導(dǎo)航原理與系統(tǒng)電子課件教案 第3章多普勒甚高頻全向信標(biāo)

導(dǎo)航原理與系統(tǒng)NavigationPrinciplesandSystems倪育德

中國(guó)民航大學(xué)

導(dǎo)航原理與系統(tǒng)NavigationPrinciplesa1第3章多普勒甚高頻全向信標(biāo)3.1概述3.2VOR的一般特性3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生3.5DVOR信標(biāo)的工作原理3.6VRB-51D多普勒全向信標(biāo)NavigationPrinciplesandSystems3.7VOR機(jī)載系統(tǒng)3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用第3章多普勒甚高頻全向信標(biāo)3.1概述3.2VOR23.1概述一、VOR的發(fā)展歷史

由美國(guó)從20世紀(jì)20年代的“旋轉(zhuǎn)信標(biāo)”發(fā)展而來(lái)；1946年作為美國(guó)航空標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)；1949年被ICAO采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)；20世紀(jì)60年代，聯(lián)邦德國(guó)研制出DVOR；VOR的裝備量在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)。VOR是高精度的近程相位測(cè)角導(dǎo)航系統(tǒng)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.1概述一、VOR的發(fā)展歷史由美國(guó)從20世紀(jì)20年33.1概述

1964年：首次引進(jìn)4套THOMSON的電子管式CVOR，安裝在大王莊、無(wú)錫、昆明和英德；

1973年：引進(jìn)10套THOMSON的全晶體管化CVOR；

1987年：引進(jìn)13套R(shí)ACAL的全固態(tài)DVOR；

1988年：引進(jìn)12套THOMSON的DVOR；

1993年開始：引進(jìn)AWA的DVOR150多套；

1998年開始：引進(jìn)ALCATEL/THALES的DVOR多套；我國(guó)民航已建設(shè)DVOR370余套，DVOR/DME170余套。

二、中國(guó)民航使用VOR的情況中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.1概述1964年：首次引進(jìn)4套THOMSON的電43.1概述三、VOR的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.1概述三、VOR的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)民航大學(xué)CA5一、工作頻段與頻道分配（1）3.2VOR的一般特性1.工作頻段

f=108.00~117.95MHz，f=0.05MHz，共200個(gè)頻道，VOR只用其中的160個(gè)頻道。2.頻道分配（1）200個(gè)頻道(108.oo~117.95MHz)VOR：160個(gè)頻道(108.00~117.95MHz)LOC：40個(gè)頻道(108.10~111.95MHz)航路VOR：120個(gè)頻道(112.00~117.95MHz)終端VOR：40個(gè)頻道(108.00~111.85MHz)

ICAO建議，對(duì)于航路VOR，應(yīng)優(yōu)先選用112～117.95MHz范圍內(nèi)小數(shù)點(diǎn)后第一位為奇數(shù)的頻率，然后考慮該頻率范圍內(nèi)小數(shù)點(diǎn)后第一位為偶數(shù)的頻率。

中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、工作頻段與頻道分配（1）3.2VOR的一般特性1.工63.2VOR的一般特性一、工作頻段與頻道分配（2）2.頻道分配（2）

在108.00~111.95MHz之間的80個(gè)頻道，40個(gè)分配給LOC，40個(gè)給終端區(qū)VOR。

LOC只用在108.00~111.95MHz中的以MHz為單位的小數(shù)點(diǎn)后第一位是奇數(shù)的頻率點(diǎn)；

終端VOR只用在108.00~111.95MHz中的以MHz為單位的小數(shù)點(diǎn)后第一位是偶數(shù)的頻率點(diǎn)（其中108.00MHz只用于機(jī)載VOR接收機(jī)的自檢RF）；中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.2VOR的一般特性一、工作頻段與頻道分配（2）2.頻73.2VOR的一般特性二、波的傳播、極化形式及覆蓋范圍

視距傳播；

水平極化；VOR

信標(biāo)提供的信號(hào)必須在40°仰角以下，使機(jī)載VOR接收機(jī)在飛行區(qū)域所要求的高度和距離上滿意地工作。

三、輻射功率與作用距離

航路VOR：P=100W，R=200nm；

終端VOR：P=50W，R=25nm。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.2VOR的一般特性二、波的傳播、極化形式及覆蓋范圍8四、分類與精度3.2VOR的一般特性

常規(guī)VOR（CVOR）：2

多普勒VOR（DVOR）：1

精密VOR（PVOR）：0.25

中國(guó)民航大學(xué)CAUC四、分類與精度3.2VOR的一般特性常規(guī)VOR（CVOR93.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用一、定位NMLALBVOR/DMENNVOR-AVOR-BBAMLALB定位定位中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用一、定位NMLALBVOR/D10二、沿選定航路導(dǎo)航3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用NNVOR-AVOR-B609030中國(guó)民航大學(xué)CAUC二、沿選定航路導(dǎo)航3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用NNVOR-A11三、利用VOR/VOR或VOR/DME實(shí)行區(qū)域?qū)Ш?.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用中國(guó)民航大學(xué)CAUC三、利用VOR/VOR或VOR/DME實(shí)行區(qū)域?qū)Ш?.3V123.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用三、利用VOR/DME實(shí)施近進(jìn)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用三、利用VOR/DME實(shí)施近進(jìn)中13一、多普勒效應(yīng)（1）當(dāng)發(fā)射天線與接收天線之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收天線感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的頻率就不再等于發(fā)射天線饋電的頻率，這種現(xiàn)象就稱作多普勒效應(yīng)。

fd=fT－fR

3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

fR

fT

vT

R

中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、多普勒效應(yīng)（1）當(dāng)發(fā)射天線與接收天線之間存在相對(duì)143.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（2）

