导航原理与系统电子课件教案第3章_多普勒甚高频全向信标.
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甚高频全向信标(VOR)导航教程--不适用于真实飞行教学机型:C172-基本型仪表使用机模:A2A-Cessna172一.关于VOR对于非紧密进近,VOR算是比较普及的一种,导航中常常也会用到VOR导航,许多飞友对各种机型已经非常熟悉了,但是对于VOR导航还是非常头疼的一件事。
1.简介(该段取自百度百科)Very High Frequency Omnidirectional Radio Range是一种用于航空的无线电导航系统。
其工作频段为108.00 兆赫- 117.95 兆赫的甚高频段,故此得名。
VOR是以地面设施上放射出30Hz回转的心型图形后,撘载受讯机会输出30Hz之讯号。
另外,地面设施也会发送出不含方位数据,由基准30Hz讯号变调而成的无向性讯号。
两个30Hz之间之向位差就成为地面上之磁方位。
使用VHF的VOR虽然容易因为地面发送设施附近之地形影响而产生误差,但是由于不受空间波的妨碍而没有传送特性之变动。
地面设施的基地误差是VOR的缺点。
一般来说,在地面发送讯号站半径五百公尺以内没有树木,没有大型反射建筑物的平滑地面,通常是设置VOR基地之地点,但是,由于预定场所通常不得已会选在非良好条件的地方,这时候就可以设置多普勒VOR(D-VOR)。
D-VOR乃利用广开口面天线使误差减小,在其半径6.7公尺的圆周上等间隔地设置50基Alford环型天线,然后在一圆中心设置传统型VOR(Conventional VOR)的天线。
中心天线乃无指向性的放射以30Hz进行振幅调变后所得之连续波,此讯号是方位的基本讯号,至于圆周上配列的Alford环型天线,则由中心所放射的讯号周波数,顺次传送9960Hz高连续波过去。
VOR系统于1949年被国际民航组织批准为国际标准的无线电导航设备,是目前广泛使用的陆基近程测角系统之一。
VOR台的发射机有两种形式即普通VOR(CVOR)和多普勒VOR(DVOR)。
机载VOR接收机对两种VOR台都是兼容的。
导航原理与系统技术报告技术报告题目:自动定向机(ADF)与多普勒甚高频全向信标(VOR)的导航原理分析班级:姓名:学号:指导老师:目录摘要 (3)ADF/NDB导航系统概述 (4)一、ADF系统概述 (4)二、ADF/NDB系统组成 (5)(一)地面发射台 (5)(二)机载设备 (5)三、机载设备组成及控制显示 (6)(一)机载ADF的类型 (6)(二)ADF机载设备构成 (6)四、ADF/NDB工作原理 (7)(一)NDB工作原理 (7)(二)ADF工作原理 (8)1.天线定位 (8)2.测角器 (9)3.无线电磁指示器RMI (9)五、ADF/NDB系统小结 (10)(一)定向误差 (10)(二)特点 (10)(三)缺点 (10)VOR导航系统概述 (11)一、VOR系统概述 (11)二、VOR系统组成 (12)(一)地面发射台 (12)1.VOR导航台 (12)2.DME测距仪 (13)(二)机载设备 (13)1.VOR控制盒 (13)2.天线 (13)3.接收机 (14)4.指示仪表 (14)三、VOR工作原理 (15)(一)VOR台工作原理 (15)(二)VOR导航原理 (15)四、VOR系统小结 (16)(一)定向误差 (17)(二)特点 (17)(三)缺点 (17)ADF与VOR导航系统对比 (17)一、相同点对比 (17)二、不同点对比 (18)三、总结 (18)摘要民用航空的基础是导航技术。
对于航空运输系统来说,导航的基本作用就是:引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地,为空域提供基准,确定空域、航线的关键位置点。
航空导航应用的安全性要求高,需达到精准导航的要求,空中交通管理可称为航空导航的最高端应用。
