航空无线电系统简介

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、选择呼叫系统和音频系统。1.甚高频通信系统（VHF：VeryHighFrequency）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，可设置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：**118.000～121.400MHZ123.675～128.800MHZ132.025～135.975MHZ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118.000～121.400MHZ；**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(CMS57)2)示波器及万用表3)与之配套的专用测试仪或转接盒4)ARINC429发送接收器2.高频通信系统（HF：HighFrequency）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，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，需要有通风散热装置。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-9000HF系统维修常用测试设备1)无线电通信监视器(CMS57)2)射频功率计3)50Ω射频负载(500～1000W)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。B7474.音频综合系统（AIS）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108.0-117.95MHz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，VOR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(CMS57)2)相对应的专用测试设备3)ARINC429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(ATC1400(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:35μV/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±175HzADF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.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(CMS57)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(CMS57)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(ATCTPR)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置。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(ATC1400(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碍物的平面显示图象.以帮助飞行员识别地标,判断飞机位置.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-5001DI-5001AP-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：Ÿ系统方式──气象、地图和机舱Ÿ接收机增益控制（±18dB）和增益校准Ÿ天线方向扫描角（600或300）Ÿ以自动倾斜或人工倾斜（0.250递增）控制天线上升（±150）Ÿ天线俯仰和滚动稳定安装在两侧板的显示控制板允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