航空无线电系统简介.ppt

《航空无线电系统简介.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《航空无线电系统简介.ppt（46页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、飞机无线电系统简介 飞机无线电系统分类 飞机无线电系统 导航系统 通讯系统 甚 高 频 通 讯 高 频 通 讯 旅 客 广 播 语 音 记 录 器 仪 表 着 陆 多 普 勒 导 航 信 标 机 甚 高 频 全 向 信 标 自 动 定 向 测 距 机 应 答 机 气 象 雷 达 奥 米 伽 导 航 内 话 系 统 选 择 呼 叫 飞机通信系统的主要用途是使飞机在飞行 的各阶段中和地面的航行管制人员、签派、 维修等相关人员保持双向的语音和信号联 系，同时这个系统也用以机内通话 ,广播 , 记录驾驶舱内的语音以及向旅客提供视听 娱乐信号。 它主要分为： 甚高频通信系统 、 高频通信 系统 、 选择

2、呼叫系统 和 音频系统 。 1.甚高频通信系统 （ VHF ： Very High Frequency ） 使用甚高频无线电波。它的有效作用范围较短， 只在目视范围之内，作用距离随高度变化，在高 度为 300米时距离为 74公里。是目前民航飞机主要 的通信工具，用于飞机在起飞、降落时或通过控 制空域时机组人员和地面管制人员的双向语音通 信。起飞和降落时期是驾驶员处理问题最繁忙的 时期，也是飞行中最容易发生事故的时间，因此 必须保证甚高频通信的高度可靠 ,民航飞机上一般 都装有一套以上的备用系统。 *收发机组用频率合成器提供稳定的基准频率，然 后和信号一起，通过天线发射出去。 *接收部分则从天线

3、上收到信号，经过放大、检波、 静 噪后变成音频信号，输入驾驶员的耳机。 *天线为刀形，一般在机腹和机背上都有安装。 甚高频系统的组成： 收发机组、控制盒和天线 甚高频所使用的频率范围按照国际 民航组织的统一规定在 118.000 135.975MHZ 。 每 25KHZ为一个频道，可设臵 720 个频道由飞机和地面控制台选用 . 甚高频所使用的频率范围 频率具体分配为： *118.000 121.400MHZ 123.675 128.800MHZ 132.025 135.975MHZ 以上三个频段主要用于空中交通管制人员 与飞机驾驶员间的通话，其中主要集中在 118.000 121.400MH

4、Z； *121.100MHZ、 121.200MHZ用于空中飞 行情报服务； *121.500MHZ定为遇难呼救的全世界统一 的频道。 *121.600 121.925MHZ主要用于地面管制； 值得注意的是： 通信信号是调幅的，通话双方使用同一频率， 一方发送完毕，停止发射等待对方信号。 VHF系统维修常用测试设备 1) 无线电通信监视器 (CMS 57) 2) 示波器及万用表 3) 与之配套的专用测试仪或转接盒 4) ARINC 429发送接收器 2.高频通信系统 （ HF： High Frequency ） 属远距离通信系统。它使用了和短波广播的频率 范围相同的电磁波，它利用电离层的反射，

5、因而 通信距离可达数千公里，用于飞行中保持与基地 和远方航站的联络。使用的频率范围为 2 30MHz ，每 1KHz为一个频道。大型飞机一般装 有两套高频通信系统，使用单边带通信 :抗干扰能 力强 ,这样可以大大压缩所占用的频带 (节约频谱 )， 节省发射功率 。 高频通信系统由 收发机组 、 天线耦合器 、 控制盒 和 天线 组成，它的 输出功率较大，需要有通风散热装 臵。现代民航机用的高频通信天线一般埋入飞机蒙 皮之内，装在飞机尾部，不过目前该系统很少使用。 HF-9000 HF系统维修常用测试设备 1) 无线电通信监视器 (CMS 57) 2) 射频功率计 3) 50射频负载 (500

6、1000W) 4) 频谱分析仪 5) 天线模拟器 6) 与之相对应的专用测试仪或转接盒 3.选择呼叫系统 （ SELCAL ） 它的作用是用于当地面呼叫一架飞机时，飞机 上的选择呼叫系统以灯光和音响通知机组有人 呼叫，从而进行联络，避免了驾驶员长时间等 候呼叫或是由于疏漏而不能接通联系。每架飞 机上的选择呼叫必须有一个特定的四位字母代 码，机上的通信系统都调在指定的频率上。 当地面的高频或甚高频系统发出呼叫脉冲，其中包 含着四字代码，飞机收到这个呼叫信号后输入译码 器，如果呼叫的代码与飞机代码相符，则译码器把 驾驶舱信号灯和音响器接通，通知驾驶员进行通话。 B747 4.音频综合系统（ AIS

