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文檔簡介
4.1.3測距儀(DME)4.1.3測距儀(DME)1測距設(shè)備(DME)第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的脈沖二次雷達(dá)系統(tǒng);1959年,成為國際民航組織批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)測距系統(tǒng)。測距設(shè)備類型:VOR與DME配合,最廣泛;VOR與TACAN安裝在一起的伏塔克(VORTAC)測距設(shè)備(DME)第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起2一、測距設(shè)備的組成地面測距信標(biāo)臺(tái)機(jī)載測距機(jī)一、測距設(shè)備的組成3(一)地面測距信標(biāo)臺(tái)分類:
航線DME臺(tái)
終端DME臺(tái)組成:應(yīng)答器、監(jiān)視器、控制單元、測試設(shè)備、天線等應(yīng)答器(核心):接收機(jī):接收、放大和譯碼所接收的詢問信號(hào);信號(hào)處理電路:發(fā)射機(jī):產(chǎn)生、放大和發(fā)送回答脈沖串。(一)地面測距信標(biāo)臺(tái)分類:4(二)機(jī)載DME測距機(jī)1、組成:詢問器、控制盒、距離指示器、天線詢問器完成信號(hào)的發(fā)射、接收和距離的測量。距離指示器距離------NM;即時(shí)地速------KT到臺(tái)時(shí)間----MIN(二)機(jī)載DME測距機(jī)1、組成:5
控制盒
與VOR、LOC共用;機(jī)上VHF導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率采用統(tǒng)一調(diào)諧。
天線與二次雷達(dá)天線共用;短刀型寬頻帶天線。2、接收原理:3、輸出信息:距離信息、識(shí)別音頻控制盒6二、DME系統(tǒng)的工作(一)工作原理
測量無線電信號(hào)從機(jī)載詢問機(jī)發(fā)出,到達(dá)地面臺(tái)應(yīng)答機(jī)后,再返回詢問機(jī)所需時(shí)間,經(jīng)計(jì)算來獲得飛機(jī)與地面臺(tái)的距離:
L=(T-τ)C∕2
L------斜距τ------為系統(tǒng)延時(shí),固定延時(shí)為50微秒
當(dāng)H<<L時(shí),L=D
二、DME系統(tǒng)的工作(一)工作原理7(二)DME系統(tǒng)的工作1、工作方式
詢問----應(yīng)答方式2、機(jī)載測距機(jī)的詢問詢問脈沖信號(hào)的重復(fù)頻率:跟蹤狀態(tài):10~30對/秒(典型22.5對/秒)搜索狀態(tài):40~150對/秒(典型90對/秒)(二)DME系統(tǒng)的工作1、工作方式83、測距信標(biāo)臺(tái)的應(yīng)答(1)詢問應(yīng)答與斷續(xù)發(fā)射問題:回答很多飛機(jī)的詢問時(shí)----應(yīng)答脈沖對密集;回答很少飛機(jī)的詢問時(shí)----應(yīng)答脈沖對很少;空中沒有詢問飛機(jī)時(shí)----無應(yīng)答脈沖。為使測距臺(tái)保持在它的最佳工作狀態(tài),且不因應(yīng)答重復(fù)頻率過高而使發(fā)射機(jī)過載,測距臺(tái)的應(yīng)答重復(fù)頻率基本保持不變。3、測距信標(biāo)臺(tái)的應(yīng)答(1)詢問應(yīng)答與斷續(xù)發(fā)射9一般規(guī)定同時(shí)為100架飛機(jī)提供應(yīng)答:假定100架飛機(jī)中95﹪處于跟蹤狀態(tài),其詢問率為22.5對/秒,5﹪處于搜索狀態(tài),其詢問率為90對/秒,所以:
22.5×95+90×5=2587.5(對/秒)由于機(jī)載詢問機(jī)的詢問率是在一點(diǎn)范圍內(nèi)變化,地面測距臺(tái)的應(yīng)答脈沖重復(fù)頻率會(huì)在一定范圍內(nèi)變化,一般為1000-2700對/秒。飛機(jī)少時(shí),應(yīng)答脈沖對重復(fù)頻率<1000,甚至有時(shí)沒有飛機(jī)時(shí),無應(yīng)答脈沖;飛機(jī)多時(shí),應(yīng)答脈沖重復(fù)頻率>2700;為了避免:
在飛機(jī)少時(shí),增加填充脈沖(斷續(xù)脈沖)在飛機(jī)多時(shí),只回答距離近的100架飛機(jī)的詢問。一般規(guī)定同時(shí)為100架飛機(jī)提供應(yīng)答:假定100架飛機(jī)中95﹪10(2)應(yīng)答抑制抑制時(shí)間一般為60微秒,特殊情況下可達(dá)150微秒。目的:防止多路徑發(fā)射信號(hào)觸發(fā)應(yīng)答。(3)測距信標(biāo)臺(tái)的識(shí)別信號(hào)莫爾斯電碼發(fā)射三個(gè)字母的識(shí)別信號(hào)。每隔30秒發(fā)射一次,每次占用時(shí)間不超過4秒。(2)應(yīng)答抑制抑制時(shí)間一般為60微秒,特殊情況下可達(dá)150微114、測距機(jī)的接收測距機(jī)在每發(fā)射一對詢問脈沖后即轉(zhuǎn)入接收狀態(tài);接收信號(hào)可能包括:地面信標(biāo)臺(tái)對自己詢問的應(yīng)答信號(hào);地面信標(biāo)臺(tái)對其他飛機(jī)測距機(jī)的應(yīng)答信號(hào);信標(biāo)臺(tái)的斷續(xù)發(fā)射脈沖及識(shí)別信號(hào)。4、測距機(jī)的接收12
并非所有的詢問都會(huì)得到應(yīng)答60微秒的抑制期;以及二次雷達(dá)發(fā)射信號(hào)期間和另外一套測距機(jī)詢問期間,接收不到信號(hào)。測距機(jī)所能接收到的應(yīng)答概率為82﹪,甚至50﹪也能正常工作。測距機(jī)如何識(shí)別自己的詢問回答信號(hào)?并非所有的詢問都會(huì)得到應(yīng)答13三、DME系統(tǒng)的性能指標(biāo)1、工作頻率:962~1213MHzf詢=1025~1150MHz,△f=1MHz,共126個(gè)波道;f應(yīng)=962~1213MHz,△f=1MHz,共252個(gè)波道,分X和Y兩種波道。
波道號(hào)與f詢、f應(yīng)之間的關(guān)系:1~63:f詢=波道號(hào)+1024MHzf應(yīng)=波道號(hào)+961MHz64~126:f詢=波道號(hào)+1024MHzf應(yīng)=波道號(hào)+1087MHz三、DME系統(tǒng)的性能指標(biāo)1、工作頻率:962~1213MH14例如:廣漢機(jī)場DME臺(tái):82X波道f應(yīng)=波道號(hào)+1087MHz=82+1087=1169MHz錦州機(jī)場DME臺(tái):93X波道f應(yīng)=波道號(hào)+1087MHz=93+1087=1180MHz例如:廣漢機(jī)場DME臺(tái):82X波道152、脈沖對重復(fù)頻率1000~2700對/秒3、識(shí)別信號(hào)3個(gè)英文字符的莫爾斯代碼4、工作容量100架5、工作距離200NM2、脈沖對重復(fù)頻率1000~2700對/秒16四、DME系統(tǒng)的功用1、測量飛機(jī)到DME測距臺(tái)的斜距(D已、D未);2、回避禁區(qū)或危險(xiǎn)區(qū);3、沿DME弧作起始進(jìn)近或加入等待程序;4、VOR/DME可以實(shí)現(xiàn)定位和實(shí)施區(qū)域?qū)Ш?RNAV);5、與ILS一起可為著陸飛機(jī)提供連續(xù)的距離數(shù)據(jù)。四、DME系統(tǒng)的功用1、測量飛機(jī)到DME測距臺(tái)的斜距17接收機(jī)譯碼器發(fā)射機(jī)編碼器接收天線發(fā)射天線返回接收機(jī)譯碼器發(fā)射機(jī)編碼器接收天線發(fā)射天線返回18返回返回19返回返回20返回返回21返回返回22返回返回23返回返回24返回返回25413-測距儀(DME)教學(xué)講解課件26返回返回27返回返回28