1.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線向著接收天線在同一直線上運(yùn)動(dòng)

fR

fT

vT

R

fd與運(yùn)動(dòng)速度v成正比中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（2）153.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（3）

2.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線遠(yuǎn)離接收天線在同一直線上運(yùn)動(dòng)fR

fT

vT

R

fd與運(yùn)動(dòng)速度v成正比中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（3）163.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（4）

3.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線繞圓周運(yùn)動(dòng)（1）

fdfdm–fdmΩtA

B

C

D

AR中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（4）173.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（5）

3.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線繞圓周運(yùn)動(dòng)（2）vR1=vRsintfdm為多普勒頻率的最大值在磁北方向在方向相位中含有方位信息中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（5）183.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（6）

3.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線繞圓周運(yùn)動(dòng)（3）NfdtfdtfdtfdtooooESW中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（6）19二、30Hz可變相位信號(hào)的產(chǎn)生（1）3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

在方向接收信號(hào)的頻率fR=fT

fd=fT

fdmsin(t+)在方向接收的信號(hào)為調(diào)頻波，其中調(diào)制信號(hào)為sin(t+)在DVOR中，稱為30Hz可變相位信號(hào)（30HzFM）中國(guó)民航大學(xué)CAUC二、30Hz可變相位信號(hào)的產(chǎn)生（1）3.4DVOR系統(tǒng)可變203.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

二、30Hz可變相位信號(hào)的產(chǎn)生（2）fR=fT

fd=fT

fdmsin(t+)設(shè)發(fā)射天線的饋電為i(t)=ImcosTt

,T=2fT,在方位上接收的信號(hào)為e(t)=Emcos(t)，則

（FM波）中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生二、30Hz可變相位213.5DVOR信標(biāo)的工作原理

圖片說(shuō)明：DVOR常與測(cè)距機(jī)（DME）信標(biāo)合裝在同一臺(tái)站。圖中在圓周上布置的天線為DVOR天線，旁邊直立的有一個(gè)是DME信標(biāo)的天線。

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理圖片說(shuō)明：DVOR常與測(cè)距機(jī)22一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（1）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理

30Hz基準(zhǔn)相位信號(hào)（30HzAM）

30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)同頻30HzAM信號(hào)的相位與無(wú)關(guān)在N方向，30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)同相30Hz基準(zhǔn)相位信號(hào)：sint

中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（1）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理23一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（2）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理

30Hz基準(zhǔn)相位信號(hào)（30HzAM）：

sint

30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)相位之間的關(guān)系在N方向，30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)同相30Hz可變相位信號(hào)（30HzFM）：

sin(t+)在非N方向，30HzFM信號(hào)的相位總是超前30HzAM信號(hào)的相位。30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)之間的相位差代表飛機(jī)的磁方位（或稱為VOR徑向角）中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（2）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理243.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（3）DVORN30HzAM

tt30HzFM

=0otttttto

oo30HzAM

o

=90o30HzAM

30HzFM

30HzFM

=180oo

o30HzAM

30HzFM

o

o

=270o中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（3253.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（4）e(t)=Em｛1+mAsint+mfcos[Ωst+kfcos(Ωt+θ)]｝cosωt調(diào)頻副載波e(t)=Em{1+mBg0(t)+mCgm(t)+mAsint+mfcos[st+kfcos(t+)]}cost話音信號(hào)

鍵控1020Hz識(shí)別音頻信號(hào)

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（4263.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（5）載波頻率：f=108.00～117.95MHz

副載波頻率:FS=9960Hz±1%30HzAM、30HzFM信號(hào)頻率：F=30Hz±1%（Ω=2πF）調(diào)頻指數(shù)：kf=2R/=16±1（即最大頻偏Fm=480Hz±30Hz）mA=30%±2%，mf=30%±2%，mB最大不超過(guò)30%，mC盡量接近（但不超過(guò)）10%

e(t)=Em{1+mBg0(t)+mCgm(t)+mAsint+mfcos[st+kfcos(t+)]}cost話音信號(hào)

鍵控1020Hz識(shí)別音頻信號(hào)

識(shí)別音頻頻率：1020Hz±50Hz

中國(guó)民航不使用DVOR的話音功能中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（5273.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（6）

DVOR的RF輻射場(chǎng)（不包括話音和識(shí)別）調(diào)頻副載波中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（6283.5DVOR信標(biāo)的工作原理

