西部机场集团延安机场有限公司
前言
本论文是针对 INDRA 公司 NM7000B 型仪表着陆系统航向设备的校验培训论文,内容涵盖了系统及组件原理、设备操作及软件、设备飞行校验等内容。整个论文可以面向不同层次读者,引导帮助读者循序渐进地了解熟悉掌握该套设备的原理、操作等技能,提升读者对该套设备的调试能力。本论文与空管岗位实际应用相结合,注重培养读者对设备的操作能力,力求让读者通过培训增进对设备的熟悉程度,提升对设备的调试能力。
囿于编者学识水平,不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。
目录
民航仪表着陆系统航向信标飞行校验地面设备调试方法
前言
一、NM7000B 设备组成
1.1航向信标
1.2下滑信标
二、NM7013B航向设备飞行校验地面调试步骤
2.1地面定相/空中定相
2.2航道校直及校直告警
2.3校直告警
2.4航道宽度以及告警门限的调整
2.5功率告警的调整
参考文献:
一、NM7000B 设备组成
1.1航向信标
航向信标系统主要由 LOC 机柜,天线分配网络,监视混合网络,航向天线阵,近场监视天线,遥控单元,电源(包括备用电池组),RMS 系统(远端维护监控系统)组成。
1.2下滑信标
下滑信标系统与航向系统基本一致,主要由 GP 机柜,天线分配网络,监视混合网络,下滑天线阵,近场监视天线,遥控单元,电源(包括备用电池组),RMS 系统(远端维护监控系统)组成。
由于整个系统有很多板件组合而成,笔者在此主要描述航向信标的校飞 调试方法,其余部分不多做赘述。
二、NM7013B航向设备飞行校验地面调试步骤
2.1地面定相/空中定相
空中定相检查是为了确保航向信标边带信号与载波信号之间维持最佳的相位关系,就是检查航道发射机中 CSB 与 SBO 信号的相位关系是否正常。一般情况下,空中定相只是设备初装后,根据需要时在投产校验中做,但有需要时也可以在定期校验中进行检查。对于定相,地面设备只辐射航道发射机载波和 90°相位延迟的边带波信号,从距离跑道入口 24.0 km(13 NM)开始,校验飞机偏离航道线 4°~8°水平进近飞行,测量航向信号偏移。地面定相测试时,参见相关设备安装调试章节或设备厂家手册。
调整时,首先在设备的 SBO 通道上增加或减小 90°相位,由校验飞机测量空中航道 DDM值,一般应小于±10uA,否则应调整航道发射机的 SBO 相位设置,使得飞机测得的 DDM 值尽可能接近 0,此时 CSB 与 SBO 处于正交状态,最后在 SBO 通道上相应减小或增加 90°相位,以此作为航道 SBO 的相位设置值。
操作步骤:关闭余隙发射机;打开设备软件飞行校验页面;点击“Insert/remove 90°stub”按钮,插入 90゜线(注意 COU SBO 90°stub
is inserted 会显示黄色);根据校验飞机的反馈信息,调整 COU SBO phase,使得空间信号符合校飞要求;最后点击“Insert/remove 90°stub”按钮,移除 90゜线。
2.2航道校直及校直告警
航道校直,就是检查设备的航道线是否与跑道中心线重合。一般来说,航道校直的偏离 值按照投产校验标准掌握,如果空中校验结果超过误差范围(即±3uA),应通过调整天线分配单元中的某一天线的馈线移相器来改善。调整时,可参考监视器 CL DDM 值的变化量及变化方向进行调整,使其变化方向(指 90 或 150Hz 占优方向)和幅度量能够补偿校验结果显示的偏差。在完成调整并校验合格后,应立即对监视混合网络的 CL 通道进行调整,调整对应的可调元件或增减特定天线监视耦合电缆中的转接头,确保 CL DDM 值为 0,该值可以通过外
场测试仪直接测量或利用监视器显示数据判读。校验时,飞机以该航向信标所支持的 ILS 进近程序的中间进近定位点或相当于中间进近定位点的位置和高度为开始点,按照 ILS 程序进近,检查至以下位置点:Ⅰ、Ⅱ类 T 点,Ⅲ类 E 点。
