基于数学建模的仪表着陆系统保护区域内多径干扰分析论文_付晓凡

西南空管局 四川成都 610202

摘要:仪表着陆系统(ILS)由航向信标台、下滑信标台和指点信标三个分系统组成,其天线系统产生的方向性图直接用于飞机的水平面和垂直面的导航。本文介绍了多路径干扰在航向天线中的主要表现形式,利用矢量分析和建立数学模型的方法详细研究了在保护区域内反射物对正导航信号的影响。

关键词:仪表着陆系统;ILS;对数周期天线;LPDA;多径干扰

0 引言

当在保护区域内有反射物(如等待的飞机、车辆等)时,将对航向天线和下滑天线的信号产生反射作用,使得进近飞机接收到的航道信号变成正常的直射信号与错误的反射信号的叠加,造成多路径干扰,从而对辐射场造成不可忽略的影响。下面我们主要是利用矢量分析和数学推导来详细说明保护区域内反射物对航向天线的多路径干扰。

1 无多径干扰的天线辐射场矢量合成

假设航向天线的其中一对偶极子天线的辐射如表3-1所示。

图3-3 所示为在保护区域内有反射物体时,信号反射示意图,其中观察点P位于跑道中心线上。

图3-3 信号反射示意图

从图3-3可以明显看出:到达观察点P时,反射信号路径大于直射信号,且A4天线的反射信号路径又大于A3 天线的反射信号,路径差必然导致相位差和辐射信号的功率差,反射信号相位滞后于直射信号,并且反射信号的辐射功率也小于直射信号,A4天线反射信号相位又滞后于A3天线的反射信号,同时A4天线发射信号的功率也小于A3信号的发射信号的功率。

其A3天线信号矢量合成如图3-4所示。

其A3天线矢量合成如图3-5所示。

可知,A4天线反射信号路径大于A3天线的路径,则A4天线反射信号到达观测点P的信号功率也小于A3天线,所以令A4天线反射功

由以上分析可知,由于存在反射物,A3、A4天线辐射信号经反射物反射后,到达观察点过程中,信号的路径差所导致的相位差。经矢量合成后,导致五边飞机在跑道中心线延长线上时DDM值不为0,这样在此位置将会出现航道弯曲、结构超限等情况。随着飞机位置不同,信号相位差不断变化,航道弯曲位置、方向、幅度也不断变化。

着陆飞机接收到这种受到严重干扰的着陆引导信息,就会按照航道弯曲的方向去修正,导致航班左右摇摆,严重时将直接影响飞行安全。

论文作者:付晓凡

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/14

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基于数学建模的仪表着陆系统保护区域内多径干扰分析论文_付晓凡
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