DVOR輻射場(chǎng)的幅度譜（不包括話音）一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（7）中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理DVOR輻射場(chǎng)的幅度譜（293.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1）調(diào)幅電路功放載波發(fā)生器N模擬開關(guān)1020Hz音頻信號(hào)發(fā)生器Morse碼發(fā)生器30HzAM信號(hào)發(fā)生器上邊帶振蕩器f+9960Hz下邊帶振蕩器f-9960Hz功放功放開關(guān)網(wǎng)絡(luò)12523242627234748RcostoUSBLSBgm(t)sintiL(t)iU(t)USBLSB取樣載波載波發(fā)射機(jī)邊帶發(fā)射機(jī)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（303.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（2）

1.天線系統(tǒng)（1）載波天線：

1個(gè)邊帶天線：

48個(gè)，50個(gè)，52個(gè)監(jiān)視天線：1個(gè)或2個(gè)（折疊式偶極子天線）阿爾福特（Alford）天線水平面垂直面頂空盲區(qū)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（313.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（3）

1.天線系統(tǒng)（2）（直徑約30.5m）

相鄰的兩個(gè)邊帶天線相距7.5°中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（323.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（4）

1.天線系統(tǒng)（3）中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（333.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（5）

1.天線系統(tǒng)（4）布設(shè)邊帶天線的圓周直徑的計(jì)算取VOR工作頻率范圍的中間值fT=113MHz，則=2.65m。

Kf

取其標(biāo)稱值16。

D=13.5m中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（343.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（6）e0(t)=Em0[1＋mAsinΩt＋mf1gm(t)]cosωt

鍵控1020Hz識(shí)別音頻

2.輻射場(chǎng)的形成（1）

1）載波天線的輻射場(chǎng)調(diào)幅電路功放載波發(fā)生器N模擬開關(guān)1020Hz音頻信號(hào)發(fā)生器Morse碼發(fā)生器30HzAM信號(hào)發(fā)生器12523242627234748RcostoUSBLSBgm(t)sint載波發(fā)射機(jī)2.輻射場(chǎng)的形成（1）載波天線的輻射場(chǎng)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（353.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（7）N上邊帶振蕩器f+9960Hz下邊帶振蕩器f-9960Hz功放功放開關(guān)網(wǎng)絡(luò)12523242627234748RoUSBLSBiL(t)iU(t)USBLSB邊帶發(fā)射機(jī)2.輻射場(chǎng)的形成（2）iU(t)=Im

cos(ω+Ωs)t

以旋轉(zhuǎn)iL(t)=Im

cos(ωΩs)t

以旋轉(zhuǎn)邊帶天線的輻射場(chǎng)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（363.5DVOR信標(biāo)的工作原理

2.輻射場(chǎng)的形成（3）邊帶天線的輻射場(chǎng)二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（8）同步旋轉(zhuǎn)USB、LSB信號(hào)在θ方向的輻射場(chǎng)便為eUL(t)

UL中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理2.輻射場(chǎng)的形成（3）邊帶天373.5DVOR信標(biāo)的工作原理

2.輻射場(chǎng)的形成（4）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（9）DVOR信標(biāo)在方向的輻射場(chǎng)e(t)=e0(t)+eUL(t)

=Em0{1+mAsint+mf1gm(t)+mfcos[st+kf

cos(t+)]}cost中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理2.輻射場(chǎng)的形成（4）二、D383.5DVOR信標(biāo)的工作原理

3.邊帶天線的饋電（1）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（10）奇混合函數(shù)：

fo(t)=sin21440t

偶混合函數(shù)：

fe(t)=cos21440t

fo(t)+fe(t)=1中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理3.邊帶天線的饋電（1）二393.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（11）3.邊帶天線的饋電（2）A1B1C1D1A2B2C2D2調(diào)幅電路LSB振蕩器f－9960Hz功放USB振蕩器f+9960Hz功放調(diào)幅電路奇、偶混合函數(shù)產(chǎn)生器奇、偶混合函數(shù)奇、偶混合函數(shù)取樣載波奇LSB偶LSB奇USB偶USB1～2326～282～2425～2722中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（403.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（12）3.邊帶天線的饋電（3）USBLSB奇USB偶USB奇LSB偶LSB1/1440s中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（413.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（13）3.邊帶天線的饋電（4）表示USB表示LSB天線1天線2天線3天線23天線24天線25天線26天線47天線48......中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（423.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（1）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（14）

DVOR信標(biāo)在方向的輻射場(chǎng)e(t)=Em0{1+mAsint+mf1gm(t)+mfcos[st+kf

cos(t+)]}costsint，gm(t)

對(duì)載波的調(diào)幅是在機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的；cos[st+kf

cos(t+)對(duì)載波的調(diào)幅是在空間疊加實(shí)現(xiàn)的，是由輻射的USB、LSB及載波三者在空間疊加而成的。N12523242627234748oUSBLSBf中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間433.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（2）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（15）

調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)制信號(hào)u(t)=Ucos(t+)

，載波uc(t)=Uccos(ct+c)

u(t)=Uc[1+macos(t+)]cos(ct+c)

=Uccos(ct+c)+0.5maUccos[(c+)t+(c+)]

+0.5maUccos[(c)t+(c)]

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間443.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（3）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（16）