当校验机组反映实际航道线偏右,就要增大 150Hz 音频,减小 90Hz 音频;反之增大 90Hz音频,减小 150Hz 音频。调整的标准是投产校验:小于或等于 3μA;定期校验:Ⅰ类容限为:小于或等于±15μA,Ⅱ类容限为:小于或等于±6μA,Ⅲ类容限为:小于或等于±4μA。一般校验机组会以μA 或者度数来表示偏差值,它们与需调整的 DDM 值关系如下:
DDM 值=0.155/150×μA 值
DDM 值=0.155/航道半宽度×偏离度数
2.3校直告警
就是在航道线居中时改变调制平衡,人为的使航道线偏差达到标准告警值,
记录当时监控器的读数,作为告警门限。此项目一般在地面进行,飞机停在跑道面上尽可能接近航道 0µA 一点;也可在空中沿航道进近飞行;通过对处于监控器告警状态下航向偏移信号的测量,确保航向信标监控器校直告警门限符合容限要求。
调整标准:Ⅰ类:±15μA、Ⅱ类:±10μA、Ⅲ类:±8 μA。
Ⅰ类盲降校直告警操作:打开设备软件飞行校验页面;点击 150Hz 占优告警;
校验机组反映实际航道线偏右 12μA,DDM 值增加 0.003,调整后校验机组反映
实际航道线偏右 15μA,记录此时监控器读数;恢复航道正常值
2.4航道宽度以及告警门限的调整
在包含航道线的水平面内并最靠近航道线的 DDM 为 0.155 的各点轨迹所限制的扇区称为航道扇区。其以角度表示(即±150μA 线的夹角),标准值 W=2arctan(105/L),W 应≤6°,L是航向天线阵距跑道入口的距离。校验飞机通常在场高 600m(2000 ft)的高度,在距航向信标天线 11km~24km(6 nm~13
nm)之间做横切航道的水平飞行。利用校验飞机精确的空间定位,通过计算航道中心两侧航向偏移值为 150 µA 位置所对应的角度,获得航道宽度及对称性数据。在 CSB 和 SBO 相位关系正确的前提下,宽度由 SBO 的功率决定,减小 SBO 的功率,宽度增大;增大 SBO 的功率,则宽度减小。宽度与 SBO 功率存在线性关系。
SBO 调整量(dB)=20Log(W 现/W 目)
W 现:现在测量到的航道宽度;
W 目:航道宽度调整的目标值。
航道宽度调整操作:打开设备软件飞行校验页面;假设校验机组反映实际航道宽度为 3.30 度(标准宽度为 3.28 度),则SBO 调整量 (dB)=20Log(3.30/3.28)=0.053,SBO 增加 0.053;
宽度告警,就是人为的使航道宽度达到标准告警值,记录当时监控器的读数,作为告警门限。飞行方法与宽度校验相同。Ⅰ、Ⅱ类:位移灵敏度变化小于或等于 17%;Ⅲ类:小于或等于 10%。以Ⅰ类航向为例,正常宽度 W 正。该项目在调整时,通常是增大/减小 SBO 的功率,达到窄告警/宽告警的标准值要求。
窄告警 W 窄= W 正/(1+17%)
宽告警 W 宽=W 正/(1-17%)
航道线两边 DDM 为 0.180 以内,角位移和 DDM 的增加是线性的,宽度变化和 SBO 的功率应具有一定的线性关系,可通过计算得出大概的设置值,实际中可根据计算值适当增加或减少改变量,保证使校验值稍高于标准值,避免因门限过低而延长校飞时间的情况;另外也可优先使用上次校飞的窄/宽告警设置值。
SBO 调整量(dB)=20Log(W 现/W 目)
W 现:现在测量到的航道宽度;
W 目:航道宽度调整的目标值。
2.5功率告警的调整
功率告警是确保航向在功率降低后,信号强度仍能满足运行及容限的要求。航道上信号强度大于或等于 5μV(-93dBm)的距离需大于 18 海里。校验中,飞机水平圆弧飞行,半径 17NM 角度±35 度或半径 25NM 角度±10 度。
在该项目对于单频设备把功率调整为 50%,双频设备把功率调整为 80%(特殊情况允许降低到额定值的 80%~50%之间),记录当时监控器的读数,作为告警门限。若双频设备功率告警门限在 80%~50%之间,则应对余隙覆盖进行复核,确保在单航道或单余隙功率下降的情况下,外场的信号不会因航道/余隙功率比发生变化而产生余隙覆盖超限的问题。
功率告警调整操作:打开设备软件飞行校验页面;设备功率设置成比正常值降低 1dB(双频设备);校验机组反映信号达到要求,恢复正常功率。
参考文献:
1、仪表着陆系统技术手册
2、INDRA_NM7000B 型仪表着陆设备实操培训教材