专利名称：一种俄制分米波仪表着陆地面设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及仪表着陆设备，特别涉及一种新型俄制分米波仪表着陆地面设备。
背景技术：
目前，新型俄制分米波仪表着陆地面设备为俄罗斯体制的仪表着陆设备，用于给苏-27、苏-30等俄制飞机提供精确的无线电着陆引导信号，是保障俄制飞机安全着陆配套的地面无线电导航设备，可作为I类或II类着陆系统使用，俗称“俄制盲降”或“俄盲”。现有的俄制分米波仪表着陆地面设备的不足包括1、没有�？毓δ�。2、测试性低；系统监测不完善，一些基本参数如频率无监测；没有数据记录、告警记录、故障自检功能。3、维修性低。主机为抽屉式结构，维修更换不方便。早期产品，元器件已经有部分停产，采购困难
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对现有的俄制分米波仪表着陆地面设备没有�？毓δ埽璞肝扌�、测试性低的低问题，提供一种俄制分米波仪表着陆地面设备的设计方案，设备实现主要功能包括新型俄制分米波仪表着陆地面设备技术体制独特，设计在分米(L)波段共40个波道，信标采用独特的时序脉冲调制技术，“ 2/△”信号辐射/合成原理，在覆盖区形成航向信标和下滑信标，供机载设备按脉冲比幅测角原理获得航道/下滑道参量，测距应答采用双脉冲编码调制技术，以询问/应答方式实现脉冲测距。本发明是通过这样的技术方案实现的一种俄制分米波仪表着陆地面设备，其特征在于设备由航向台和下滑台组成，其中，航向台包括测距/航向主机、航向天线、航向外场检测装置、测距天线，下滑台包括下滑主机、下滑天线、下滑外场检测装置、下滑混合单元；测距/航向主机及下滑主机均为27U标准机柜，宽X深X高为579mmX610mmX 1340mm，机柜内外表面静电喷涂索尼灰37涂料；测距/航向主机由监控分机、发射分机、测距分机、电源分机、馈线分机组成；监控分机由主控单元、�？亟涌诘ピ�、测试信号单元、监测单元A/B、信号接口单元、直流电源A/B、本地状态控制/显示单元及监控背板组成；发射分机由直流电源A/B、航向发射机A/B、信号产生单元A/B及发射背板组成；测距分机由测距发射机A/B、测距接收机A/B、双工器及测距背板组成；电源分机由48V交流电源A/B、电池管理单元及交流电源背板组成；馈线分机由控制板、可变功分/移相器、换相器、转换器、检波器、隔离器等组成；下滑主机由监控分机、发射分机、电源分机、馈线分机组成；其中监控分机、电源分机、馈线分机与测距/航向主机中的监控分机、电源分机、馈线分机完全相同；主机中的单元电路板采用快速插拔安装方式；射频单元包括航向发射机、下滑发射机、测距发射机、测距接收机、双工器，射频单元的射频连接使用BMA型盲插头，直接插入主机即可实现射频连接。本发明的有益效果是以与我公司微波着陆设备进行组合，实现共址安装组合使用。设备通用性强，维护性、测试性好。具备�？毓δ埽弑讣扑慊すδ�。
图1、新型俄制分米波仪表着陆地面设备控制结构 图2、本发明设备地面配置 图3、航向信标系统框 图4、下滑信标系统框 图5、测距信标系统框 图6、新型俄制主机组成框 图7、双工器框图。图2中1.测距/航向信标主机，2.航向天线，3.航向外场检测装置，4.测距天线，5.下滑信标主机，6.下滑天线，7.下滑混合单元，8.下滑外场检测装置。
具体实施例方式为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明
如图1至图7所示，一种俄制分米波仪表着陆地面设备由航向台、下滑台、远程维护终端及维护计算机组成，航向台由测距/航向信标主机、航向天线、航向外场检测装置、测距天线组成。下滑台由下滑信标主机、下滑天线、下滑混合单元、下滑外场检测单元组成。航向台配置在跑道次着陆端，航向天线距跑道头200 600m。航向信标发射机输出功率为50W，产生一个垂直跑道平面且通过跑道中线延长线的航向面，给进场着陆的飞机提供水平修正指示。测距应答设备为飞机提供距跑道端口的距离指示；下滑台配置在跑道着陆端一侧，下滑天线距跑道端口 200 400m，距跑道中心线120 180m，用来产生一个与跑道平面成一定角度的下滑面，在其作用空间给进场着陆的飞机提供铅垂面内的修正指示。无论是航向面还是下滑面都是通过保持机载设备接收信号的某一电参量为恒定值给出的。新型俄制主机米用27U标准机柜，宽X深X高为579mmX610mmX 1340mm,机柜内
