【民航實務】高永志 沖刺串講班教案 04-第四講

第3章民航空管工程技術(shù)3.2民航空管通信工程3.2.4通信設施的功能調(diào)試1.甚高頻系統(tǒng)調(diào)試的主要參數(shù)（1）發(fā)射濾波器組指標測試：信道號、頻率、插入損耗、阻帶損耗、反向損耗、反向隔離度。（2）接收濾波器組指標測試：信道號、頻率、插入損耗、阻帶損耗、反向損耗。（3）發(fā)射機測試：信道號、頻率、頻偏、設置功率、工作狀態(tài)、自檢測試、載波功率（單機）、載波功率（發(fā)射濾波器組）、調(diào)制度、失真度、主備機切換。（4）接收機測試：信道號、頻率、工作狀態(tài)、自檢測試、靜噪門限、靈敏度（接收濾波器組）、失真度、主備機切換。（5）天線測試：駐波最大值、駐波最小值。（6）監(jiān)控系統(tǒng)測試：主備機切換、交直流顯示、BIT、故障告警功能。3.3民航空管導航工程儀表著陸系統(tǒng)地面臺站在機場的配置情況如圖3.3-2所示，內(nèi)指點信標僅在Ⅱ類和Ⅲ類著陸標準運行時安裝。說明：1.LOC機房：航向信標臺機房應設置在航向信標天線排列方向的±30°范圍內(nèi)，根據(jù)當?shù)氐牡匦?、道路和供電情況，設置在航向信標天線陣的任意一側(cè)，距航向信標天線陣中心60~90m。2.【5.2.6】由于地形條件限制，當航向信標天線陣不能設置在跑道中心線延長線上時，可采用偏置設置。偏置設置的航向信標天線陣宜靠近跑道，偏置角宜小于3°，最大允許值為5°。偏置設置的航向信標臺僅可用于儀表著陸系統(tǒng)Ⅰ類運行標準。偏置航向信標天線陣的配置要求如圖1所示。【MH/T4003.1-2021】3.【5.2.5】Ⅱ/Ⅲ類儀表著陸系統(tǒng)航向信標臺應設置遠場監(jiān)視器。遠場監(jiān)視天線應設置于跑道入口和B點之間，通常在反方向航向信標天線陣的后方，遠場監(jiān)視天線與航向信標天線應通視?！綧H/T4003.1-2021】【3.7】儀表著陸系統(tǒng)B點在進近方向沿跑道中心線延長線、距跑道入口1050m處測得的儀表著陸系統(tǒng)下滑道上的一點。4.近場監(jiān)視天線：與LOC天線陣距離需待飛行校驗后確定，一般為50~200m?！?.2.1】【MH/T4003.1-2021】下滑信標臺根據(jù)場地地形及其環(huán)境條件可設置在跑道的任意一側(cè)，通常不設置在跑道與滑行道之間。下滑信標天線距跑道中心線75m~200m，通常為120m，天線位置應滿足附錄B的要求。用于Ⅱ/Ⅲ類運行的儀表著陸系統(tǒng)，下滑信標天線相對于跑道中心線的距離不應小于120m?！綧H/T4003.1-2021】指點信標臺：【MH/T4003.1-2021】7.2.3外、中指點信標臺可根據(jù)飛行程序要求，由與儀表著陸系統(tǒng)合裝的測距儀臺代替。7.2.5外指點信標臺和中指點信標臺偏離跑道中心線延長線不應超過75m，內(nèi)指點信標臺偏離跑道中心線延長線不應超過30m。7.2.6Ⅱ/Ⅲ類儀表著陸系統(tǒng)通常應設置內(nèi)指點信標臺。當測距儀臺與儀表著陸系統(tǒng)合裝時，如跑道端外地形平整，使得航空器無線電高度表讀數(shù)準確且經(jīng)飛行評估確認后，可不設內(nèi)指點信標臺。規(guī)范補充：5.2.1航向信標天線陣通常設置在跑道中心線延長線上，相對于跑道末端的距離為180m~600m，通常為280m。