空管的发展推动着航空导航新技术和装备的研发,而航空导航技术也不断地满足空管的发展需求,从而促进了世界民用航空事业的发展。
按照设施类型,导航技术分为自主式导航和他备式导航,他备式导航又可分为陆基导航和星基导航:NDB、VOR、DME和ILS属于陆基导航;GNSS属于星基导航;INS属于自主式导航。
咨询通告中国民用航空局空管行业管理办公室编号:AC-115-TM-2013-02下发日期:2013年6月14日航空无线电导航设备测试要求第二部分:多普勒甚高频全向信标目录1总则 (1)1.1目的 (1)1.2适用范围 (1)1.3编写依据 (1)1.4定义和缩略语 (1)2一般要求 (2)2.1测试样机 (2)2.2设备缺陷定义和判定准则 (2)3测试项目 (4)3.1系统测试 (4)3.2环境可靠性测试 (6)3.3发射机系统测试 (7)3.4监视系统测试 (9)3.5控制和交换系统测试 (10)3.6天线系统测试 (12)3.7电源系统测试 (12)3.8遥控和状态显示系统测试 (14)4测试人员 (15)5测试时间 (15)6测试报告 (15)6.1测试报告的撰写 (15)6.2测试报告的主要内容 (16)6.3测试报告的格式 (16)6.4其它 (16)7附则 (17)航空无线电导航设备测试要求第二部分:多普勒甚高频全向信标1总则1.1目的根据《民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可管理办法》(CCAR-87)和《民用航空通信导航监视工作规则》(CCAR-115)的有关规定,为强化通信导航监视运行安全水平,提高民用航空空中交通通信导航监视设备使用许可、工厂验收、现场验收工作质量,规范多普勒甚高频全向信标系统测试总体要求,制定本通告。
1.2适用范围本通告适用于多普勒甚高频全向信标使用许可测试,以及设备采购工厂验收测试和对设备性能的现场验收测试。
测试机构在测试过程中可根据设备实际情况和适用性对2-4章的内容进行删减,但删减不应影响设备性能和功能测试的主体。
现场不具备测试条件的,应补充第三方测试报告。
工厂验收测试和现场验收测试应由设备运行保障单位(或者项目建设单位)和设备生产厂家参照本要求共同制定测试细则。
1.3编写依据本通告依据中华人民共和国民用航空行业标准MH/T 4006.2《航空无线电导航设备-第2部分甚高频全向信标(VOR)技术要求》(以下简称《技术要求》)和《国际民用航空公约:附件十:航空电信》(以下简称《附件十》)编写。
浅谈甚高频全向信标(VOR)系统关键词甚高频全向信标导航摘要甚高频全向信标(VOR)是现代航空无线电测向的一种地面导航设备,被广泛应用于短距及中距制导。
多普勒甚高频全方位信标(DVOR)是常规VOR的进一步发展。
它利用多普勒效应及宽孔径天线系统从而使它能产生更加精密得多的方位角信号。
本文通过对甚高频全向信标原理介绍,使我们能够对其有一个初步的了解。
一、甚高频全向信标系统概念VOR(甚高频全向信标测距)是一种用于航空的无线电导航系统,由美国从20世纪20年代的“旋转信标”发展而来,1946年作为美国航空标准系统,1949年被ICAO采纳为国际标准导航系统。
其工作频段为108.00 兆赫- 117.95 兆赫的甚高频段,并且在全球范围内作为中短距离航空器引导方式的无线电导航设备。
这一设备可以进行远程控制和远程监视。
DVOR导航设备是传统VOR设备的改进。
通过利用多普勒效应和宽幅度天线,它可以提供相对来说更加精确的方位角信息。
DVOR导航系统一般应用于地理条件恶劣的地区。
VOR系统的运行的理论基础是测量地面站发射的2个30Hz的信号的相位偏移。
一个信号(参考信号)在所有方向上的相位都相同。
而对于第2个30Hz的信号(变化信号)来说,它与参考信号之间的相位偏移就是与方位角相关的函数。
机载的接收机通过测量两个信号之间的相位偏移就可以计算得到方位角。
DVOR系统可以和DME(Distance Measuring Equipment)系统联合使用形成DVOR/ DME台站。