調(diào)幅波的性質(zhì)u(t)=Uccos(ct+c)+0.5maUccos[(c+)t+(c+)]

+0.5maUccos[(c)t+(c)]

幅度關(guān)系：上、下兩個(gè)邊帶信號(hào)的幅度相等，且ma=2Us/Uc1，Us為邊帶信號(hào)的幅度。頻率關(guān)系：調(diào)幅信號(hào)有3個(gè)頻率分量，即載波c，上邊頻c+和下邊頻c

。相位關(guān)系：1=t+，2=t，2=1，即USB超前（滯后）載波的相位等于LSB滯后（超前）載波的相位。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間453.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（4）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（17）

調(diào)幅波的矢量圖表示0.5maUc0.5maUcOACBUcRcOA表示載波矢量OB表示USB矢量OC表示LSB矢量OA+OB=R中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間463.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（5）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（18）

DVOR信標(biāo)中，三個(gè)頻率分量之間的關(guān)系輻射的USB：uU(t)=UUmcos[(c+s)t+U]

輻射的LSB：uL(t)=ULmcos[(c-s)t-

L]

輻射的載波：uc(t)=UcmcosctsUUmULOACBUcmRcsULm要使：uU(t)+uL(t)+uc(t)=

AM，則要求：三個(gè)頻率分量：c，c+s，c-s幅度關(guān)系：UUm=ULm=Um相位關(guān)系：U=L中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間473.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（6）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（19）

如何判斷U=L？調(diào)幅接收機(jī)示波器DVOR監(jiān)控天線調(diào)幅接收機(jī)的輸出送至示波器，作為判斷U是否與L相等的監(jiān)視信號(hào)；sUUmULOACBUcmRcsULmR，180C，R，=OB+OC，R=OB+OC將LSB矢量OC滯后180，得矢量OC，；若U=L，則R，OA，此時(shí)示波器顯示的為直流信號(hào)。若示波器顯示的為直流信號(hào)，說(shuō)明U=L；若示波器顯示的不為直流信號(hào)，則調(diào)整U，一直到示波器顯示為直流信號(hào)；去除對(duì)LSB矢量的180滯后，恢復(fù)OC。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間483.6VOR機(jī)載系統(tǒng)一、VOR機(jī)載系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)給出預(yù)選航道；

保證飛機(jī)沿預(yù)選的航道飛行；

自動(dòng)測(cè)定相應(yīng)角度（方位）。

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)一、VOR機(jī)載系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)給出預(yù)493.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（1）有方向的并且方向可以互易的VOR徑向線

VOR航道可用OBS來(lái)定義，或用OBS定義預(yù)選航道。

NVOROBSNVOROBS中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（1）有方向的并且方向503.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（2）NNVOR-AVOR-B609030OBS=6090中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（2）NNVOR-AV513.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（1）1.框圖

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（1）1.框圖523.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（2）2.關(guān)鍵點(diǎn)信號(hào)

u1(t)=Um1{1+mAsint+mf1gm(t)+mfcos[st+kf

cos(t+)]}cos2t第二中頻，典型值為168.5kHz

u2(t)=Um2{1+mAsint+mf1gm(t)+mfcos[st+kf

cos(t+)]}u3(t)=Um3sintu4(t)=Um4cos[st+kf

cos(t+)]u5(t)=Um5sin(t+)u6(t)=Um6sin(t+OBS)u7(t)=Um7sin(t+OBS/2)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（2）2.關(guān)鍵點(diǎn)533.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（3）3.航道偏離指示（1）

u3(t)=Um3sintu6(t)=Um6sin(t+OBS)u1d(t)=K1dsin(OBS)驅(qū)動(dòng)水平狀態(tài)指示器（HSI）的航道偏離桿

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（3）3.航道偏543.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（4）3.航道偏離指示（2）

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（4）3.航道偏553.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（5）3.航道偏離指示（3）

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（5）3.航道偏563.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（6）3.航道偏離指示（4）

NDVOROBS=ABCDEL1L2L1L2GF航道偏離桿永遠(yuǎn)偏向預(yù)選航道所在的方向；航道偏離指示與飛機(jī)的磁航向無(wú)關(guān)。u1d(t)=K1dsin(OBS)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（6）3.航道偏57右區(qū)左區(qū)NDVOROBS=ABCDEL1L2L1L2GF三、VOR機(jī)載接收機(jī)（7）3.航道偏離指示（5）

3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)L1是左區(qū)、右區(qū)的分界線中國(guó)民航大學(xué)CAUC右區(qū)左區(qū)NDVOROBS=ABCDEL1L2L1L583.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（8）4.向/背（To/From）臺(tái)指示（1）

u3(t)=Um3sintu7(t)=Um7sin(t+OBS/2)u2d(t)=K2dsin(OBS/2)驅(qū)動(dòng)水平狀態(tài)指示器（HSI）的向/背臺(tái)指針中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（8）4.向/背593.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（9）4.向/背（To/From）臺(tái)指示（2）