7、） 包括飞机内部的通话系统，如机组人员之间的通话 系统，对旅客的广播和电视等娱乐设施以及飞机在 地面时机组和地面维护人员之间的通话系统。 它分为 飞行内话系统、勤务内话系统、客舱广播及 娱乐系统、呼唤系统 。 主要功能是使驾驶员使用音频选择盒，把话筒 连接到所选择的通信系统，向外发射信号，同 时使这个系统的音频信号输入驾驶员的耳机或 扬声器中，也可以用这个系统选择收听从各种 导航设备来的音频信号或利用相连的线路进行 机组成员之间的通话。 （ l）飞行内话系统： 是指在飞机上各个服务站位，包括驾驶舱、客 舱、乘务员、地面服务维修人员站位上安装的话 筒或插孔组成的通话系统，机组人员之间和机组 与地

8、面服务人员之间利用它进行联络，如地面维 护服务站位一般是安装在前起落架上方，地面人 员将话筒接头插入插孔就可进行通话。 （ 2）勤务内话系统： 是机内向旅客广播通知和放送音乐的系统。 各种客机的旅客娱乐系统区别较大。 （ 3） 客舱广播及娱乐 内话系统： 与内话系统相配合，呼唤系统由各站位上的呼 唤灯和谐音器及呼唤按钮组成，各内话站位上 的人员按下要通话的站位按钮，那个站位的扬 声器发出声音或接通指示灯，以呼唤对方接通 电话。呼唤系统还包括旅客座椅上呼唤乘务员 的按钮和乘务员站位的指示灯。 （ 4）呼唤内话系统： 音频综合系统维修要点 由于该系统的电子设备比较多 ,且多为视听娱乐 设备 ,应根

9、据其相应的 CMM手册进行具体的测 试和分析 . 一般的故障是机械磨损 ,线路断裂 , 磁带老化 ,电路受潮氧化等 . 无线电导航系统主要是引导飞机按选定的航路 安全 ,经济的完成规定的飞行任务 . 以下对主要的导航设备做简单介绍 : 1.甚高频全向信标 (VOR) 用于航线飞行和进近着陆期间对飞机进行引导 .VOR 信号发射机和接收机的工作频率在 108.0-117.95 MHz 之间。 VOR台站发射机发送的信号有两个：一个是相位固 定的基准信号；另一个信号的相位是变化的，同时 象灯塔的旋转探照灯一样向 360度的每一个角度发 射，而向各个角度发射的信号的相位都是不同的， 它们与基准信号的

10、相位差自然就互不相同。 向 360度发射的信号（指向磁北极）与基准信 号是同相的，而向 180度发射的信号（指向磁 南极）与基准信号相位差 180度。飞机上的 VOR 接收机根据所收到的两个信号的相位差就可判 断飞机处于台站向哪一个角度发射的信号上。 也就是说，可以判断飞机在以台站发射机为圆 心的哪一条 “ 半径 ” 上。 1.甚高频全向信标 (VOR) 由于 VOR的无线电信号是直线传播的，会被山 峰等障碍物阻隔，所以即使距离很近，在地面 也很少能接收到 VOR信号，通常要飞高至离地 2000-3000英尺才收到信号，飞得越高，接收 的距离就越远。在 18000英尺（ 5486米）以下， V

11、OR最大接收距离约在 40到 130海里（ 1海里 =1.852公里）之间，视障碍物等因素而定。在 18000ft以上，最大接收距离约为 130海里。 VOR接收机维修所需测试设备 1) 无线电通信监视器 (CMS 57) 2) 相对应的专用测试设备 3) ARINC 429收发器 (T1200) 2.测距机 (DME) DME系统一般组成 :测距机 ,天线 ,显示器 和 控制 盒 等 .工作于超高频波段，通过接收和发送无 线电脉冲对而提供装有相应设备的航空器至该 地面设备连续而准确斜距的导航设备 。 机载 DME发射信号给地面台站上的 DME，并接收地面 DME应答回来的信号，测量发射信号与

12、应答信 号的时间差，取时间差的一半，就可计算出飞 机与地面台站的直线距离。 但应注意，仪表板上显示的距离是飞机与地面台站 的斜边距离，单位为海里。由勾股定理可知，飞机 在地面的投影与台站的距离应略小于这个斜边距离 的。同样道理， DME仪表板上显示的速度也是 “ 斜 ” 的，表示飞机与台站的 “ 距离缩短率 ” ，单位是节， 它既不等于地速，也不等于表速。根据 DME显示的距 离、速度，可大致估算飞机的地速和到达台站所需 时间。 DME维修所需主要测试设备 DME专用测试仪 (ATC 1400(A) 相对应的配套转接测试器 3.自动定向机 (ADF) 属于中低频近程定向设备 ,用于测量地面导航

13、 台相对于纵轴的方位 ,以引导飞机向台或背台 飞行 . ADF是依靠环行天线的方向特性来测定电台方 位的 ,工作于 100至 2000KHz的中长波段 ,典型设 备的工作频率为 190至 1750KHz. 1) 频率选择 2) 定向准确度 : 3 3) 定向摆动 : 1 4) 灵敏度 : 35V/m ,信噪比大于 6dB 5) 电台干扰 6) 接收机选择性 :调谐频率为所选频率 175Hz ADF的主要性能 : 1) 指示电台的相对方位 ,进行向 /背台飞行 . 2) 飞行中测定电台的方位角 ,进行定位测量 . 3) 利用 NDB导航台进行穿云下降 . 4) 利用 RMI测定电台的磁方位 .