这样飞行器就可以通过单个DVOR/DME台站的位置来判定自身的位置。
DVOR设备可以安装在10英尺高的建筑内。
DVOR天线系统则安装在地网上,其高度依据实际情况而定。
二、VOR/DVOR信号的产生VOR台产生的射频信号由2个30Hz的正弦波调制。
这两个30Hz的信号之间有确定的相位关系,与从什么方向接收到此信号有关。
相位关系反映了地面台站的正北方向和飞行器方向相对于地面台站之间的夹角(方向角)。
VRB-53D型多普勒甚高频全向信标导航原理与设备结构的研究作者:王鹏云来源:《河南科技》2019年第01期摘要:以DVOR的基本导航原理为基础,重点研究了VRB-53D载波及边带调制信号的产生过程,并使用MATLAB进行数学建模,对边带天线发射信号的融合波瓣图进行仿真,从VRB-53D的设备结构与信号流程方面分析了该设备的优势与不足。
关键词:VRB-53D;DVOR;调制信号;多普勒效应;波瓣图中图分类号:V351.37;V355.1 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)01-0020-03 Research on VRB-53D Doppler VHF Omnidirectional BeaconNavigation Principle and Equipment StructureWANG Pengyun(Civil Aviation Henan Aviation Administration,Zhengzhou Henan 450019)Abstract: Firstly, based on the basic navigation principle of DVOR, this paper focused on the generation process of VRB-53D carrier and sideband modulation signal, and used MATLAB to build mathematical model to simulate the fusion lobe pattern of sideband antenna transmitting signal. Finally, the advantages and disadvantages of VRB-53D were analyzed from the aspects of equipment structure and signal flow.Keywords: VRB-53D;DVOR;modulation dignal;Doppler effect;lobe pattern1 导航设备现状无线电导航作为现代航空的基石之一,即利用各种机载设备通过处理携带导航参数的无线电波来定位航空器。
浅谈多普勒甚高频全向信标的数字化设计关键词:多普勒甚高频全向信标;数字化设计;前言:随着经济快速发展,目前飞机飞行环境复杂程度日益增加,导航设备对于飞行安全起到至关重要的作用。
甚高频通信系统利用甚高频无线电波在飞机在起飞、降落时间段控制机组人员和地面管制人员的双向语音通信系统,是目前民航飞机主要的通信工具。
一、多普勒效应简介多普勒效应是奥地利物理学家及数学家多普勒于中第一次提出来的,因波源和观测者有相对运动而呈现的观测频率与波源频率不相等的现象,叫做多普勒效应。
多普勒效应的发现者是奥地利物理学家及数学家克里斯蒂安• 多普勒。
该效应是指当波源与调查者的相对方位发作改变的时分,调查者接纳到的波的频率会发作改变的现象。
多普勒效应已被广泛地运用于科学技能的多个领域,如多普勒B 超、多普勒测速仪、多普勒计程仪等等。
多普勒效应原理:多普勒效应指出,波在波源移向调查者时接纳频率变高,而在波源远离调查者时接纳频率变低。
当调查者移动时也能得到同样的定论。