NDVOROBS=ABCDEL1L2L1L2GFFTTorF？TTT/F無(wú)指示u2d(t)=K2dsin(OBS/2)T/F無(wú)指示中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（9）4.向/背603.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（10）4.向/背（To/From）臺(tái)指示（3）

L2是To區(qū)、From區(qū)的分界線；T/F指示與飛機(jī)的磁航向無(wú)關(guān)。From區(qū)To區(qū)NDVOROBS=L1L2L1L2中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（10）4.向/613.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（11）例：在飛機(jī)的預(yù)選航道為30或210時(shí)，分別說(shuō)明HSI的航道偏離指示和向/背臺(tái)指示。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（11）例：在飛623.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（12）5.方位的指示（1）

航道偏離指示、向/背臺(tái)指示只與飛機(jī)的磁方位有關(guān)，而與包括飛機(jī)磁航向的其他角度無(wú)關(guān)利用RMI指示飛機(jī)的方位、航向等信息中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（12）5.方位633.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（13）5.方位的指示（2）

u3(t)=Um3sintu5(t)=Um5sin(t+)u8(t)=Um8sin(t+)=Um8sin(t++)M控制的移相量

u3d(t)=K3dsin(+)驅(qū)動(dòng)電機(jī)M

當(dāng)u3d(t)=0時(shí)，M停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則=+=VOR

RMI的指示與ADF信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)的指示方式完全一樣

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（13）5.方位643.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（14）5.方位的指示（3）

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（14）5.方位65導(dǎo)航原理與系統(tǒng)NavigationPrinciplesandSystems倪育德

中國(guó)民航大學(xué)

導(dǎo)航原理與系統(tǒng)NavigationPrinciplesa66第3章多普勒甚高頻全向信標(biāo)3.1概述3.2VOR的一般特性3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生3.5DVOR信標(biāo)的工作原理3.6VRB-51D多普勒全向信標(biāo)NavigationPrinciplesandSystems3.7VOR機(jī)載系統(tǒng)3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用第3章多普勒甚高頻全向信標(biāo)3.1概述3.2VOR673.1概述一、VOR的發(fā)展歷史

由美國(guó)從20世紀(jì)20年代的“旋轉(zhuǎn)信標(biāo)”發(fā)展而來(lái)；1946年作為美國(guó)航空標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)；1949年被ICAO采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)；20世紀(jì)60年代，聯(lián)邦德國(guó)研制出DVOR；VOR的裝備量在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)。VOR是高精度的近程相位測(cè)角導(dǎo)航系統(tǒng)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.1概述一、VOR的發(fā)展歷史由美國(guó)從20世紀(jì)20年683.1概述

1964年：首次引進(jìn)4套THOMSON的電子管式CVOR，安裝在大王莊、無(wú)錫、昆明和英德；

1973年：引進(jìn)10套THOMSON的全晶體管化CVOR；

1987年：引進(jìn)13套R(shí)ACAL的全固態(tài)DVOR；

1988年：引進(jìn)12套THOMSON的DVOR；

1993年開始：引進(jìn)AWA的DVOR150多套；

1998年開始：引進(jìn)ALCATEL/THALES的DVOR多套；我國(guó)民航已建設(shè)DVOR370余套，DVOR/DME170余套。

二、中國(guó)民航使用VOR的情況中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.1概述1964年：首次引進(jìn)4套THOMSON的電693.1概述三、VOR的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.1概述三、VOR的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)民航大學(xué)CA70一、工作頻段與頻道分配（1）3.2VOR的一般特性1.工作頻段

f=108.00~117.95MHz，f=0.05MHz，共200個(gè)頻道，VOR只用其中的160個(gè)頻道。2.頻道分配（1）200個(gè)頻道(108.oo~117.95MHz)VOR：160個(gè)頻道(108.00~117.95MHz)LOC：40個(gè)頻道(108.10~111.95MHz)航路VOR：120個(gè)頻道(112.00~117.95MHz)終端VOR：40個(gè)頻道(108.00~111.85MHz)

ICAO建議，對(duì)于航路VOR，應(yīng)優(yōu)先選用112～117.95MHz范圍內(nèi)小數(shù)點(diǎn)后第一位為奇數(shù)的頻率，然后考慮該頻率范圍內(nèi)小數(shù)點(diǎn)后第一位為偶數(shù)的頻率。

中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、工作頻段與頻道分配（1）3.2VOR的一般特性1.工713.2VOR的一般特性一、工作頻段與頻道分配（2）2.頻道分配（2）

在108.00~111.95MHz之間的80個(gè)頻道，40個(gè)分配給LOC，40個(gè)給終端區(qū)VOR。

LOC只用在108.00~111.95MHz中的以MHz為單位的小數(shù)點(diǎn)后第一位是奇數(shù)的頻率點(diǎn)；

終端VOR只用在108.00~111.95MHz中的以MHz為單位的小數(shù)點(diǎn)后第一位是偶數(shù)的頻率點(diǎn)（其中108.00MHz只用于機(jī)載VOR接收機(jī)的自檢RF）；中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.2VOR的一般特性一、工作頻段與頻道分配（2）2.頻723.2VOR的一般特性二、波的傳播、極化形式及覆蓋范圍