外表面静电喷涂“索尼灰37 (新飞马)涂料”，机柜框架采用焊接成型，加强整体刚性。机柜的外形尺寸以及颜色与公司其它导航设备风格统一、谐调美观。机柜内的各功能单元设计成6U可插拔的标准印制板单元，便于检修、维护。合理分配各单元间距，给功耗高、发热量大的单元增大间距，利于自然散热。如图6所示新型俄制主机组成中，除下滑主机不含测距分机外，与测距/航向主机组成基本相同，监控分机通过使用大规模集成电路及可编程逻辑器件，达到对系统的精确控制和快速判断，同时提高了系统的集成性和维修性。如主控单元和监测器单元以DSP为核心，配合FPGA、CPLD和高精度A/D转换器，运行快速稳定，集成度高，只有很少的硬件电路，系统调试修改方便，通过更新程序进行升级，基本不需要进行硬件电路的调整。监控分机由主控单元、�？亟涌诘ピ�、自校单元、监测器单元A/B、信号接口单元、直流电源A/B、本地状态控制/显示单元组成，除本地状态控制/显示单元外，各单元均为6U标准印制板。使用外接维护计算机的方式进行系统维护，成本低，可靠性高。主控单元采用通用的主控器硬件电路板，以缩短设计周期和提高产品的通用性。主控单元是系统的控制核心，其主要作用是
控制DLS、DME的开关机、主备用选择及转换；收集两套监测器的告警状态，通过处理裁决，产生系统告警，控制主备机转换或关机；3、控制测试信号产生单元产生自校信号、为频率合成器设置频率、为信号产生单元设置码型和后撤距离；提供与远程控制终端及维护软件的接口。主控器以TMS320C6713 DSP为核心，由CPLD、执行电路、RS232通信接口电路、外设FLASH、FRAM、实时时钟系统、复位电路等组成。采用中断和查询通信方式，接收控制显示面板的键控指令，通过RS232串口与遥控接口板进行通信，接收维护计算机的控制指令。�？亟涌诘ピ捎霉颈曜荚冻炭刂浦斩送ㄓ玫囊？亟涌诎澹允迪衷冻炭刂浦斩擞胫骺氐ピ耐ㄐ�。测试信号产生单元用于在主控的控制下产生一个可听度系数可设的导航音频信号，自校信号接口单元与监测器，是验证信号接口单元与监测器正确性的标准源。测试信号产生单元产生一个12. 5Hz信号和一个受主控调整的1300/2100复合脉冲信号，1300与2100脉冲信号的幅度受主控调整，可调整用于测量各可听系数比例的脉冲信号。测试信号产生单元有两路相同但独立的输出(ZX1/ZX2)信号送到接口单元，主控单元通过控制信号接口单元选择对哪路进行测量。监测器的主要功能
信号接口单元送来的多种模拟电平信号，这些信号包括1、监测信号产生单元产生的音频信号频率12. 5Hz、2100Hz、1300Hz。2、监测频率合成器的输出频率。3、监测器本身的自检通过测试信号产生单元的自校信号进行通道线性自检。4、测量DME应答脉冲宽度。5、测量DME应答脉冲间隔时间。6、测量DME应答脉冲固定延迟时间。7、与主控单元通讯，存储主控单元送来各信号预、告警门限的设定；将监测器测量的各种测量值送往主控单元；当被测量的信号值超过告警或预告警门限，监测器向主控器送出告警、预告警信号，同时显示各告警信号灯。监测器的工作原理
可听度系数测量接收来自信号接口单元的位置、孔径与宽度的脉冲信号，通过控制模拟开关分别选择输入信号，使用高速采样A/D将脉冲采入FPGA内部FIFO中，送入DSP中，测算1300与2100的电平，计算可听系数。功率测量通过控制模拟开关选择需要测量的功率电压，按线性比例测算功率值，功率基准需要通过主控校准，由DSP完成测量计算。工作电压测量通过控制模拟开关选择测量的工作电压，进入A/D转换测量。测量频率选通要测量信号，在FPGA内部完成单位时间计数测频，测频信号包括信号产生单元的12. 5Hz，1300 Hz, 2100 Hz和频率合成器分频后输出信号的频率。应答脉冲测量在FPGA内部通过测量应答脉冲计算脉冲宽度，脉冲间隔；通过测距接收机和发射机发来的边沿脉冲测算应答脉冲固定延迟。