可是因为短少试验设备,多普勒其时没有用试验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来区分腔调的改变,以验证该效应。
二、多普勒甚高频全向信标的数字化设计1.数字化设计的方法。
根据DVOR 的技术指标要求、工作原理,参考VRB-51D 型DVOR 发射机柜中共21 个模块/ 组件的功能及其实现方法,可将其中大部分模块进行数字设计,合并为电源组件、监控器模块、信号激励源模块、边带放大器模块、载波功率放大器模块、射频切换单元、控制单元等共7 种模块/ 组件(双机备份时为14 个模块/ 组件)。
且在进行数字设计后,模块的体积大大较小,因此在模块合并和小型化后将双机备份状态安装在1 个机柜中,从而极大的较少了模块/ 组件数量,增加了系统的稳定性、可靠性、维护性,方便系统的安装和维护。
在合并后的模块/ 组件中电源组件、边带放大器模块、载波功率放大器模块分别为电源转换和发射功率放大模块,其中大部分器件仍然为模拟器器件,数字小型化设计对体积的改变较小,因此多普勒甚高频全向信标的数字化设计主要体现在监控器模块、信号激励源模块和射频切换单元模块。
西北空管局航空电信人员培训教材导航分册(六)西北空管局培训中心西北空管局航空电信人员培训教材AWA全向信标设备高峻编写西北空管局培训中心二0 一一年三月内容简介本教材主要针对目前使用的澳大利亚AWA公司生产的VRB-51D型全向信标设备编写的。
主要介绍DVOR勺作用、甚高频全向信标的技术要求、多普勒甚高频全向信标的工作原理、具体操作以及部分故障分析处理案例。
作者简介高峻:现任甘肃空管分局技术保障部担任技术室主任。
自工作以来一直从事全向信标、测距仪的运行与维护工作,先后多次赴多个台站排除全向信标、测距仪的重大故障。
在这次导航分册教材中,主要负责《AWA全向信标》和《测距机》的编写工作。
教育随着空管一体化改革的不断深入和空管系统”五个体系”建设的稳步推进,培训工作已经成为空管发展战略中的重要组成部分要搞好培训,就离不开课程目标、课程内容的设置。
要使课程设置科学合理化,就必须对课程定位、课程标准、课程内容的开发和研究。
鉴于教材是课程管理的基础,基于西北空管局航空电信一线人员没有系统的专业课程读本,西北空管局培训中心组织内聘讲师以及专业技术骨干编写了航空电信人员《导航分册》、《供电分册》和《监控分册》教材等。
本次教材编写以《民用航空电信人员执照管理规则》和《民用航空电信人员岗位培训管理办法》为依据,以介绍成熟稳定的、在实践中广泛应用的技术和使用的设备为主线,以本章导读、设备的构成、原理、操作使用、注意事项、案例分析、思考题为脉络编写章节。
本次教材编写力求反映岗位专业特色,注重知识的连贯性、逻辑性,突出实用性和实践性的原则。
理论部分贯彻“必须、够用为度”的原则,技能部分贯彻“实用为主”的原则,体现新知识、新技术、新方法,力争为员工后续课程的学习和可持续教育打下坚实的基础。
由于编写时间短、设备参考翻译文献无从考究、作者水平有限,难免会出现错误,敬请读者批评指正!西北空管局培训中心二0 一一年三月一日目录第一章概述第二章甚高频全向信标的技术要求第一节甚高频全向信标的技术规范第二节甚高频全向信标的准确度第三节甚高频全向信标的选址要求第三章多普勒甚高频全向信标的工作原理第一节多普勒效应第二节多普勒效应在全向信标中的应用第三节多普勒全向信标的工作原理第四章多普勒全向信标的设备组成第一节组成与结构第二节主要技术性能第三节发射机工作原理框图第四节监控器工作原理框图第五节测试组件第五章发射机第一节载波产生器和载波功放第二节载波调制和保护第三节定时序列产生器第四节基准相位信号产生器第五节边带信号产生器第六节边带调制器和放大器第七节边带切换单元第八节天线开关驱动器第九节天线分配开关第六章监控器第一节射频放大器监视器第二节副载波监视器第三节滤波器和识别信号监视器第四节方位计数器监视器第五节控制器和遥控单元接口电路第七章设备操作指南第八章设备部分典型故障分析第一章概述导航,即引导飞机沿着某预定的航线安全而准确地从一点飞到另一点的技术。