視距傳播；

水平極化；VOR

信標(biāo)提供的信號(hào)必須在40°仰角以下，使機(jī)載VOR接收機(jī)在飛行區(qū)域所要求的高度和距離上滿意地工作。

三、輻射功率與作用距離

航路VOR：P=100W，R=200nm；

終端VOR：P=50W，R=25nm。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.2VOR的一般特性二、波的傳播、極化形式及覆蓋范圍73四、分類與精度3.2VOR的一般特性

常規(guī)VOR（CVOR）：2

多普勒VOR（DVOR）：1

精密VOR（PVOR）：0.25

中國(guó)民航大學(xué)CAUC四、分類與精度3.2VOR的一般特性常規(guī)VOR（CVOR743.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用一、定位NMLALBVOR/DMENNVOR-AVOR-BBAMLALB定位定位中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用一、定位NMLALBVOR/D75二、沿選定航路導(dǎo)航3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用NNVOR-AVOR-B609030中國(guó)民航大學(xué)CAUC二、沿選定航路導(dǎo)航3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用NNVOR-A76三、利用VOR/VOR或VOR/DME實(shí)行區(qū)域?qū)Ш?.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用中國(guó)民航大學(xué)CAUC三、利用VOR/VOR或VOR/DME實(shí)行區(qū)域?qū)Ш?.3V773.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用三、利用VOR/DME實(shí)施近進(jìn)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.3VOR在導(dǎo)航中的應(yīng)用三、利用VOR/DME實(shí)施近進(jìn)中78一、多普勒效應(yīng)（1）當(dāng)發(fā)射天線與接收天線之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收天線感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的頻率就不再等于發(fā)射天線饋電的頻率，這種現(xiàn)象就稱作多普勒效應(yīng)。

fd=fT－fR

3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

fR

fT

vT

R

中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、多普勒效應(yīng)（1）當(dāng)發(fā)射天線與接收天線之間存在相對(duì)793.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（2）

1.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線向著接收天線在同一直線上運(yùn)動(dòng)

fR

fT

vT

R

fd與運(yùn)動(dòng)速度v成正比中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（2）803.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（3）

2.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線遠(yuǎn)離接收天線在同一直線上運(yùn)動(dòng)fR

fT

vT

R

fd與運(yùn)動(dòng)速度v成正比中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（3）813.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（4）

3.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線繞圓周運(yùn)動(dòng)（1）

fdfdm–fdmΩtA

B

C

D

AR中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（4）823.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（5）

3.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線繞圓周運(yùn)動(dòng)（2）vR1=vRsintfdm為多普勒頻率的最大值在磁北方向在方向相位中含有方位信息中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（5）833.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

一、多普勒效應(yīng)（6）

3.接收天線不動(dòng)，發(fā)射天線繞圓周運(yùn)動(dòng)（3）NfdtfdtfdtfdtooooESW中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生一、多普勒效應(yīng)（6）84二、30Hz可變相位信號(hào)的產(chǎn)生（1）3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

在方向接收信號(hào)的頻率fR=fT

fd=fT

fdmsin(t+)在方向接收的信號(hào)為調(diào)頻波，其中調(diào)制信號(hào)為sin(t+)在DVOR中，稱為30Hz可變相位信號(hào)（30HzFM）中國(guó)民航大學(xué)CAUC二、30Hz可變相位信號(hào)的產(chǎn)生（1）3.4DVOR系統(tǒng)可變853.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生

二、30Hz可變相位信號(hào)的產(chǎn)生（2）fR=fT

fd=fT

fdmsin(t+)設(shè)發(fā)射天線的饋電為i(t)=ImcosTt

,T=2fT,在方位上接收的信號(hào)為e(t)=Emcos(t)，則

（FM波）中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.4DVOR系統(tǒng)可變相位信號(hào)的產(chǎn)生二、30Hz可變相位863.5DVOR信標(biāo)的工作原理

圖片說(shuō)明：DVOR常與測(cè)距機(jī)（DME）信標(biāo)合裝在同一臺(tái)站。圖中在圓周上布置的天線為DVOR天線，旁邊直立的有一個(gè)是DME信標(biāo)的天線。

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理圖片說(shuō)明：DVOR常與測(cè)距機(jī)87一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（1）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理

30Hz基準(zhǔn)相位信號(hào)（30HzAM）

30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)同頻30HzAM信號(hào)的相位與無(wú)關(guān)在N方向，30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)同相30Hz基準(zhǔn)相位信號(hào)：sint

中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（1）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理88一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（2）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理

30Hz基準(zhǔn)相位信號(hào)（30HzAM）：

sint

30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)相位之間的關(guān)系在N方向，30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)同相30Hz可變相位信號(hào)（30HzFM）：

sin(t+)在非N方向，30HzFM信號(hào)的相位總是超前30HzAM信號(hào)的相位。30HzAM信號(hào)與30HzFM信號(hào)之間的相位差代表飛機(jī)的磁方位（或稱為VOR徑向角）中國(guó)民航大學(xué)CAUC一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（2）3.5DVOR信標(biāo)的工作原理893.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（3）DVORN30HzAM

tt30HzFM

=0otttttto

oo30HzAM

o

=90o30HzAM

30HzFM

30HzFM

=180oo

o30HzAM

30HzFM

o

o

=270o中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（3903.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（4）e(t)=Em｛1+mAsint+mfcos[Ωst+kfcos(Ωt+θ)]｝cosωt調(diào)頻副載波e(t)=Em{1+mBg0(t)+mCgm(t)+mAsint+mfcos[st+kfcos(t+)]}cost話音信號(hào)

