基于回波模型多径效应对航向信标系统的影响研究

【摘要】自从飞行器问世以来，起飞和降落都是飞行全过程中最为关键的阶段。据统计数据显示，在出现航空公司并且定期航班后，飞行事故的数量就开始持续增长。特别是在飞机的着陆阶段，主要安全事故均出现于此阶段。应该怎样利用导航设备去保证飞机在夜间和恶劣的天气的外界条件下安全飞行和降落成为民航领域的重要课题。本文所讨论的仪表着陆系统是米波仪表着陆系统，即ILS，多径效应对米波天线的方向图有为更明显的影响。ILS（InstrumentLandingSystem，仪表着陆系统）作为一种实现精密进近着陆引导的无线电导航系统，由航向信标系统，下滑信标系统以及指点信标系统三个部分组成。该系统能够为着陆飞机提供航向偏离、下滑偏离以及飞机与跑道的相对位置信息。ILS的导航信息的准确性主要由两方面决定:一是地面设备及机载设备的正常工作；二是ILS的天线阵列周边所需要的电磁环境。本文排除机场因素，仅从航班着陆过程中所使用的进近引导方式这个方面来进行研究。飞机在最后进近着陆阶段一般可采用目视进近、NDB进近、VOR/DME进近、ILS进近等方式，仪表着陆系统进近是精密进近，其他方式为非精密进近，即仅有水平引导而没有垂直引导,精密进近相对来说可以有更小的飞行间隔，尤其在低能见度下，仪表着陆系统是不可或缺。机场电磁环境的恶化严重影响到飞机着陆引导的安全，设备周边的障碍物对着陆导航信号构成的多径效应严重干扰了飞机仪表正常显示。本文将通过建立系统回波模型及使用MATLAB数学工具对航向信标系统进行仿真，分析ILS在理想环境中所辐射的电信号以及ILS设备周边障碍物所产生的多径效应，并将理想环境与存在多径效应的非理想环境的DDM（DifferentintheDepthofModulation，调制深度差）进行对比，从而得知障碍物造成的多径效应对ILS的航向信标系统制导性能的影响。最后提出改善多路径效应影响的几点建议。
【作者】李紫丹；
【导师】于银辉；黄黎明；
【作者基本信息】吉林大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】导航设备；航向信标系统；多径效应；导航性能；

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