確定航向信標天線陣相對于跑道末端的距離時應考慮下列因素：a）機場凈空要求；b）航向道扇區(qū)寬度的要求；c）天線陣附近的反射或再輻射體的情況；d）航空器起飛時發(fā)動機的噴流；【2021/11】e）設施升級的可能性；f）機場總體規(guī)劃；g）建臺費用。5.2.2航向信標天線陣相對于跑道入口的最小距離為2200m。5.2.3航向信標天線輻射單元與儀表著陸系統(tǒng)基準數(shù)據(jù)點之間應通視。天線輻射單元的高度應滿足航向信標的信號覆蓋要求；當需要架高天線時，天線輻射單元距地面的高度通常不超過10m。5.2.4Ⅱ/Ⅲ類儀表著陸系統(tǒng)航向信標臺應采用雙頻設備，宜采用12單元及以上的寬孔徑（中孔徑或大孔徑）窄波束航向信標天線陣。5.2.5Ⅱ/Ⅲ類儀表著陸系統(tǒng)航向信標臺應設置遠場監(jiān)視器。遠場監(jiān)視天線應設置于跑道入口和B點之間，通常在反方向航向信標天線陣的后方，遠場監(jiān)視天線與航向信標天線應通視。3.3.3導航設施的安裝1.航向信標的安裝1）儀表著陸系統(tǒng)安裝調(diào)試前提條件：設備機房及對應天線系統(tǒng)的位置設計應符合民航局關于本臺站臺址的技術(shù)審查意見，符合機場飛行區(qū)凈空和障礙物的相關規(guī)范要求。并且具備以下基礎條件：【2018ⅡA4-3】（1）土方工程在施工區(qū)域的標高、密實度達到設計要求。（2）機房等建筑設施的土建和裝修施工完畢并驗收合格，同時具備與工藝施工相關的各類預埋件、預留孔等工藝條件；建筑物防雷及工藝信號等電位接地系統(tǒng)完成，并通過驗收。（3）低壓市電已接入機房內(nèi)工藝配電箱（柜）輸入端，通信網(wǎng)絡傳輸線路可接入機房終端并開通；機房空調(diào)已啟用；消防設施安裝完成。（4）機房與機場巡場路間的通道及停車坪已建成并使用。（5）如果采用方艙機房，則相關方艙設施以及電力、通信、防雷接線連接已完備并驗收合格；天線場地保護區(qū)符合相關規(guī)范要求。2）航向信標安裝（1）天線系統(tǒng)安裝：安裝內(nèi)容天線安裝所需儀器天線基礎施工、天線陣子底座安裝、天線支撐桿及振子安裝、天線系統(tǒng)接地、電纜敷設等。全站儀（經(jīng)緯儀、水平儀）、水平尺、矢量網(wǎng)絡分析儀（或矢量電壓表）。①.天線基礎施工【2016A5-3】【2014A5-3】工序及質(zhì)量要求工藝檢驗首先進行航向天線陣基礎定位，確保天線陣中心基準點位于跑道中心線延長線上批復臺址的位置，天線陣橫向基準線與跑道中心線垂直，角度誤差≤±0.01°，中心基準點標高為設計標高，誤差≤±10cm，中心基準點與跑道終端間距為設計距離，誤差≤±1m，天線陣基礎平面高度偏差不超過±2cm。【2022BA3-2】使用全站儀進行天線基礎基準點的初始定位及直角坐標系的建立和復核，在天線基礎平臺上隨機選取至少10個點用水平儀對相對高度進行復核。⑤.電纜敷設【2020/12】工序及質(zhì)量要求工藝檢驗完成天線振子安裝后，進行天線系統(tǒng)的電纜鋪設。電纜鋪設前檢查射頻電纜的物理和電氣長度，避免存在異常情況，鋪設過程中注意電纜保護和清潔。埋地電纜管線應符合相關臺站建設的規(guī)范和設計要求?！?015A2-4】【2016A5-5】【2017A3-1】對線槽和箱體安裝的牢固性進行檢查，對電纜鋪設的路徑和彎曲半徑做檢查測量，對天線系統(tǒng)的室外接地進行檢查，應符合設計和施工要求。電纜的電氣長度測量值以后續(xù)測量結(jié)果為準?！