一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備。本設(shè)備包括航向遠場監(jiān)視接收機和航向遠場監(jiān)視天線，航向遠場監(jiān)視接收機包括接收機單元、信號處理單元、含有控制程序的主控單元、顯示單元、含有維護程序的維護計算機和遙控器。本設(shè)備達到了米波儀表著陸系統(tǒng)的設(shè)計需求，本設(shè)備具有較高的靈敏度和測量精度，靈敏度不劣于-75dBm，供電可采用市電或電池供電，使用方便、可靠，集成度高。測量結(jié)果可進行實時顯示，由于本設(shè)備具有遠程遙控功能，現(xiàn)場維護人員可在室內(nèi)遠距離監(jiān)視米波儀表著陸系統(tǒng)的工作狀態(tài)，大大改善了現(xiàn)場維護人員的工作環(huán)境，目前已成功應(yīng)用于產(chǎn)品。
【專利說明】一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及米波儀表著陸系統(tǒng)，尤其涉及一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]米波儀表著陸設(shè)備(ILS)是國際民航組織確定的一種標(biāo)準(zhǔn)飛機進場著陸系統(tǒng)，它可以為進場著陸的飛機提供垂直和水平的引導(dǎo)信息。根據(jù)國際民航組織的要求，III類儀表著陸設(shè)備必須具備航向遠場監(jiān)視功能，為配合國內(nèi)新型米波儀表著陸系統(tǒng)的研制，研發(fā)ILS航向遠場監(jiān)視設(shè)備的設(shè)計工作勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明研發(fā)一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備。本設(shè)備主要用于監(jiān)視儀表著陸系統(tǒng)航向信標(biāo)的發(fā)射場型參數(shù)的正確與否，從而保證飛機航行的安全，并將這些測量數(shù)據(jù)回傳航向信標(biāo)主機。本系統(tǒng)工作頻段覆蓋108-112MHZ(航向)。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備，其特征在于:包括航向遠場監(jiān)視接收機和航向遠場監(jiān)視天線，航向遠場監(jiān)視接收機包括接收機單元、信號處理單元、含有控制程序的主控單元、顯示單元、含有維護程序的維護計算機和遙控器，航向遠場監(jiān)視天線兩路射頻信號通過接收機單元與信號處理單元連接，信號處理單元與主控單元連接，主控單元分別與顯示單元、維護計算機及遙控器連接。
[0005]本發(fā)明的特點及有益效果是:達到了米波儀表著陸系統(tǒng)的設(shè)計需求，本設(shè)備具有較高的靈敏度和測量精度，靈敏度不劣于_75dBm，供電可采用市電或電池供電，使用方便、可靠，集成度高。測量結(jié)果可進行實時顯示，由于本設(shè)備具有遠程遙控功能，現(xiàn)場維護人員可在室內(nèi)遠距離監(jiān)視米波儀表著陸系統(tǒng)的工作狀態(tài)，大大改善了現(xiàn)場維護人員的工作環(huán)境，目前已成功應(yīng)用于產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的航向遠場監(jiān)視接收機連接原理框圖；
圖2是本發(fā)明的航向遠場監(jiān)視天線結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中主控單元程序流程圖；
圖4是圖1中維護計算機程序流程圖；
圖5是圖4中定時查詢程序流程圖。
【具體實施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
參照圖1，本發(fā)明包括航向遠場監(jiān)視接收機和航向遠場監(jiān)視天線，航向遠場監(jiān)視接收機包括接收機單元、信號處理單元、含有程序的主控單元、顯示單元、含有程序的維護計算機和遙控器，航向遠場監(jiān)視天線兩路射頻信號通過接收機單元與信號處理單元連接，信號處理單元與主控單元連接，主控單元分別與顯示單元、維護計算機及遙控器連接。[0008]參照圖2，本發(fā)明的航向遠場監(jiān)視天線包括障礙燈1、避雷針2、后立柱3、橫梁4、對數(shù)天線5、前支柱6和底座7，底座7固定在預(yù)埋件上(預(yù)埋件預(yù)先埋在水泥里)，前支柱6和后立柱3的下端固定在底座7上，前支柱6和后立柱3的上端固定對數(shù)天線5，橫梁4的兩端分別固定在前支柱6和后立柱3上，障礙燈I和避雷針2通過支架固定在后立柱3的上端。以上固定方式均采用螺栓固定。
[0009]參照圖3，本發(fā)明的主控單元程序包括以下步驟:
步驟一.初始化外設(shè)寄存器；
步驟二.判斷是否有按鍵操作，如果有按鍵操作，執(zhí)行鍵處理程序；若沒有按鍵操作，則直接進入下一步驟；
步驟三.判斷定時器的定時時間是否到，如果定時時間到，執(zhí)行定時處理程序；若定時時間未到，則直接進入下一步驟；
步驟四.判斷串口是否有接收的數(shù)據(jù)，如果有接收到的數(shù)據(jù)，執(zhí)行串口中斷處理程序，然后返回步驟二 ；若沒有接收的數(shù)據(jù)，則返回步驟二。
[0010]參照圖4，本發(fā)明的維護計算機程序包括以下步驟:
步驟一.選擇設(shè)備的通信速率；選擇設(shè)備的操作級別；
步驟二.輸入相應(yīng)密碼；
三
步驟四.判斷聯(lián)絡(luò)主機是否成功，如果聯(lián)絡(luò)主機成功，登陸接受主界面；若聯(lián)絡(luò)主機不成功，則通信中斷；
步驟五.從主界面的菜單上等待輸入命令；
步驟六.用戶操作，發(fā)送指令；
步驟七.判斷是否收到回傳信息，如果收到回傳信息，程序結(jié)束返回步驟五；若沒收到回傳信息，則判斷是否再發(fā)送一次指令，如果發(fā)送，返回步驟六；若不發(fā)送，則程序結(jié)束返回步驟五。
[0011]參照圖5，本發(fā)明的定時查詢程序包括以下步驟:
步驟一.從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)；
步驟二.判斷是否有合法字頭，如果有合法字頭，計算校驗位；若沒有合法字頭，則扔掉該數(shù)據(jù)，然后返回步驟一；
步驟三.判斷計算的校驗位是否正確，如果計算的校驗位正確，根據(jù)協(xié)議送相應(yīng)位置顯示，然后返回步驟一；若計算的校驗位不正確，則扔掉該數(shù)據(jù)，然后返回步驟一。
[0012]實施例:本設(shè)備的航向遠場監(jiān)視接收機在前門處設(shè)有鍵盤與顯示單元，鍵盤與顯示單元采用TFT型彩色液晶顯示器對各種數(shù)據(jù)進行顯示，鍵盤與顯示單元具有控制功能，可進行各種命令輸入和參數(shù)設(shè)定，機箱側(cè)面有RS-232接口，可接維護計算機進行數(shù)據(jù)顯示、設(shè)備控制、調(diào)整。機箱側(cè)面還有調(diào)制解調(diào)器接口，可遠傳5公里，在遠端可接維護計算機進行數(shù)據(jù)顯示、設(shè)備控制、調(diào)整。[0013]航向遠場監(jiān)視天線采用對數(shù)周期天線振子作為接收天線，通過天線支柱、天線底座進行固定、安裝，航向遠場監(jiān)視天線的上部有障礙燈及避雷針，天線高度可根據(jù)需要架設(shè)3米或5米，天線結(jié)構(gòu)及架設(shè)形式見圖2。接收天線通過高頻電纜將天線接收到的射頻信號傳送給ILS航向遠場監(jiān)視接收機，ILS航向遠場監(jiān)視接收機將射頻信號進行處理，產(chǎn)生測量的數(shù)字信息，此信息通過調(diào)制解調(diào)器遠傳到遠端，遠端的接收方可接收并解調(diào)出接收機的測量結(jié)果。(使用兩對電話線傳送距離可達5公里)。
[0014]本發(fā)明設(shè)計原理:來自航向遠場監(jiān)視天線的射頻信號被分為兩路RFl和RF2，通過接收機濾波，放大，接收機單元中的自動增益放大電路可自動對信號進行調(diào)節(jié)，將經(jīng)過濾波放大的直流射頻信號，單音90Hz，150Hz調(diào)制信號傳輸給信號處理單元，信號處理單元CPU為目前市場上較為先進的DSP C6713芯片，數(shù)據(jù)處理方式采用dft算法，將直流射頻信號和單音調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行處理，處理后的數(shù)字信號通過主控單元分別傳輸給前面板顯示、本地維護計算機和遙控器，主控單元CPU為ARM LPC2378芯片，顯示屏為tft真彩顯示。原理框圖見圖1。
[0015]本設(shè)備采用集成化設(shè)計，DSP與ARM之間數(shù)據(jù)通過FPGA進行通信，F(xiàn)PGA精確計算采樣頻率，以滿足數(shù)據(jù)處理的需要，信號處理單元與主控單元在一塊單元電路板上實現(xiàn)，簡化了電路設(shè)計，同時也方便數(shù)據(jù)之間交換處理，提高了程序的執(zhí)行效率。
[0016]FPGA芯片采樣后的射頻信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸給DSP進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理采用dft算法，得到設(shè)備需要的90Hz調(diào)制度、150Hz調(diào)制度、1020Hz調(diào)制度，計算出調(diào)制度和SDM，調(diào)制度差DDM，同時DSP對計算結(jié)果進行判斷是否告警，并對告警記錄存儲。