⾃动定向机(ADF)与多普勒甚⾼频全向信标(VOR)的导航原理分析导航原理与系统技术报告技术报告题⽬:⾃动定向机(ADF)与多普勒甚⾼频全向信标(VOR)的导航原理分析班级:姓名:学号:指导⽼师:⽬录摘要 (3)ADF/NDB导航系统概述 (4)⼀、ADF系统概述 (4)⼆、ADF/NDB系统组成 (5)(⼀)地⾯发射台 (5)(⼆)机载设备 (5)三、机载设备组成及控制显⽰ (6)(⼀)机载ADF的类型 (6)(⼆)ADF机载设备构成 (6)四、ADF/NDB⼯作原理 (7)(⼀)NDB⼯作原理 (7)(⼆)ADF⼯作原理 (8)1.天线定位 (8)2.测⾓器 (9)3.⽆线电磁指⽰器RMI (9)五、ADF/NDB系统⼩结 (10)(⼀)定向误差 (10)(⼆)特点 (10)(三)缺点 (10)VOR导航系统概述 (11)⼀、VOR系统概述 (11)⼆、VOR系统组成 (12)(⼀)地⾯发射台 (12)1.VOR导航台 (12)2.DME测距仪 (13)(⼆)机载设备 (13)1.VOR控制盒 (13)2.天线 (13)3.接收机 (14)4.指⽰仪表 (14)三、VOR⼯作原理 (15)(⼀)VOR台⼯作原理 (15)(⼆)VOR导航原理 (15)四、VOR系统⼩结 (16)(⼀)定向误差 (17)(⼆)特点 (17)(三)缺点 (17)ADF与VOR导航系统对⽐ (17)⼀、相同点对⽐ (17)⼆、不同点对⽐ (18)三、总结 (18)摘要民⽤航空的基础是导航技术。
对于航空运输系统来说,导航的基本作⽤就是:引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达⽬的地,为空域提供基准,确定空域、航线的关键位置点。
航空导航应⽤的安全性要求⾼,需达到精准导航的要求,空中交通管理可称为航空导航的最⾼端应⽤。
空管的发展推动着航空导航新技术和装备的研发,⽽航空导航技术也不断地满⾜空管的发展需求,从⽽促进了世界民⽤航空事业的发展。
浅谈甚高频全向信标(VOR)系统摘要甚高频全向信标(vor)是现代航空无线电测向的一种地面导航设备,被广泛应用于短距及中距制导。
多普勒甚高频全方位信标(dvor)是常规vor的进一步发展。
它利用多普勒效应及宽孔径天线系统从而使它能产生更加精密得多的方位角信号。
本文通过对甚高频全向信标原理介绍,使我们能够对其有一个初步的了解。
关键词甚高频全向信标导航【中图分类号】f764.6一、甚高频全向信标系统概念vor(甚高频全向信标测距)是一种用于航空的无线电导航系统,由美国从20世纪20年代的“旋转信标”发展而来,1946年作为美国航空标准系统,1949年被icao采纳为国际标准导航系统。
其工作频段为108.00 兆赫- 117.95 兆赫的甚高频段,并且在全球范围内作为中短距离航空器引导方式的无线电导航设备。
这一设备可以进行远程控制和远程监视。
dvor导航设备是传统vor设备的改进。
通过利用多普勒效应和宽幅度天线,它可以提供相对来说更加精确的方位角信息。
dvor导航系统一般应用于地理条件恶劣的地区。
vor系统的运行的理论基础是测量地面站发射的2个30hz的信号的相位偏移。
一个信号(参考信号)在所有方向上的相位都相同。
而对于第2个30hz的信号(变化信号)来说,它与参考信号之间的相位偏移就是与方位角相关的函数。
机载的接收机通过测量两个信号之间的相位偏移就可以计算得到方位角。
dvor系统可以和dme(distance measuring equipment)系统联合使用形成dvor/dme台站。
这样飞行器就可以通过单个dvor/dme 台站的位置来判定自身的位置。
dvor设备可以安装在10英尺高的建筑内。
dvor天线系统则安装在地网上,其高度依据实际情况而定。
二、vor/dvor信号的产生vor台产生的射频信号由2个30hz的正弦波调制。
这两个30hz 的信号之间有确定的相位关系,与从什么方向接收到此信号有关。