颈尘百Y料】【2017A3-1】節(jié)選某施工單位承擔某軍民合用機場空管改擴建工程，計劃工期從2015年6月1日-10月31日。事件一.在敷設航向天線陣電纜時，意外損壞了一根射頻電纜。監(jiān)理工程師在事故處理過程中發(fā)現(xiàn)，施工單位的施工方案里關于電纜敷設質(zhì)量的控制要求不明晰，要求施工單位補充并上報審批后方可施工。問題：1.航向天線陣電纜敷設質(zhì)量控制要點有哪些？答案：①.敷設前仔細檢查射頻電纜無明顯損傷、電纜標志清楚正確，接頭牢固、無松動；②.檢查天線振子所有射頻電纜的物理長度、電氣長度，確保物理長度、電氣長度保持一致，避免異常情況出現(xiàn)；③.埋地電纜（天線陣至機房段的發(fā)射和監(jiān)控用同軸電纜和障礙燈電纜）應采用穿管敷設，同軸電纜和障礙燈電纜應分管敷設；④.電纜敷設工程中不能損傷電纜，如需彎曲，彎曲半徑不能小于電纜直徑的15倍或小于15cm（兩者采用大的數(shù)值）。②.主電源及電池組連接：工序及質(zhì)量要求工藝檢驗電力電纜線間和線地之間絕緣電阻不小于0.5MΩ，電力電纜頭接地線和截面積符合設計要求，芯線與設備的鏈接符合設計要求，連接緊密可靠，電線回路標志清晰，編號準確。電池規(guī)格型號符合設計要求，正負端柱極性和電壓檢查準確，符合國家規(guī)范。測量電力電纜線間和線地之間絕緣電阻、UPS輸出電壓、電池組輸出電壓的測量。2.下滑信標安裝1）天線系統(tǒng)安裝下滑天線系統(tǒng)安裝包括天線基礎施工、鐵塔安裝、天線振子安裝、電纜敷設、近場天線安裝等。（3）天線振子安裝：【2019/26】【2012A2-2】工序及質(zhì)量要求工藝檢驗天線的安裝包括掛高、偏置和前傾的設置。天線的掛高、偏置和前傾應根據(jù)設計的下滑角、下滑信號形成區(qū)場地平面坡度、相關距離量等數(shù)據(jù)進行計算后預設置。天線的掛高誤差不得超過3cm；偏置誤差不得超過1cm；前傾誤差不得超過1cm。最終位置需要在飛行校驗后確定。用長水平尺分別對每個天線單元垂直度和水平度進行檢驗和校準。用鋼尺對每個天線的掛高、偏置和前傾進行檢驗與校準，可以借助于經(jīng)緯儀對天線偏置進行調(diào)整和測量。⑤.電纜鋪設工序及質(zhì)量要求工藝檢驗完成天線振子安裝后，進行天線系統(tǒng)的電纜鋪設。電纜鋪設前檢查射頻電纜的物理和電氣長度，避免存在異常情況，鋪設過程中注意電纜保護和清潔。對線槽或管線安裝的牢固性進行檢查，對電纜鋪設的路徑和彎曲半徑做檢查測量，對天線系統(tǒng)的室外接地進行檢查，應符合設計和施工要求。電纜的電氣長度測量值以后續(xù)測量結(jié)果為準。注：電纜如需彎曲，彎曲半徑不能小于電纜直徑的15倍或小于15cm，兩者采用大的數(shù)值。3.3.4導航設施的功能調(diào)試導航設施的調(diào)試過程由施工單位牽頭，設備供應商配合參與。本部分以儀表著陸系統(tǒng)為例，介紹基本調(diào)試內(nèi)容。電氣部分的調(diào)整，涵蓋設備參數(shù)即：①.發(fā)射機調(diào)整；②.天線分配單元分配關系的驗證及調(diào)整；③.發(fā)射及監(jiān)視電纜電氣長度調(diào)整；④.天線振子性能檢測；⑤.發(fā)射一監(jiān)視回路調(diào)整等工作，其目的是使得各個天線振子按照理論設計的幅度和相位關系饋送相應比例的電信號，以在空間形成特定關系的電場場型。因此，電氣調(diào)整均需對兩部發(fā)射機分別調(diào)整，每一個步驟都有對應的幅度和相位上的容限要求。