14、5) 利用定位导航台抄收气象报告 ;收听广播 . ADF的主要功能 : ADF维修所需测试设备 无线电通信监视器 (CMS 57) 相应专用测试仪 天线模拟器 同步接收器 4.仪表着陆系统 (ILS) 用于引导飞机沿正确的航向下滑线着陆 .是飞机盲降 不可缺少的系统 . 系统包括 航向信标 ,下滑信标 和 指点信标 三个子系统 . 航向信标系统 利用 90Hz和 15Hz调幅的甚高频信号 , 产生一个垂直于跑道平面并通过跑道中心线的航向 引导平面 ; 下滑系统 则利用 90Hz和 15Hz调幅的甚高频信号产 生一个与跑道平面成 2 4 夹角的下滑 引导 平面 , 这两个引导平面相交成一条航向下

15、滑线 ,飞机由仪表 着陆系统引导沿这条下滑线即可安全着陆 . 指点信标系统 是由三个或两个准确装在跑道中心线 延长线上的地面指点信标及相应的机载信标接收机 组成 .用以引导飞机对准跑道中心线 ,并检查飞机通 过信标台时的高度是否适当及飞机距跑道的距离 . ILS维修测试设备 无线电通信监视器 (CMS 57) 专用测试仪 5.无线电高度表 (RA) 无线电高度表用于测量飞机相对于地球表面的实 际高度 .通过测量地面反射回来的回波与发射信 号之间的时间间隔来计算高度 .工作频率为 4200 4300MHz之间选择 . 无线电高度表一般由 收发机、收、发天线及高度 表指示器 组成 . LRA维修所

16、需测试设备 频谱分析仪 峰值功率计 率减器 (固定和可变 ) 延迟线 专用测试仪 6.应答机 (ATC TPR) 与地面二次雷达配合 ,用以向地面管制中心提供 飞机的识别代码和气压高度 ,并用于确定飞机的 平面位臵。 采用脉冲应答方式工作 ,由地面二次雷达发出询 问信号触发应答。 地面询问频率为 1030MHz 应答机的应答发射频率为 1090MHz. 机载应答机系统由 应答机 ,天线 ,控制盒 等组成 . ATC维修所需测试设备 ATC专用测试仪 (ATC 1400(A) 专用转接测试盒 7.气象雷达 (WXR) 气象雷达用于在飞行中连续的向飞行员提供飞机 前方航路上及两侧的气象状况及其他障

17、碍物的平 面显示图象 .以帮助飞行员识别地标 ,判断飞机位 臵 . 气象雷达系统提供机组沿着飞机飞行路线两侧 60o 范围或其内的 X 频段雷达可测到的降雨雪地区的 显示 。 雷达收发组 ,雷达天线 ,显示器 ,控制盒 ,波导系统 气象雷达的基本组成 RT-5001 DI-5001 AP-5001 安装于中心操纵台的 雷达控制板 可使机组进行 下列操作： 系统方式 气象 、 地图和机舱 接收机增益控制 （ 18dB） 和增益校准 天线方向扫描角 （ 600或 300） 以自动倾斜或人工倾斜 （ 0.250递增 ） 控制 天线上升 （ 150） 天线俯仰和滚动稳定 安装在两侧板的 显示控制板 允

18、许机长和副驾驶控制 气象雷达显示（仅为气象雷达信息或与其他 MFD 格式迭加），以及选择气象雷达显示范围。 气象雷达返回，系统方式被显示在飞行舱 MFDs上。 习题 1 为什么 LRA用 2部天线 ,而 DME只用一部天线 ? 答 : a. 对于调频式的 LRA,使用连续波雷达 ,一 部天线总是发射信号 ,另一部总是接收回波 ,故 不能用一部天线完成发射和接收 . b. 对脉冲式的 LRA,虽发射的是脉冲对 ,但由于 往返时间太短 ,用一部也无法完成接收和发射 . c. DME采用的是询问 /应答方式 ,而且测距较远 , 要求精度也不高 ,在发射脉冲对之间有足够的 时间完成接收处理 .所以一部天线足够了 . 2. ADF 的 典 型 使 用 频 率 范 围 是 : 190 1750KHz 3. 气象雷达的基本组成 : 雷达收发组 ,雷达天线 , 显示器 ,控制盒 ,波导系统 4. 应答机的功用 : 与地面二次雷达配合 ,用以向 地面管制中心提供飞机的识别代码和气压 ,用于 确定飞机的平面位臵 . 5. HF通信使用单边带的原因 :节约频谱 ,抗干扰 能力强 ,节约功率 .