自测信号校准DSP通过FPGA给信号产生单元设置固定的1300与2100脉冲幅度比值，然后通过信号接口单元送入本单元，与设定值比对求出通道的固有线性系数，校准测量通道的线性度，以达到监控分机的自校准测量。故障监测与告警本单元将主控通过串口送入的各信号的告警及预警门限存入FRAM中，每次检测到信号后，将计算的结果与门限比较，监测信号是否告警，然后将告警状态和计算结果通过串口送入主控单元，然后由主控实施相应的告警显示与主备机的转换、关机。信号接口单元是监测信号的预处理单元，监测信号在信号接口单元进行放大、分离、选择等处理后送入监测器进行计算。直流电源用于给监控分机、航向(下滑)发射机、测距发射机及接收机提供+5V、+15V、-15V电源，该电源与公司其它导航设备监测电源通用。在系统中，用于给监控分机供电的直流电源为两路并行工作方式，即把两个直流电源并起来，一起为监控分机供电。俄制发射分机，即航向(下滑)发射机单元包括航向(下滑)发射机A/B，发射机电源A/B，信号产生单元A/B。发射机单元的功率放大器集频率合成、功率推动、功率放大功能于一身，有高度的集成性，而且增加了开关控制及输出关断功能，输出端使用大功率隔离器，实现输出开路、短路保护。为提高安装固定的稳定性，发射机单元使用双导轨。功率放大器输出端采用BMA盲插头，直接与母板插座连接，方便、可靠、美观。由置频及控制电路完成存储置频数据，实现频合失锁告警指示，调整输出功率等功能。通过维护软件可以对功率放大器输出功率进行调整，增大或减小输出功率，实现输出功率的软件调整。航向、下滑、测距发射机的置频及控制电路硬件、软件完全相同。 航向(下滑)发射机由频率合成器和IOW功率放大器，及置频和控制电路组成，用于产生载波和放大射频信号。IOW功率放大器包括了开关调制及输出关断功能，输出端隔离器。因为功率放大器比较重，所以放置在单元板的下方，以提高稳定性，放大器输出端采用BMA盲插头，直接与母板插座连接，方便、可靠、美观。置频及控制电路主要完成存储置频数据，进行频合失锁告警指示，调整输出功率等功能。设置频率时，由主控器以广播方式通过串口与各发射机单元的单片机通信，把置频数据发送给各发射机的单片机，并存储于单片机内，完成频率的重新设置。正常工作加电时，由单片机送出并行的置频数据完成频合置频，不需要主控器的参与，提高置频速度。而且航向、下滑、测距发射机的置频及控制电路硬件、软件完全相同，只是通过对单片机跳线让其识别自己的地址，以获取主控器的置频数据。信号产生单元用于产生导航音频和测距应答信号，因为下滑主机中不需要测距应答信号，所以该板设计时分为上下部分，上部分为测距应答部分电路，下部分为导航音频电路，上下两部分电路完全独立，这样该单元应用于下滑主机时就可以只装配导航音频部分的元器件，节省测距应答部分元器件的成本。频率合成器选用芯片MC145152-2。MC145152-2是MOTOROLA公司生产的大规模集成电路，是锁相环频率合成器专用芯片。它是一块采用半行码输入方式置定、由14根并行输入数据编程的双模CMOS - LSI锁相环频率合成器；晶振选用温补晶振，它的频率稳定度较高、温度特性较好；低通滤波器选用运放芯片MC33171 ;双模分频器选用MC12022A芯片；压控振荡器选用十三所的MVCO系列表面贴装压控振荡器，体积�。辔辉肷�。频率合成器中有分频电路，给监测器提供工作频率监测信号。航向发射机和下滑/测距发射机频合的印制板完全相同，产品通用性及生产性较高。测距分机由测距发射机A/B，测距接收机A/B及双工器组成。测距发射机，该单元与航向(下滑)发射机完全相同，只是功率放大器的输出功率有所不同，为250W功率放大器。值得说明的是，现役俄制分米波仪表着陆设备主机的测距发射机功放是450W，由于该新型设备设计使用了双工器，所以功放输出功率降低为250W，减小了体积和功耗，而且系统的战技性能没有任何降低。测距接收机包括频率合成器、收发接口板、低噪声滤波放大器、视频信号处理单元和通道放大器单元。将视频信号处理单元设计在标准6U插板上，经过合理布局，把低噪声滤波放大器、频率合成器及通道放大器单元安装在插板上，组成新的接收机单元，这样整个接收机单元就布置在一个6U插板上了。双工器实现收发隔离以及测距A、B机上天线的转换。因为使用了双工器，所以测距发射机的功率由现役设备的450W降低为250W，同时省掉了体积比较大的测距馈线分机。