在全面完成天線系統(tǒng)安裝、機房設備安裝工作，并完成了階段驗收且合格的情況下，開始進行本部分工作，各項調(diào)整應符合相關的質(zhì)量要求。設備的電氣調(diào)整包括以下步驟，應按先后順序進行：①.開機準備。②.發(fā)射機調(diào)整。③.天線系統(tǒng)調(diào)整。④.監(jiān)視器調(diào)整。⑤.控制功能驗證?！?020/26】規(guī)范補充：3.1開機準備開機準備是確保設備電氣調(diào)試安全的必要環(huán)節(jié)，必須嚴格執(zhí)行。主要包括以下幾個步驟：1）設備UPS電源連接及測試；2）零地電壓測試；3）AC/DC輸出電壓測試；4）電池輸出電壓測試5）各模塊跳線檢查確認（與設備類型、配置、功能等相符）；6）機柜、天線系統(tǒng)各部件、電纜及插槽電氣連接完好性檢查。所用儀表器材：矢量網(wǎng)絡分析儀或矢量電壓表、外場測試儀及天線、示波器功率計、頻率計、測試電纜（若干）；20和30dB衰減器（若干）、25w假負載（若干）?！?015A2-5】規(guī)范補充：MH/T4003.1-2021民用航空通信導航監(jiān)視臺（站）設置場地規(guī)范第1部分：導航5.2.2航向信標天線陣相對于跑道入口的最小距離為2200m。5.2.3航向信標天線輻射單元與儀表著陸系統(tǒng)基準數(shù)據(jù)點之間應通視。天線輻射單元的高度應滿足航向信標的信號覆蓋要求；當需要架高天線時，天線輻射單元距地面的高度通常不超過10m。5.2.4Ⅱ/Ⅲ類儀表著陸系統(tǒng)航向信標臺應采用雙頻設備，宜采用12單元及以上的寬孔徑（中孔徑或大孔徑）窄波束航向信標天線陣。5.2.5Ⅱ/Ⅲ類儀表著陸系統(tǒng)航向信標臺應設置遠場監(jiān)視器。遠場監(jiān)視天線應設置于跑道入口和B點之間，通常在反方向航向信標天線陣的后方，遠場監(jiān)視天線與航向信標天線應通視。附錄B下滑信標臺址位置計算注：下滑近場監(jiān)視天線的最終定位，應是參考理論計算位置數(shù)據(jù)，在下滑信標飛行校驗合格后，用外場測試儀經(jīng)實地測量后確定。拓展：AC-85-TM-2015-01儀表著陸系統(tǒng)安裝調(diào)試及驗收技術(shù)規(guī)范3設備電氣調(diào)試電氣部分的調(diào)整，涵蓋設備參數(shù)即發(fā)射機調(diào)整、天線分配單元分配關系的驗證及調(diào)整、發(fā)射及監(jiān)視電纜電氣長度調(diào)整、天線振子性能檢測、發(fā)射-監(jiān)視回路調(diào)整等工作，其目的是使得各個天線振子按照理論設計的幅度和相位關系饋送相應比例的電信號，以在空間形成特定關系的電場場型。因此，電氣調(diào)整均需對兩部發(fā)射機分別調(diào)整，每一個步驟都有對應的幅度和相位上的容限要求。所用儀表器材：矢量網(wǎng)絡分析儀或矢量電壓表、外場測試儀及天線、示波器功率計、頻率計、測試電纜（若干）；20和30dB衰減器（若干）、25w假負載（若干）。工藝步驟設備的電氣調(diào)整包括以下步驟，應按先后順序進行：1）開機準備；2）發(fā)射機調(diào)整；3）天線系統(tǒng)調(diào)整；4）監(jiān)視器調(diào)整；5）控制功能驗證。3.1開機準備開機準備是確保設備電氣調(diào)試安全的必要環(huán)節(jié)，必須嚴格執(zhí)行。