NM7000B航向信標(biāo)系統(tǒng)剖析

張 娜

（吉林省民航機(jī)場(chǎng)集團(tuán)航務(wù)管理部，延吉 133000）

在民航系統(tǒng)中，盲降系統(tǒng)，即儀表著陸系統(tǒng)（ILS，Instrument Landing System）占據(jù)著不容忽視的重要地位。在我國(guó)，目前大部分民用機(jī)場(chǎng)都配備了ILS系統(tǒng)，作為國(guó)際民航組織現(xiàn)用的標(biāo)準(zhǔn)著陸系統(tǒng)，其核心價(jià)值即在于實(shí)現(xiàn)對(duì)于飛機(jī)落地過(guò)程中的引導(dǎo)。其中NM7000B系列的設(shè)備由挪威諾馬克公司提供，采用了現(xiàn)代電子應(yīng)用技術(shù)以及微處理器等相關(guān)技術(shù)，在穩(wěn)定性和可靠性方面有著良好表現(xiàn)，并且能夠提供面向操作人員的流暢操作接口。NM7000B在國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)配備超過(guò)100套，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)ILS領(lǐng)域的主流設(shè)備。

NM7000B系統(tǒng)由航向信標(biāo)、下滑信標(biāo)和指點(diǎn)信標(biāo)三個(gè)部分共同組成，其中航向信標(biāo)負(fù)責(zé)引導(dǎo)飛機(jī)對(duì)準(zhǔn)跑道，下滑信標(biāo)的職責(zé)在于引導(dǎo)飛機(jī)平穩(wěn)下降，而指點(diǎn)信標(biāo)的作用則是朝向飛機(jī)提供決斷點(diǎn)信息。三個(gè)方面的數(shù)據(jù)共同作用，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在降落過(guò)程中的準(zhǔn)確引導(dǎo)。本文限于篇幅，僅對(duì)航向信標(biāo)展開(kāi)討論，加強(qiáng)對(duì)其功能以及結(jié)構(gòu)的理解，確保其工作的穩(wěn)定性。

實(shí)際工作中，航向信標(biāo)可以在水平方向上提供覆蓋整個(gè)機(jī)場(chǎng)跑道以及其延長(zhǎng)線的引導(dǎo)信號(hào)。NM7000B航向信標(biāo)經(jīng)由天線，朝向機(jī)場(chǎng)空間發(fā)送載波加邊帶波CSB信號(hào)以及抑制載波的純邊帶波SBO信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)在跑道空間上進(jìn)行疊加，并且呈現(xiàn)出左側(cè)左側(cè)90Hz調(diào)制度大于150Hz，而右側(cè)則小于150Hz的特征，同時(shí)跑道演唱現(xiàn)場(chǎng)二者調(diào)制度保持相同。機(jī)載設(shè)備在空中接收航向信號(hào)之后展開(kāi)進(jìn)一步處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于飛機(jī)相對(duì)于航向道位置偏離的指針數(shù)據(jù)，并且展示給駕駛艙以供調(diào)整參考。圖1為NM7000B航向信標(biāo)系統(tǒng)的功能示意圖。

圖1 NM7000B航向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

NM7000B航向信標(biāo)系統(tǒng)包括四個(gè)主要組成部分，即能源單元、發(fā)射單元、天線陣、監(jiān)控單元。以下分別展開(kāi)闡述說(shuō)明。

首先，能源單元負(fù)責(zé)面向整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力的供給，包括直流電源和交流電源兩個(gè)方面在內(nèi)。系統(tǒng)直接引入市電，以交流220V接入，經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓、保護(hù)控制等相關(guān)處理，最終輸出符合要求的穩(wěn)定直流電，并且進(jìn)一步經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓以及直流轉(zhuǎn)換，為整個(gè)ILS系統(tǒng)諸多設(shè)備板件提供能源。與此同時(shí)，另一部分交流電直接為設(shè)備蓄電池補(bǔ)充電能。

發(fā)射單元主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的發(fā)射信號(hào)，由低頻信號(hào)產(chǎn)生板、射頻振蕩板和調(diào)制功放板組成。其中低頻信號(hào)產(chǎn)生板能夠產(chǎn)生由90Hz和150Hz合成的低頻模擬信號(hào)，其中包括了航道、余隙以及識(shí)別信號(hào)三個(gè)內(nèi)容。而射頻震蕩版則產(chǎn)生關(guān)于航道和余隙的射頻載波信號(hào)。這兩類(lèi)信號(hào)，即音頻以及射頻載波信號(hào)，會(huì)在調(diào)制功放板中進(jìn)行混合調(diào)制，并且放大，最終輸出雙頻航向設(shè)備能夠直接接收和解讀的射頻載波信號(hào)。

天線陣單元與發(fā)射單元在功能上保持直接的聯(lián)系，它接收來(lái)自發(fā)射單元產(chǎn)生的COU-CSB、COU-SBO、CLR-CSB以及CLR-SBO射頻載波信號(hào)，并且通過(guò)射頻電纜進(jìn)行傳輸送達(dá)到天線分配網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)，依據(jù)天線陣單元自身特征進(jìn)行幅度和相位的分配，并且將處理好的信號(hào)送達(dá)對(duì)應(yīng)的天線陣各個(gè)天線進(jìn)行發(fā)射，最終形成ILS設(shè)備能夠直接獲取的CSB-SBO場(chǎng)型圖。在完成天線陣發(fā)射之后，系統(tǒng)本身的監(jiān)控還會(huì)對(duì)每一根天線的輻射信號(hào)進(jìn)行取樣，并且送達(dá)監(jiān)控混合網(wǎng)絡(luò)單元，依據(jù)實(shí)際信號(hào)特征進(jìn)行混合，輸出CL、DS以及CLR信號(hào)，并且通過(guò)射頻饋線送達(dá)機(jī)房主機(jī)監(jiān)控單元展開(kāi)進(jìn)一步的分析，確保整個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)處于正常工作狀態(tài)。

監(jiān)控單元的作用，是確保整個(gè)系統(tǒng)工作正常，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)射信號(hào)異常，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的告警。天線陣內(nèi)置的監(jiān)控取樣探頭能夠耦合輸出射頻信號(hào)，送達(dá)至監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)單元，并且通過(guò)監(jiān)控單元航向信標(biāo)輻射參數(shù)展開(kāi)連續(xù)監(jiān)控。監(jiān)控板對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且輸出數(shù)字式的射頻電平、調(diào)制度、識(shí)別信號(hào)調(diào)制度、射頻電平等參數(shù)，用以判斷信號(hào)的產(chǎn)生與發(fā)送是否正常，以及是否需要告警燈細(xì)節(jié)，并將結(jié)果輸出到仲裁電路，一方面面向操作人員進(jìn)行輸出，另一個(gè)方面則實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和保護(hù)。