双工器也是设计在一个标准6U插板上，通过5个BMA盲插头和96针插头与背板连接。俄制电源分机设计，+48V电源及电池管理单元均通用公司成熟产品，电源分机具有故障自检、蓄电池放电保护功能。天线及外场检测装置，航向天线、下滑天线、测距天线、航向外场检测装置、下滑外场检测装置、下滑混合单元均通用公司现役俄制设备。远程维护终端及维护计算机，远程维护终端为公司校准通用�？仄鳎ü鼶B9型串口与主机进行连接，可以对主机进行远程控制及监视设备运行状态。维护计算机安装设备维护软件后，通过DB9串口与主机或远程维护终端进行连接，可以对设备进行操作、参数设置、监测数据显示、自检测等。新型俄制分米波着陆地面设备维护软件具备设备操作控制、状态显示、参数设置、数据记录等功能。维护软件使用C++进行编程，在维护计算机上运行，维护软件与设备主控单元进行串口通信，接收主控发送的设备状态数据，给主控发送设备控制及设置命令和数据。主控单元和监测器单元软件是对DSP和FPGA可编程逻辑器件进行编程，信号产生单元和发射机单元软件是对单片机编程。主控单元软件实现设备开关、转机等控制、保存参数设置和与其它各单元进行串口及并口通信功能。监测单元软件对监测数据的计算处理实现系统工作状态判断。信号产生软件定时产生设备的导航音频等方波信号。发射机软件通过串口与主控单元通信，接收控制命令和参数设置，并且本地保存参数。设备接口单元板与背板之间电源及数据信号连接都采用96针矩形线簧连接器；单元板与母板之间射频连接采用BMA/SMA型盲插连接器；主机与天线间射频信号接口都采用SMA型连接器；�？亟涌�、远程维护接口采用标准D形连接器。单元板、电源线接口连接器进行统一定义，连接操作时带电端不暴露，防止操作者接触。根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
权利要求
1.一种俄制分米波仪表着陆地面设备，其特征在于设备由航向台和下滑台组成，其中，航向台包括测距/航向主机、航向天线、航向外场检测装置、测距天线，下滑台包括下滑主机、下滑天线、下滑外场检测装置、下滑混合单元；测距/航向主机及下滑主机均为27U 标准机柜，宽X深X高为579_X610_X1340mm，机柜内外表面静电喷涂索尼灰37涂料； 测距/航向主机由监控分机、发射分机、测距分机、电源分机、馈线分机组成；监控分机由主控单元、�？亟涌诘ピ⒉馐孕藕诺ピ�、监测单元Α/B、信号接口单元、直流电源Α/B、本地状态控制/显示单元及监控背板组成；发射分机由直流电源Α/B、航向发射机Α/B、信号产生单元Α/B及发射背板组成；测距分机由测距发射机Α/B、测距接收机Α/B、双工器及测距背板组成；电源分机由48V交流电源Α/B、电池管理单元及交流电源背板组成；馈线分机由控制板、可变功分/移相器、换相器、转换器、检波器、隔离器等组成；下滑主机由监控分机、发射分机、电源分机、馈线分机组成；其中监控分机、电源分机、馈线分机与测距/航向主机中的监控分机、电源分机、馈线分机完全相同；主机中的单元电路板采用快速插拔安装方式；射频单元包括航向发射机、下滑发射机、测距发射机、测距接收机、双工器，射频单元的射频连接使用BMA型盲插头，直接插入主机即可实现射频连接。
全文摘要
本发明涉及一种俄制分米波仪表着陆地面设备，由航向台和下滑台组成，其中，航向台包括测距/航向主机、航向天线、航向外场检测装置、测距天线，下滑台包括下滑主机、下滑天线、下滑外场检测装置、下滑混合单元；主机中的单元电路板采用快速插拔安装方式；射频单元包括航向发射机、下滑发射机、测距发射机、测距接收机、双工器，射频单元的射频连接使用BMA型盲插头，直接插入主机即可实现射频连接，有益效果是本发明与微波着陆设备进行组合，实现共址安装组合使用，设备通用性强，维护性、测试性好；具备�？毓δ埽弑讣扑慊すδ�。
文档编号G01S19/15GK102998680SQ201210568920
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者孟祥鹏 申请人:天津七六四通信导航技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