大型運(yùn)輸機(jī)飛行高度在30000ft左右,飛機(jī)與測距臺(tái)的距離在35NM以上時(shí),斜距與實(shí)際的水平距離誤差小于1﹪;當(dāng)飛機(jī)在著陸過程中離測距臺(tái)的距離小于30NM時(shí),其飛行高度也已較低,測的的斜距與水平距離誤差仍然為1﹪左右;只有飛機(jī)保持較高的高度平飛接近測距臺(tái)時(shí),測的的距離誤差較大。返回大型運(yùn)輸機(jī)飛行高度在30029飛機(jī)何時(shí)詢問?當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入DME測距臺(tái)有效作用范圍時(shí),并在測距機(jī)接收到一定數(shù)量的測距臺(tái)發(fā)射的脈沖對時(shí),測距機(jī)才會(huì)產(chǎn)生脈沖對詢問信號(hào)發(fā)射,以使測距信標(biāo)臺(tái)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答信號(hào)。返回飛機(jī)何時(shí)詢問?當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入DME測距臺(tái)有效30頻閃搜索原理:
返回頻閃搜索原理:返回31返回D未返回D未32413-測距儀(DME)教學(xué)講解課件33返回返回34返回返回35返回返回364.1.3測距儀(DME)4.1.3測距儀(DME)37測距設(shè)備(DME)第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的脈沖二次雷達(dá)系統(tǒng);1959年,成為國際民航組織批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)測距系統(tǒng)。測距設(shè)備類型:VOR與DME配合,最廣泛;VOR與TACAN安裝在一起的伏塔克(VORTAC)測距設(shè)備(DME)第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起38一、測距設(shè)備的組成地面測距信標(biāo)臺(tái)機(jī)載測距機(jī)一、測距設(shè)備的組成39(一)地面測距信標(biāo)臺(tái)分類:
航線DME臺(tái)
終端DME臺(tái)組成:應(yīng)答器、監(jiān)視器、控制單元、測試設(shè)備、天線等應(yīng)答器(核心):接收機(jī):接收、放大和譯碼所接收的詢問信號(hào);信號(hào)處理電路:發(fā)射機(jī):產(chǎn)生、放大和發(fā)送回答脈沖串。(一)地面測距信標(biāo)臺(tái)分類:40(二)機(jī)載DME測距機(jī)1、組成:詢問器、控制盒、距離指示器、天線詢問器完成信號(hào)的發(fā)射、接收和距離的測量。距離指示器距離------NM;即時(shí)地速------KT到臺(tái)時(shí)間----MIN(二)機(jī)載DME測距機(jī)1、組成:41
控制盒
與VOR、LOC共用;機(jī)上VHF導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率采用統(tǒng)一調(diào)諧。
天線與二次雷達(dá)天線共用;短刀型寬頻帶天線。2、接收原理:3、輸出信息:距離信息、識(shí)別音頻控制盒42二、DME系統(tǒng)的工作(一)工作原理
測量無線電信號(hào)從機(jī)載詢問機(jī)發(fā)出,到達(dá)地面臺(tái)應(yīng)答機(jī)后,再返回詢問機(jī)所需時(shí)間,經(jīng)計(jì)算來獲得飛機(jī)與地面臺(tái)的距離:
L=(T-τ)C∕2
L------斜距τ------為系統(tǒng)延時(shí),固定延時(shí)為50微秒
當(dāng)H<<L時(shí),L=D
二、DME系統(tǒng)的工作(一)工作原理43(二)DME系統(tǒng)的工作1、工作方式
詢問----應(yīng)答方式2、機(jī)載測距機(jī)的詢問詢問脈沖信號(hào)的重復(fù)頻率:跟蹤狀態(tài):10~30對/秒(典型22.5對/秒)搜索狀態(tài):40~150對/秒(典型90對/秒)(二)DME系統(tǒng)的工作1、工作方式443、測距信標(biāo)臺(tái)的應(yīng)答(1)詢問應(yīng)答與斷續(xù)發(fā)射問題:回答很多飛機(jī)的詢問時(shí)----應(yīng)答脈沖對密集;回答很少飛機(jī)的詢問時(shí)----應(yīng)答脈沖對很少;空中沒有詢問飛機(jī)時(shí)----無應(yīng)答脈沖。為使測距臺(tái)保持在它的最佳工作狀態(tài),且不因應(yīng)答重復(fù)頻率過高而使發(fā)射機(jī)過載,測距臺(tái)的應(yīng)答重復(fù)頻率基本保持不變。3、測距信標(biāo)臺(tái)的應(yīng)答(1)詢問應(yīng)答與斷續(xù)發(fā)射45一般規(guī)定同時(shí)為100架飛機(jī)提供應(yīng)答:假定100架飛機(jī)中95﹪處于跟蹤狀態(tài),其詢問率為22.5對/秒,5﹪處于搜索狀態(tài),其詢問率為90對/秒,所以:
22.5×95+90×5=2587.5(對/秒)由于機(jī)載詢問機(jī)的詢問率是在一點(diǎn)范圍內(nèi)變化,地面測距臺(tái)的應(yīng)答脈沖重復(fù)頻率會(huì)在一定范圍內(nèi)變化,一般為1000-2700對/秒。飛機(jī)少時(shí),應(yīng)答脈沖對重復(fù)頻率<1000,甚至有時(shí)沒有飛機(jī)時(shí),無應(yīng)答脈沖;飛機(jī)多時(shí),應(yīng)答脈沖重復(fù)頻率>2700;為了避免:
在飛機(jī)少時(shí),增加填充脈沖(斷續(xù)脈沖)在飛機(jī)多時(shí),只回答距離近的100架飛機(jī)的詢問。一般規(guī)定同時(shí)為100架飛機(jī)提供應(yīng)答:假定100架飛機(jī)中95﹪46(2)應(yīng)答抑制抑制時(shí)間一般為60微秒,特殊情況下可達(dá)150微秒。目的:防止多路徑發(fā)射信號(hào)觸發(fā)應(yīng)答。(3)測距信標(biāo)臺(tái)的識(shí)別信號(hào)莫爾斯電碼發(fā)射三個(gè)字母的識(shí)別信號(hào)。每隔30秒發(fā)射一次,每次占用時(shí)間不超過4秒。(2)應(yīng)答抑制抑制時(shí)間一般為60微秒,特殊情況下可達(dá)150微474、測距機(jī)的接收測距機(jī)在每發(fā)射一對詢問脈沖后即轉(zhuǎn)入接收狀態(tài);接收信號(hào)可能包括:地面信標(biāo)臺(tái)對自己詢問的應(yīng)答信號(hào);地面信標(biāo)臺(tái)對其他飛機(jī)測距機(jī)的應(yīng)答信號(hào);信標(biāo)臺(tái)的斷續(xù)發(fā)射脈沖及識(shí)別信號(hào)。4、測距機(jī)的接收48
并非所有的詢問都會(huì)得到應(yīng)答60微秒的抑制期;以及二次雷達(dá)發(fā)射信號(hào)期間和另外一套測距機(jī)詢問期間,接收不到信號(hào)。測距機(jī)所能接收到的應(yīng)答概率為82﹪,甚至50﹪也能正常工作。測距機(jī)如何識(shí)別自己的詢問回答信號(hào)?并非所有的詢問都會(huì)得到應(yīng)答49三、DME系統(tǒng)的性能指標(biāo)1、工作頻率:962~1213MHzf詢=1025~1150MHz,△f=1MHz,共126個(gè)波道;f應(yīng)=962~1213MHz,△f=1MHz,共252個(gè)波道,分X和Y兩種波道。
波道號(hào)與f詢、f應(yīng)之間的關(guān)系:1~63:f詢=波道號(hào)+1024MHzf應(yīng)=波道號(hào)+961MHz64~126:f詢=波道號(hào)+1024MHzf應(yīng)=波道號(hào)+1087MHz三、DME系統(tǒng)的性能指標(biāo)1、工作頻率:962~1213MH50例如:廣漢機(jī)場DME臺(tái):82X波道f應(yīng)=波道號(hào)+1087MHz=82+1087=1169MHz錦州機(jī)場DME臺(tái):93X波道f應(yīng)=波道號(hào)+1087MHz=93+1087=1180MHz例如:廣漢機(jī)場DME臺(tái):82X波道512、脈沖對重復(fù)頻率1000~2700對/秒3、識(shí)別信號(hào)3個(gè)英文字符的莫爾斯代碼4、工作容量100架5、工作距離200NM2、脈沖對重復(fù)頻率1000~2700對/秒52四、DME系統(tǒng)的功用1、測量飛機(jī)到DME測距臺(tái)的斜距(D已、D未);2、回避禁區(qū)或危險(xiǎn)區(qū);3、沿DME弧作起始進(jìn)近或加入等待程序;4、VOR/DME可以實(shí)
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