言，為了能夠在482Hz以內(nèi)控制副載波調(diào)制度，因此就會(huì)展現(xiàn)出不同的半徑r。然而，在具體的應(yīng)用中，中心頻率對(duì)r起到?jīng)Q定性作用，而且會(huì)用固定值將其表示出來。在DVOR設(shè)備頻率應(yīng)用范圍內(nèi)，頻率差異對(duì)負(fù)載波調(diào)制度產(chǎn)生的偏差影響是最大的，而且比機(jī)械半徑高出很多[5]。

按照國際民航組織的有關(guān)規(guī)定，允許在1%控制DVOR信標(biāo)的副載波頻率誤差，也就是9960±99.7Hz，在16±1控制調(diào)頻指數(shù)，在480±30Hz控制調(diào)制深度。因此，就會(huì)在9969Hz控制VRB-51d的副載波頻率，具有9Hz的誤差。一個(gè)單一的因素是不會(huì)誘發(fā)副載波調(diào)制度發(fā)生變化，它主要包括頻率、相位和天線半徑等因素。在具體的應(yīng)用過程中，在6.75m±6mm之間控制DVOR的半徑，可以通過一個(gè)固定的△fd1將差值所引起的副載波深度變化值表示出來。因?yàn)閼?yīng)用頻率存在差異，出現(xiàn)的差值即為△fd2，邊帶天線相位差所誘發(fā)的差值為△Fd3。對(duì)此能夠發(fā)現(xiàn)，△fd1+△fd2+△fd3=△Fdm即為副載波調(diào)制深度總誤差。當(dāng)中，△fd2對(duì)副載波調(diào)頻指數(shù)所產(chǎn)生的影響是最大的。若邊天線相位可以滿足±15的要求，這樣，它所產(chǎn)生的誤差就會(huì)比頻率不同所誘發(fā)的誤差小。然而，因?yàn)楦鱾€(gè)邊天線相位都是相同，因此，在不同的方位內(nèi)，接收機(jī)也會(huì)接收到不同的信號(hào)，而且為一個(gè)不確定的數(shù)值。而且，其邊帶信號(hào)可以用以下公式進(jìn)行表示：

Fe±[（△fd1±9969）±（fdm±fd2±fd3）]

因?yàn)椤鱂d1是一個(gè)固定的差值，因此，通過分析接收端可以得知，可以用9969Hz表示副載波頻率值，變化誤差用△fd2和△fd3表示，用調(diào)制度的變化來展現(xiàn)接收端的特征。通過上述式子分析，在副載波頻率9969Hz的誤差范圍內(nèi)可以把有半徑引起的誤差△fd1引入進(jìn)去，由于不同的頻率數(shù)值，導(dǎo)致邊帶天線相位誤差出現(xiàn)。而且能夠看出，只有在±15范圍控制邊帶天線，這樣就接收端而言，就會(huì)在480Hz±30Hz之間控制多普勒效應(yīng)以及邊帶天線所產(chǎn)生的誤差值[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，進(jìn)入21世紀(jì)以來，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，為我國航空事業(yè)的發(fā)展帶來了極大的推動(dòng)作用。在航空飛行中離不開先進(jìn)的測(cè)角導(dǎo)航系統(tǒng)的支持，它是確保飛機(jī)等重要航空設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定飛行的重要保證，但是通過文章上述內(nèi)容分析得知，這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，有很多方面的因素都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。其中主要包括邊天線頻率及半徑所產(chǎn)生的影響和邊天線相位所處產(chǎn)生的影響，那么，通過文章上述內(nèi)容的分析與論述，從而為有關(guān)單位及工作人員在實(shí)際工作中提供一定的理論和技術(shù)上的參考，為更好的促進(jìn)我國航空事業(yè)的發(fā)展而做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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