主要包括以下幾個步驟：1）設備UPS電源連接及測試；2）零地電壓測試；3）AC/DC輸出電壓測試；4）電池輸出電壓測試；5）各模塊跳線檢查確認（與設備類型、配置、功能等相符）；6）機柜、天線系統(tǒng)各部件、電纜及插槽電氣連接完好性檢查3.2發(fā)射機調(diào)整【目的及內(nèi)容】航向信標發(fā)射機調(diào)整主要是對發(fā)射機相關輸出參數(shù)進行調(diào)整，以保證設備輸出射頻信號在送入天饋線系統(tǒng)之前，符合理論要求值。需要測試及調(diào)整的參數(shù)主要包括：航道及余隙發(fā)射機信號頻率；航道及余隙發(fā)射機信號功率：航道及余隙發(fā)射機CSB/SBO信號波形及參量3.2.1航道及余隙發(fā)射機信號頻率測量調(diào)整頻率是通過在機柜的航道/余隙信號輸出端串接定向耦合器或衰減器獲得的取樣信號接入頻率計測量來實現(xiàn)的，測量時要將SDM設置為0，以關掉調(diào)制信號，機柜頂部所有射頻信號輸出端口均接適當匹配假負載，防止輸出端短路或開路。測量設備的頻率容差均不得超過±0.002%，兩載波的頻率間隔應≥5kHz且≤14kHz。3.2.2航道及余隙發(fā)射機信號功率測量調(diào)整功率測量可以通過在機柜輸出端口與輸出饋線之間串接功率計來實現(xiàn)，注意在負載端連接有效匹配負載。3.2.3航道及余隙CSB/SBO信號波形及參量測量調(diào)整通過測量調(diào)制信號或射頻包絡檢波信號，判斷信號波形的正確性，必要時可通過相關調(diào)整器件或程序調(diào)整窗口進行校正。將機柜頂部的航道/余隙信號輸出端串接20dB定向耦合器，定向耦合器的輸出接匹配假負載，定向耦合器的耦合輸出再經(jīng)20dB~40dB衰減器接入外場測試儀（或?qū)C柜輸出信號經(jīng)40dB~60dB/50W的衰減器后接入外場測試儀）測量設備輸出端航道CSB與余隙CSB的DDM、SDM及RFLevel值，必要時進行調(diào)整使其符合信號指標要求。3.3天線系統(tǒng)調(diào)整矢量網(wǎng)絡分析儀測試信號頻率可采用臺站批復的中心頻率，矢量電壓表的測試信號可以采用航道或余隙發(fā)射機的實際輸出耦合信號，建議利用傳輸測試的方式測試電氣長度。3.3.1機柜到天線分配單元射頻電纜修剪機柜到天線分配單元射頻電纜須進行電氣長度測量，可通過修剪電纜實現(xiàn)航道CSB、航道SBO之間，以及余隙CSB、余隙SBO之間電纜電氣等長，傳輸相位誤差小于±1°，幅度誤差小于±0.5dB。航道及余隙兩組電纜之間也建議做到上述要求。此項步驟也可在制作電纜頭時完成。3.3.2天線分配單元測試天線分配單元測試主要測量航道/余隙CSB或SBO信號輸入端與各個天線輸出端之間的傳輸特性，測量時，除被測端口外的其余端口均應接匹配負載，該測試的主要目的在于對天線分配單元的傳輸特性進行驗證，防止較大的錯誤發(fā)生。實際測量值與標稱值的相對誤差容限應為：幅度±1dB，相位±15°，對于與跑道中心線對稱的一對天線，其實際測量值之間的誤差幅度不大于0.5dB，相位不大于5°。3.4民航空管監(jiān)視工程2）空管二次監(jiān)視雷達站設置空管二次監(jiān)視雷達詢問發(fā)射機工作頻率為1030MHz，接收機工作頻率為1090MHz。其場地設置需實現(xiàn)對所在管制空域包括航路航線、主要空中定位點和進離場運行及其他必須區(qū)域的探測和覆蓋?？