鍵控1020Hz識(shí)別音頻信號(hào)

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（4913.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（5）載波頻率：f=108.00～117.95MHz

副載波頻率:FS=9960Hz±1%30HzAM、30HzFM信號(hào)頻率：F=30Hz±1%（Ω=2πF）調(diào)頻指數(shù)：kf=2R/=16±1（即最大頻偏Fm=480Hz±30Hz）mA=30%±2%，mf=30%±2%，mB最大不超過(guò)30%，mC盡量接近（但不超過(guò)）10%

e(t)=Em{1+mBg0(t)+mCgm(t)+mAsint+mfcos[st+kfcos(t+)]}cost話音信號(hào)

鍵控1020Hz識(shí)別音頻信號(hào)

識(shí)別音頻頻率：1020Hz±50Hz

中國(guó)民航不使用DVOR的話音功能中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（5923.5DVOR信標(biāo)的工作原理

一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（6）

DVOR的RF輻射場(chǎng)（不包括話音和識(shí)別）調(diào)頻副載波中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（6933.5DVOR信標(biāo)的工作原理

DVOR輻射場(chǎng)的幅度譜（不包括話音）一、DVOR信標(biāo)的輻射場(chǎng)（7）中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理DVOR輻射場(chǎng)的幅度譜（943.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1）調(diào)幅電路功放載波發(fā)生器N模擬開關(guān)1020Hz音頻信號(hào)發(fā)生器Morse碼發(fā)生器30HzAM信號(hào)發(fā)生器上邊帶振蕩器f+9960Hz下邊帶振蕩器f-9960Hz功放功放開關(guān)網(wǎng)絡(luò)12523242627234748RcostoUSBLSBgm(t)sintiL(t)iU(t)USBLSB取樣載波載波發(fā)射機(jī)邊帶發(fā)射機(jī)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（953.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（2）

1.天線系統(tǒng)（1）載波天線：

1個(gè)邊帶天線：

48個(gè)，50個(gè)，52個(gè)監(jiān)視天線：1個(gè)或2個(gè)（折疊式偶極子天線）阿爾福特（Alford）天線水平面垂直面頂空盲區(qū)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（963.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（3）

1.天線系統(tǒng)（2）（直徑約30.5m）

相鄰的兩個(gè)邊帶天線相距7.5°中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（973.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（4）

1.天線系統(tǒng)（3）中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（983.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（5）

1.天線系統(tǒng)（4）布設(shè)邊帶天線的圓周直徑的計(jì)算取VOR工作頻率范圍的中間值fT=113MHz，則=2.65m。

Kf

取其標(biāo)稱值16。

D=13.5m中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（993.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（6）e0(t)=Em0[1＋mAsinΩt＋mf1gm(t)]cosωt

鍵控1020Hz識(shí)別音頻

2.輻射場(chǎng)的形成（1）

1）載波天線的輻射場(chǎng)調(diào)幅電路功放載波發(fā)生器N模擬開關(guān)1020Hz音頻信號(hào)發(fā)生器Morse碼發(fā)生器30HzAM信號(hào)發(fā)生器12523242627234748RcostoUSBLSBgm(t)sint載波發(fā)射機(jī)2.輻射場(chǎng)的形成（1）載波天線的輻射場(chǎng)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1003.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（7）N上邊帶振蕩器f+9960Hz下邊帶振蕩器f-9960Hz功放功放開關(guān)網(wǎng)絡(luò)12523242627234748RoUSBLSBiL(t)iU(t)USBLSB邊帶發(fā)射機(jī)2.輻射場(chǎng)的形成（2）iU(t)=Im

cos(ω+Ωs)t

以旋轉(zhuǎn)iL(t)=Im

cos(ωΩs)t

以旋轉(zhuǎn)邊帶天線的輻射場(chǎng)中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1013.5DVOR信標(biāo)的工作原理

2.輻射場(chǎng)的形成（3）邊帶天線的輻射場(chǎng)二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（8）同步旋轉(zhuǎn)USB、LSB信號(hào)在θ方向的輻射場(chǎng)便為eUL(t)

UL中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理2.輻射場(chǎng)的形成（3）邊帶天1023.5DVOR信標(biāo)的工作原理

2.輻射場(chǎng)的形成（4）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（9）DVOR信標(biāo)在方向的輻射場(chǎng)e(t)=e0(t)+eUL(t)

=Em0{1+mAsint+mf1gm(t)+mfcos[st+kf

cos(t+)]}cost中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理2.輻射場(chǎng)的形成（4）二、D1033.5DVOR信標(biāo)的工作原理