[0017]主控單元根據(jù)通信協(xié)議定時調(diào)用數(shù)據(jù)。主控單元檢測各單元工作狀態(tài)，顯示單元有按鍵操作時，主控單元讀出鍵值并執(zhí)行相應(yīng)操作，顯示屏同時進行相應(yīng)顯示；主控單元定時向信號處理單元調(diào)數(shù)據(jù)，通信方式采用RS232串口通信，實時數(shù)據(jù)可在顯示屏實時顯示，如果數(shù)據(jù)為告警數(shù)據(jù)，顯示屏通過變換數(shù)據(jù)顏色進行提示。
[0018]本設(shè)備可通過維護計算機進行維護，維護計算機通過RS232串口與主控單元通信，主控單元轉(zhuǎn)發(fā)信號處理單元數(shù)據(jù)給維護計算機，維護計算機通過維護界面對實時數(shù)據(jù)顯示，同時可對設(shè)備參數(shù)進行設(shè)置。
[0019]遙控器對數(shù)據(jù)進行調(diào)制解調(diào)傳到遠端，遠端的接收方可接收并解調(diào)出接收機的測量結(jié)果(使用兩對電話線傳送距離可達5公里)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備，其特征在于:包括航向遠場監(jiān)視接收機和航向遠場監(jiān)視天線，航向遠場監(jiān)視接收機包括接收機單元、信號處理單元、含有程序的主控單元、顯示單元、含有程序的維護計算機和遙控器，航向遠場監(jiān)視天線兩路射頻信號通過接收機單元與信號處理單元連接，信號處理單元與主控單元連接，主控單元分別與顯示單元、維護計算機及遙控器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備，其特征在于:所述的航向遠場監(jiān)視天線包括障礙燈(I)、避雷針(2)、后立柱(3)、橫梁(4)、對數(shù)天線(5)、前支柱(6)和底座(7)，前支柱(6)和后立柱(3)的下端固定在底座(7)上，前支柱(6)和后立柱(3)的上端固定對數(shù)天線(5)，橫梁(4)的兩端分別固定在前支柱(6)和后立柱(3)上，障礙燈(I)和避雷針(2 )通過支架固定在后立柱(3 )的上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備，其特征在于:所述的主控單元程序包括以下步驟: 步驟一.初始化外設(shè)寄存器； 步驟二.判斷是否有按鍵操作，如果有按鍵操作，執(zhí)行鍵處理程序；若沒有按鍵操作，則直接進入下一步驟； 步驟三.判斷定時器的定時時間是否到，如果定時時間到，執(zhí)行定時處理程序；若定時時間未到，則直接進入下一步驟； 步驟四.判斷串口是否有接收的數(shù)據(jù)，如果有接收到的數(shù)據(jù)，執(zhí)行串口中斷處理程序，然后返回步驟二 ；若沒有接收的數(shù)據(jù)，則返回步驟二。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備，其特征在于:所述的維護計算機程序包括以下步驟: 步驟一.選擇設(shè)備的通信速率；選擇設(shè)備的操作級別； 步驟二.輸入相應(yīng)密碼； 步驟三.判斷密碼是否正確，如果密碼正確，初始化串口，進入定時查詢程序；若密碼不正確，則返回步驟三； 步驟四.判斷聯(lián)絡(luò)主機是否成功，如果聯(lián)絡(luò)主機成功，登陸接受主界面；若聯(lián)絡(luò)主機不成功，則通信中斷； 步驟五.從主界面的菜單上等待輸入命令； 步驟六.用戶操作，發(fā)送指令； 步驟七.判斷是否收到回傳信息，如果收到回傳信息，程序結(jié)束返回步驟五；若沒收到回傳信息，則判斷是否再發(fā)送一次指令，如果發(fā)送，返回步驟六；若不發(fā)送，則程序結(jié)束返回步驟五。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于儀表著陸系統(tǒng)的航向遠場監(jiān)視設(shè)備，其特征在于:所述的定時查詢程序包括以下步驟: 步驟一.從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)； 步驟二.判斷是否有合法字頭，如果有合法字頭，計算校驗位；若沒有合法字頭，則扔掉該數(shù)據(jù)，然后返回步驟一； 步驟三.判斷計算的校驗位是否正確，如果計算的校驗位正確，根據(jù)協(xié)議送相應(yīng)位置顯示，然后返回步驟一；若計算的校驗位不正確，則扔掉該數(shù)據(jù)，然后返回步驟一。
【文檔編號】G01S1/00GK103645458SQ201310686244
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】張立福, 劉月坤 申請人:天津七六四通信導(dǎo)航技術(shù)有限公司