文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 全向信标DVOR原理

全向信标DVOR原理

DVOR 原理

DVOR 系统可变相位信号的产生

一、多普勒效应

多普勒效应(1)

当发射天线与接收天线之间存在相对运动时,接收天线感应的电动势的频率就不再等于发射天线馈电的频率,这种现象就称作多普勒效应。

多普勒效应(2)

接收天线不动,发射天线向着接收天线在同一直线上运动 ---频率升高

多普勒效应(3)

接收天线不动,发射天线远离接收天线在同一直线上运动 ---频率降低

多普勒效应(4)

接收天线不动,发射天线绕圆周运动(1)

多普勒效应(5)

接收天线不动,发射天线绕圆周运动(2)

在磁北方向 vR1=vRsin t

fdm 为多普勒频率的最大值在θ方向

相位中含有方位θ信息

T

R R R N f R

f R

f T

v R

v R

v

R1

v R2θt ΩA B

C D

Ω

E O

fd –f

Ωt A

R T R R R N f R

f

R

f T

v R

v R

v R1

v R2θt ΩA B C D ΩE O

t f t c

v f c v f f dm R T R T d Ω=Ω==sin sin 1

()

θ+Ω=t f f dm d sin

多普勒效应(6)

接收天线不动,发射天线绕圆周运动(3)

二、30Hz 可变相位信号的产生(1)

在θ方向接收信号的频率

在θ方向接收的信号

为调频波,其中调制信号为sin(Ωt+θ)

在DVOR 中,称为30Hz 可变相位信号 (30Hz FM )

()

θ+Ω=t f f dm d sin T R R

R

N f R f R

f T

v R

v R

v R1

v R2θt

ΩA B C D Ω

E

O

N fd t

fd

t

fd

t

fd t o o

o

o E S W

DVOR 信标的工作原理

DVOR 信标的辐射场(1)

30Hz 基准相位信号(30Hz AM ) 30Hz AM 信号与30Hz FM 信号同频 30Hz AM 信号的相位与θ无关

在N 方向,30Hz AM 信号与30Hz FM 信号同相 30Hz 基准相位信号:sin Ωt DVOR 信标的辐射场(2)

30Hz 基准相位信号(30Hz AM ): sin Ωt 30Hz 可变相位信号(30Hz FM ): sin(Ωt +θ) 在N 方向,30Hz AM 信号与30Hz FM 信号同相

全向信标DVOR原理

全向信标DVOR原理

在非N 方向,30Hz FM 信号的相位总是超前30Hz AM 信号的相位。 30Hz AM 信号与30Hz FM 信号之间的相位差代表飞机的磁方位(或称为VOR 径向角) DVOR 信标的辐射场(3)

DVOR

N 30Hz AM t t

30Hz FM

t

t t

t

t

t

o

o

o 30Hz AM o

30Hz AM

30HzFM3030HzF M

o o

30HzAM 30HzFM30

o o

载波频率:f =108.00~117.95MHz 副载波频率:FS=9960Hz ±1%

30Hz AM 、30Hz FM 信号频率:F=30Hz ±1%(Ω=2πF ) 识别音频频率:1020Hz ±50Hz 调频指数:kf=2

R/

=16±1

Fm=480Hz ±30Hz )

mA=30%±2%,mf=30%±2%,m B 最大不超过30% , m C 尽量接近(但不超过)10%

中国民航不使用DVOR 的话音功能

DVOR 辐射场的幅度谱 (不包括话音)

f

f +30Hz

f-30Hz

f +1020Hz f -1020Hz

f +9960Hz

f -9960Hz

DVOR 信标的工作过程

全向信标DVOR原理

边带天线的馈电 (1)

奇混合函数: fo(t)=sin 平方1440πt

偶混合函数: fe(t)=cos 平方1440πt

调幅电路

功放

载波发生器

N

模拟开关

1020Hz 音频信号发生器

Morse 码发生器

30Hz AM 信号发生器

上边带振荡器 f+9960Hz

下边带振荡器 f-9960Hz 功放

功放

开关网络

1 25

2

3 24

26 27

23 47 48 R

o

USB

LSB

gm(t)

iL(t)

iU(t)

USB

LSB

取样载波 载波发射机

边带发射机

f o(t )

t

0

1/720s

f e(t )...

...

t 01

1

1/1440s

fo(t) + fe(t) =1

边带天线的馈电 (2)

全向信标DVOR原理

载波、上边带与下边带之间的关系 (1)

全向信标DVOR原理

sin Ωt ,gm(t) 对载波的调幅是在机内实现的; cos[Ωst+kf cos(Ωt+θ)对载波的调幅是在

空间叠加实现的,是由辐射的USB 、LSB 及载波三者在空间叠加而成的。

A

B C

D

A

B C D

调幅 电LSB 振荡器

功 放

USB 振荡器

功 放

调幅 电

奇、偶混合

奇、偶混合奇、偶混合函取样载

奇偶

1~

26~

2~25~2

2 N

1 25

2

3 24

26 27

23 47 48

o

USB

LSB

f

频率关系:调幅信号有3个频率分量,即载波ωc ,上边频ωc+Ω

和下边频ωc-Ω

全向信标DVOR原理

幅度关系:上、下两个边带信号的幅度相等,且m a =2U s /U c ≤1,U s

为边带信号的幅度。

相位关系:即USB 超前(滞后)载波的相位等于LSB 滞后(超前) 载波的相位。

机载系统应完成的任务

1.给出预选航道;

2.保证飞机沿预选的航道飞行;

3.自动测定相应角度(方位)。

全向信标DVOR原理

VOR 机载接收机--航道偏离指示

接收机(108~117.95MHz )

控制盒

水平状态显示器电磁

指示器

航道偏离向/背台警告旗

方位

识别音频/话音频率选择

音量调整自检

音频

至内话系统

水平极化天线

HSI

RMI

航道偏离指示

航道偏离杆永远偏向预选航道所在的方向; 航道偏离指示与飞机的磁航向无关。

向/背(To/From )台指示

指示飞机的方位、航向等信息。

N

DVOR

θOBS = α

A

B C

D

E

L 1

L 2 L 1⊥ L 2

G

F

? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ? N

DVOR

θOBS = α

A

B C

D

E

L 1

L 2

L 1⊥ L 2

G

F

? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ?

? ? ? F

T T or F ?

T

T

T/F 无指示

u 2d (t )=K 2d sin(θ-θOBS -π/2)

T/F

无指示