展芏伪O(jiān)視雷達用于終端和進近管制時，通常設置于機場或周邊地帶；用于區(qū)域管制時，通常設置于航路沿線地勢較高的地帶?？展芏伪O(jiān)視雷達的頂空盲區(qū)宜避開進離場航線或所在管制空域的主要航路航線，應設置在開闊、地勢較高的地帶，周邊應無嚴重的地形地物遮擋。空管二次監(jiān)視雷達站的場地設置應考慮測試應答機的安裝位置，測試應答機天線應與雷達天線通視，直線距離通常不小于1km?！?021A3-2】在空管二次監(jiān)視雷達16km范圍內(nèi)不應有影響雷達正常工作的大型旋轉(zhuǎn)反射物體，如風力渦輪發(fā)電機等。2.廣播式自動相關監(jiān)視地面站設置：廣播式自動相關監(jiān)視，由機載星基導航和定位系統(tǒng)生成精確的航空器及其他移動目標自身定位信息，通過特定數(shù)據(jù)鏈和格式進行周期性自動監(jiān)視信息廣播，并由特定地面站設備和

（或）其他航空器進行接收和處理，以實現(xiàn)監(jiān)視功能。廣播式自動相關監(jiān)視地面站探測范圍受視距和地形地物等因素限制，地形地物對無線電信號的反射和遮擋，將會直接影響其覆蓋能力。廣播式自動相關監(jiān)視地面站的場地設置，應實現(xiàn)對所在管制空域的覆蓋。廣播式自動相關監(jiān)視地面站應設置在開闊地帶，四周應無嚴重的地形地物遮擋。廣播式自動相關監(jiān)視地面站應考慮測試信標的設置，測試信標天線應與廣播式自動相關監(jiān)視設備天線通視。廣播式自動相關監(jiān)視地面站與通信導航監(jiān)視臺站或其他臺站合裝時，應不受合裝臺站設備的電磁輻射影響。3.4.3監(jiān)視設施安裝1.二次雷達的安裝：二次雷達工程的土建部分通常由雷達塔及雷達輔樓、配電輔房等構(gòu)成，二次雷達設備的天線安裝于雷達塔頂部，天線外部配備玻璃鋼天線罩；設備機房及監(jiān)控機房位于雷達輔樓，二次雷達設備及監(jiān)控設備分別裝置于設備機房及監(jiān)控機房。二次雷達的標校應答機天線以設計圖紙位置為準。天線預埋件及雷達罩預埋件需在雷達塔頂施工時提前進行預埋，土建施工結(jié)束并通過驗收后對設備安裝施工單位進行工作面的移交，設備安裝施工單位檢查安裝條件后進行設備安裝施工。施工工序：包括雷達室外單元設備吊裝（含雷達罩、避雷針）、避雷針安裝、雷達罩拼裝、雷達室外單元設備安裝、雷達室內(nèi)單元設備安裝、通信及配套設施安裝。3.4.4監(jiān)視設施的功能調(diào)試監(jiān)視設施的調(diào)試過程由施工單位牽頭設備供應商配合參與。本部分以二次雷達系統(tǒng)、場面監(jiān)視雷達系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)為例，介紹基本調(diào)試內(nèi)容。1.二次雷達系統(tǒng)主要對以下功能進行調(diào)試：【2021A3-3/4】【2023A3-2/3/4】硬件設備安裝完成后，主要對以下功能進行調(diào)試，調(diào)試過程由施工單位及廠家技術(shù)人員參與。（1）監(jiān)控狀態(tài)檢查：雷達設備通電后，在監(jiān)控終端對雷達狀態(tài)進行檢查。（2）發(fā)射機、接收機、目標錄取器、雷達數(shù)據(jù)串口輸出、故障模擬與自動切換需符合《空中交通管制二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》MH/T4010-2024的