机场无线导航系统的天线图片.docx

1、机场无线导航系统的天线图片见识几种无线导航系统的天线先看ILS的天线位于跑道远端的LOC波束天线ILS Localizer 21-element dipole reflector antenna array, Runway 27R, EDDV Hanover/Langenhagen International Airport. The picture shows the back of the antenna system.位于跑道近端的GS波束天线Glideslope antenna array, Runway 09R, EDDV Hanover/Langenhagen Internatio

2、nal Airport. DME antenna for HDB DME above building.ILS由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟路径。Illustration of ILS localizer and glideslope emissions.Marker Beacon指点标(Marker Beacon)，距离跑道从远到近分别为外指点标(OM)，中指点标(MM)和内指点标(IM)Outer marker声音400 Hz 摩斯码为长、长、长、长Middle marker声音1,300 Hz 摩斯码为短、长、短、长Inner marker

3、声音3,000 Hz 摩斯码为短、短、短、短MM的天线A middle marker beacon antenna at Ontario International Airport in California.归航台 NDBNDB是 无方向性信标 (Non-Directional Beacon) 的简称。频率范围是531 kHz - 1602 kHz 步进9 kHz(北美是530 kHz - 1700 kHz 步进10 kHz)。但通常主要工作在190 kHz到535 kHz频段中。一般会以400 Hz 或 1020 Hz的音频播送摩斯码，以便分辨不同的导航台，还可以发射ATIS通波，紧急境况

4、下也能发射语音，飞行员通过ADF来收听。NKR的NDB天线Antenna tower of NDB NKR Leimen-Ochsenbach, Germany一座NDB台站，同时也是ZBAA 36L的MMThe NDB station co-located with Middle Marker of Beijing Capital International Airport ILS RWY36L甚高频全向信标 VOR （VHF Omni-directional Range）工作频段为 108.00 MHz - 117.95 MHz 的甚高频段，频点间隔 50 kHz。它的载波可以为AM调制的

5、摩斯码或语音。VOR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。VOR通常与测距仪(DME)同址安装，在提供给飞行器方向信息的同时，还能提供飞行器到导航台的距离信息，这样飞行器的位置就可以唯一的被确定下来。一个安装有测距仪的多

6、普勒甚高频全向信标台D-VOR/DME ground station. Identification PEK (Beijing).一个有TACAN系统的VOR-DME导航台VORTAC TGO (TANGO, Germany) near Aichtal and Neckartailfingen, Germany. VOR, short for VHF Omni-directional Range, is a type of radio navigation system for aircraft. This system is a combination of a VOR-DME and a

7、TACAN.测距仪 DME测距仪(Distance Measuring Equipment, 以下简称 DME)机载设备的工作频率为1025 - 1150 MHz而DME地面设备的发射频率为962 - 1150 MHz，接收频率为962 - 1213 MHz前面提过，有的VOR台站是带有DME的，DME工作在UHF频段，但空勤人员不必理会它的频率，只要调好VOR的频率，接收到信号，过一会，距离数字就会计算出来显示在仪表板上。简单工作原理是这样的：机载DME发射一个脉冲信号给地面台站上的DME，并接收地面DME应答回来的信号，测量发射信号与应签信号的时间差，取时间差的一半，就可计算出飞机与地面台

8、站的直线距离（雷达的无线电波传播1海里大概需要12.36 µs(微秒)）。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。飞行器高度越高，距离台站越近，斜距误差也就越大。通常在十几海里以外误差可以忽略。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天线Distance Measuring Equipment from SGT airport塔康导航系

9、统 TACANTACAN, TACtical Air Navigation的缩写一种近程极坐标式无线电导航系统。它由机上发射与接收设备、显示器和地面台组成。这种系统是1952年研制成功的，它的作用距离为400500公里，能同时测定地面台相对飞机的方位角和距离，测向原理与伏尔导航系统相似，测距原理与测距器相同，工作频段为9621213兆赫。从飞机上每秒发射30对、间隔为12微秒的询问脉冲对（成对发射的脉冲），地面台收到询问脉冲对后发射同样间隔的回答脉冲对。在飞机上把收到回答脉冲对的时间与询问脉冲对的时间相比较，得出脉冲电波在空间传播的时间，从而得到飞机到地面台的距离，并加以显示。地面台天线发射电

10、波的方向图呈有 9个波瓣的心脏形，并以900转/分转动。飞机接收到的脉冲信号是调幅形式的，这一调幅包络包括由旋转心脏形方向图产生的15赫方位信号和由9个波瓣旋转产生的135赫方位信号，这两个信号的相位与地面台相对飞机的空间方位有关。为测定相位需要有基准信号，因此当心脏形方向图转过正东方向时，发射一组由12个脉冲对组成的基准脉冲信号，当8个波瓣(除去与心脏形最大值重合的那个波瓣)中每一个的最大值转过正东方向时，还发射一组由6对脉冲组成的辅助基准脉冲信号。比较15赫方位信号和基准脉冲信号的相位，得到地面台相对飞机的粗略方位，用它来消除精测方位时的多值性。比较 135赫方位信号和辅助基准脉冲信号的相

