РАЗРАБОТКА ПРИЁМНИКА-ИНДИКАТОРА СИГНАЛОВ НАВИГАЦИИ НА БАЗЕ ПРОГРАММНО-ОПРЕДЕЛЯЕМОЙ РАДИОСИСТЕМЫ

ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 11
1.1 Временное и частотное определение коэффициента амплитудной модуляции 11
1.1.1 Временное представление амплитудно-модулированного сигнала 11
1.1.2 Частотное представление амплитудно-модулированного сигнала 12
2 ОБЗОР ПРИЁМНИКОВ РАДИОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ 14
3 КРАТКИЙ ОБЗОР ПРОГРАММНО-ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ РАДИОСИСТЕМ И ИХ
СРАВНЕНИЕ 18
3.1 Обзор SDR приёмника RTL-SDR v3 22
3.2 Калибровка и оценка уровня чувствительности приёмника RTL-SDR v3 .... 24
4 ОБЗОР АНАЛИЗАТОРОВ СИГНАЛА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ 26
4.1 Анализатор сигналов NORMARC 7710 NAV Analyser 26
4.1.1 Оценка погрешности измерений анализатора сигналов NORMARC 7710
27
4.2 Анализатор сигналов R&S®EVS300 28
4.2.1 Оценка погрешности измерений анализатора сигналов R&S®EVS30029
5 ОБЗОР СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ GNU RADIO 30
5.1 Блок RMS 30
5.2 Блок Rational Resampler 33
5.3 Блок Band Pass Filter 36
5.4 Блок Low Pass Filter 42
5.5 Блок Signal Source 45
5.6 Блок Multiply 46
5.7 Блок Divide 48
6. РЕАЛИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТА АМПЛИТУДНОЙ
МОДУЛЯЦИИ В СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ GNU RADIO 50
6.1 Измерение коэффициента амплитудной модуляции во временной области на
синтезируемом сигнале 50
6.2 Измерение коэффициента амплитудной модуляции в частотной области на
синтезируемом сигнале 57
6.3 Сравнение измерений коэффициента амплитудной модуляции во временной
и частотной области на синтезируемом сигнале 61
6.4 Измерение разности глубин модуляции во временной и частотной области
на синтезируемом сигнале 63
6.5 Измерение суммы глубин модуляции во временной и частотной области на
синтезируемом сигнале 67
7 ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ РАДИОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА 70
7.1 Запись радиочастотного сигнала 70
7.2 Воспроизведение радиочастотного сигнала 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ 76
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78


Купить

Системы посадки по приборам, основанные на радионавигационных принципах работы, в наиболее развитых странах начали разрабатывать в начале 1930-х годов. В США после успешных испытаний курсоглиссадной системы Администрация Гражданской Авиации заключила договор на её установку к 1941 году в 6 аэропортах страны. В 1945 году США использовали КГС на 9 гражданских аэродромах и 50 военных. Созданная немцами в 1930-е годы КГС к 1938 году, помимо самой Германии, продавалась по всему миру и была установлена, в частности, в Дании, Швеции, Польше, Чехословакии, Венгрии, Австралии и Англии. В СССР первая КГС «Ночь-1» была создана в конце 1930-х годов и состояла из курсоглиссадного маяка и маркерных маяков. В 1950 году появилась система посадки СП-50 «Материк», в состав которой входили ретранслятор РД-1, курсовой фазовый радиомаяк КРМ-Ф, глиссадный радиомаяк ГРМ-1 и маркерные радиомаяки МРМ-48. Система СП-50 была установлена в 1950-х годах на ряде аэродромов СССР (как военных, так и гражданских), и позволяла производить посадку самолётов Ли-2, Ил-12, Ил-14, Ту-4, Ту-16 при метеоминимуме 50х500 (высота нижней границы облаков 50 м, дальность видимости на ВПП 500 м). Из гражданских первыми были оснащены аэропорты в Москве, Ленинграде, Свердловске и Харькове. К 1970-м годам СП-50 была установлена в 70 аэропортах страны.
Радиомаячная система инструментального захода самолетов на посадку или курсоглиссадная система (КГС) [4] - это совокупность наземных и бортовых радиотехнических устройств, обеспечивающих самолеты информацией, необходимой для управления ими в процессе захода на посадку и во время посадки. В зависимости от длины волны КГС делятся на системы метрового (англ. ILS) и сантиметрового (англ. MLS) диапазонов.
Частотный диапазон КГС охватывает 108-118 МГц для курсового радиомаяка (КРМ) и от 320 до 340 МГц для глиссадного радиомаяка (ГРМ). Антенная система КРМ представляет собой многоэлементную антенную решётку, состоящую из линейного ряда направленных антенн метрового диапазона частот с горизонтальной поляризацией. КРМ размещают за пределами взлётно-посадочной полосы на продолжении её осевой линии (рисунок 1). Его антенная система формирует в пространстве одновременно две горизонтальные диаграммы излучения с частотой 90 и 150 Гц.
Антенная система ГРМ представляет собой в простейшем случае решётку из двух разнесенных по высоте направленных антенн дециметрового диапазона с горизонтальной поляризацией. ГРМ размещают со стороны, противоположной участку застройки и рулёжным дорожкам, на расстоянии 120—180 м от оси ВИП напротив зоны приземления и 200—450 м от торца ВПП со стороны захода на посадку. Антенная система ГРМ формирует в пространстве одновременно две вертикальных диаграммы излучения с одним широким лепестком и с двумя узкими - выше и ниже плоскости глиссады. Пересечение плоскости курса и плоскости глиссады даёт линию глиссады (рисунок2).
Курсоглиссадная система основана на интерпретации двух амплитудно- модулированных сигналов с когерентной несущей, каждый из которых излучается через антенную решетку. Если самолет находится на посадочной линии, оба сигнала принимаются с одинаковой глубиной модуляции. Если самолет отклоняется от линии приземления, то после демодуляции AM преобладают компоненты 90 Гц или 150 Гц. Бортовое пилотажно-навигационное оборудование измеряет величину глубины модуляции, вычисляет РГМ и определяет сторону и угол отклонения воздушного судна от посадочного курса.
ИКАО (Международная организация гражданской авиации) предписывает, каким образом значения РГМ должны формироваться на разных расстояниях от порога ВИИ. В соответствии с этим калибруются соответствующие диаграммы направленности антенн курсового и глиссадного радиомаяков.

Купить