3.邊帶天線的饋電（1）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（10）奇混合函數(shù)：

fo(t)=sin21440t

偶混合函數(shù)：

fe(t)=cos21440t

fo(t)+fe(t)=1中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理3.邊帶天線的饋電（1）二1043.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（11）3.邊帶天線的饋電（2）A1B1C1D1A2B2C2D2調(diào)幅電路LSB振蕩器f－9960Hz功放USB振蕩器f+9960Hz功放調(diào)幅電路奇、偶混合函數(shù)產(chǎn)生器奇、偶混合函數(shù)奇、偶混合函數(shù)取樣載波奇LSB偶LSB奇USB偶USB1～2326～282～2425～2722中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1053.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（12）3.邊帶天線的饋電（3）USBLSB奇USB偶USB奇LSB偶LSB1/1440s中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1063.5DVOR信標(biāo)的工作原理

二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（13）3.邊帶天線的饋電（4）表示USB表示LSB天線1天線2天線3天線23天線24天線25天線26天線47天線48......中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（1073.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（1）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（14）

DVOR信標(biāo)在方向的輻射場(chǎng)e(t)=Em0{1+mAsint+mf1gm(t)+mfcos[st+kf

cos(t+)]}costsint，gm(t)

對(duì)載波的調(diào)幅是在機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的；cos[st+kf

cos(t+)對(duì)載波的調(diào)幅是在空間疊加實(shí)現(xiàn)的，是由輻射的USB、LSB及載波三者在空間疊加而成的。N12523242627234748oUSBLSBf中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間1083.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（2）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（15）

調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)制信號(hào)u(t)=Ucos(t+)

，載波uc(t)=Uccos(ct+c)

u(t)=Uc[1+macos(t+)]cos(ct+c)

=Uccos(ct+c)+0.5maUccos[(c+)t+(c+)]

+0.5maUccos[(c)t+(c)]

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間1093.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（3）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（16）

調(diào)幅波的性質(zhì)u(t)=Uccos(ct+c)+0.5maUccos[(c+)t+(c+)]

+0.5maUccos[(c)t+(c)]

幅度關(guān)系：上、下兩個(gè)邊帶信號(hào)的幅度相等，且ma=2Us/Uc1，Us為邊帶信號(hào)的幅度。頻率關(guān)系：調(diào)幅信號(hào)有3個(gè)頻率分量，即載波c，上邊頻c+和下邊頻c

。相位關(guān)系：1=t+，2=t，2=1，即USB超前（滯后）載波的相位等于LSB滯后（超前）載波的相位。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間1103.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（4）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（17）

調(diào)幅波的矢量圖表示0.5maUc0.5maUcOACBUcRcOA表示載波矢量OB表示USB矢量OC表示LSB矢量OA+OB=R中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間1113.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（5）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（18）

DVOR信標(biāo)中，三個(gè)頻率分量之間的關(guān)系輻射的USB：uU(t)=UUmcos[(c+s)t+U]

輻射的LSB：uL(t)=ULmcos[(c-s)t-

L]

輻射的載波：uc(t)=UcmcosctsUUmULOACBUcmRcsULm要使：uU(t)+uL(t)+uc(t)=

AM，則要求：三個(gè)頻率分量：c，c+s，c-s幅度關(guān)系：UUm=ULm=Um相位關(guān)系：U=L中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間1123.5DVOR信標(biāo)的工作原理

4.載波、上邊帶與下邊帶之間的關(guān)系（6）二、DVOR信標(biāo)的工作過(guò)程（19）

如何判斷U=L？調(diào)幅接收機(jī)示波器DVOR監(jiān)控天線調(diào)幅接收機(jī)的輸出送至示波器，作為判斷U是否與L相等的監(jiān)視信號(hào)；sUUmULOACBUcmRcsULmR，180C，R，=OB+OC，R=OB+OC將LSB矢量OC滯后180，得矢量OC，；若U=L，則R，OA，此時(shí)示波器顯示的為直流信號(hào)。若示波器顯示的為直流信號(hào)，說(shuō)明U=L；若示波器顯示的不為直流信號(hào)，則調(diào)整U，一直到示波器顯示為直流信號(hào)；去除對(duì)LSB矢量的180滯后，恢復(fù)OC。中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.5DVOR信標(biāo)的工作原理4.載波、上邊帶與下邊帶之間1133.6VOR機(jī)載系統(tǒng)一、VOR機(jī)載系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)給出預(yù)選航道；

保證飛機(jī)沿預(yù)選的航道飛行；

自動(dòng)測(cè)定相應(yīng)角度（方位）。

中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)一、VOR機(jī)載系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)給出預(yù)1143.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（1）有方向的并且方向可以互易的VOR徑向線

VOR航道可用OBS來(lái)定義，或用OBS定義預(yù)選航道。

NVOROBSNVOROBS中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（1）有方向的并且方向1153.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（2）NNVOR-AVOR-B609030OBS=6090中國(guó)民航大學(xué)CAUC3.6VOR機(jī)載系統(tǒng)二、VOR航道（2）NNVOR-AV1163.6VOR機(jī)載系統(tǒng)三、VOR機(jī)載接收機(jī)（1）1.框圖

中國(guó)民航大學(xué)CAU