11、位即得到地面台相对飞机精确的方位值。塔康系统属于军用设备，但它的测距部分可作为民用测距器，因而有时将塔康和伏尔系统装在一起，组成伏尔塔克导航系统。军用飞机由塔康系统获得距离、方位信号，民用机则由伏尔系统获得方位信号，由塔康系统获得距离信号（见无线电导航、伏尔导航系统）。塔康系统采用了多瓣技术（见飞行器天线），在系统中有精测通道，故测向精度比伏尔导航系统高。这个系统是点源系统，地面台可机动转移，在复杂地形和战时布台很方便，所以称为“战术空中导航系统”。塔康导航系统的地面天线A US Air Force TACAN Antenna.在阿拉斯加的SHEMYA空军基地，空间人员正在对TACAN的天线进

12、行维护。Airman 1st Class Steven Pendergrass, satellite communications operator with the 2064th Information Systems Squadron, prepares to remove the access panel on a GRA-120 antenna. Pendergrass will be inspecting the antenna and conducting preventive maintenance on the equipment, which is part of the b

13、ases tactical air navigational system.Location: SHEMYA AIR FORCE BASE, ALASKA (AK) UNITED STATES OF AMERICA (USA)美国军舰Raleigh号上面的舰载TACAN天线，天线顶端伸出的是避雷针。Cropped focusing on TACAN antenna. A close-up view from off the starboard side of the amphibious transport dock USS Raleigh (LPD-1) of the ships SPS-1

14、0 surface search radar, center, and the larger SPS-40 air search radar, right.二次雷达 SSR二次雷达Secondary Surveillance Radar (SSR)也叫做空管雷达信标系统（ATCRBS：Air Traffic Control Radar Beacon System）。它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统，当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后，就成了二次雷达系统。管制员从二次雷达上很容易知道飞机的编号、高度、方向等参数，使雷达由监视的工具变为

15、空中管制的手段，二次雷达的出现是空中交通管制的最重大的技术进展，二次雷达要和一次雷达一起工作，它的主天线安装在一次雷达的上方，和一次雷达同步旋转。二次雷达发射的脉冲是成对的，它的发射频率是1030MHz，接收频率是1090MHz，发射脉冲由P1、P2、P3脉冲组成，P1、P2脉冲间隔恒为2微秒，P1、P3脉冲间隔决定了二次雷达的模式。目前民航使用的是两种模式，一种间隔为8微秒，称为A模式又称为3/A模式（识别码）；另一种间隔21微秒，称为C模式（高度码）。接收脉冲由16个脉冲位组成，包含目标的高度，代码等内容。二次雷达系统的另一重要组成部分是飞机上装的应答机，应答机是一个在接受到相应的信号后能

16、发出不同形式编码信号的无线电收发机，应答机在接收到地面二次雷达发出的询问信号后，进行相应回答。这些信号被地面的二次雷达天线接收，经过译码，就在一次雷达屏幕出现的显示这架飞机的亮点旁边显示出飞机的识别号码和高度，管制员就会很容易地了解飞机的位置和代号。为了使管制员在询问飞机的初期就能很快地把屏幕上的光点和所对应的飞机联系起来，机上应答机还具有识别功能，驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键，这时应答机发出一个特别位置识别脉冲（SPI），这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽，以区别于屏幕上的其他亮点。20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了航管雷达的全自动化。这种系统把一次雷达和二次雷达的数据都输

17、入数据处理系统，高速运转的计算机接收三个方面来的数据，第一是一次雷达的雷达信息，第二是二次雷达来的信标信息，并把它转换成数字码，第三是由航管中心输入的飞行进程数据，即飞行计划的各种数据。这个系统跟踪一架飞机时，如果它的飞行计划已经报告给航管中心，这时计算机中已经存储了有关数据，在显示屏幕上就会把这架飞机的下一步预计的位置和高度显示出来，管制员就可以完全脱离进程单，直接在雷达屏幕上得到飞机的全部有关数据。这个系统极大改善了空中管制环境，提高了管制效率。地面上的二次雷达天线A secondary surveillance radar (SSR) near the military airport

18、Neubrandenburg (ETNU) in Germany/Western-Pommerania. This SSR uses a LVA-antenna.最顶端的是二次雷达主天线！The antenna system of an Airport Surveillance Radar-9The antenna system of a typical ground radar. The ladder-like top section is the SSR directional antenna, and the remainder of the assembly makes up the PSR antenna.简单的说，一次雷达是主动式雷达，可以主动探测并将探测到的物体显示在雷达屏幕上。二次雷达是被动式雷达，需要在民用航空器上安装应答机，雷达需根据应答机的回答才知道飞机的存在。整理自天空之城管理员帖子，很全，多谢。