[发明专利]无线电罗盘

说明书

技术领域

本发明涉及导航设备领域，特别是无线电罗盘。

背景技术

现有机载无线电罗盘主要分为模拟罗盘和数字罗盘。传统的模拟罗盘主要采用模拟电路实现锁相环相干检波功能，提取同频同相的载波信号，并与参考信号相比较，解调出相对于导航台的方位信号，如图1所示。在图1中ADF组合天线输出一路射频信号到接收机。该射频信号为垂直天线与环形天线的叠加信号。这种方案完全依靠模拟电子器件搭建而成，稳定性低，定向速度慢，抗干扰性差，不能满足现代机载无线电罗盘高稳定性，高可靠性的要求。传统数字罗盘主要采用如图2的方案，ADF组合天线输出一路信号至ADF接收机，该信号依然是垂直天线与环形天线的叠加信号，接收通道接收到中频信号后，方位解调算法采用FPGA芯片实现，利用数字锁相环技术解调出方位信号，这样做虽然比模拟锁相环速度快、稳定性好，但由于仍使用了锁相环路，定向速度和稳定度依然有所限制，而且在实现过程中环路参数较难设置，环路参数的精确与否影响到整个环路的锁相效果，从而影响方位的准确性，也不利于扩展和升级系统的功能。

发明内容

本发明的目的在于： 针对现有技术所存在的缺点，提供一种定向速度快，方位稳定性好，方位准确率高的无线罗盘。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：无线电罗盘，包括ADF组合天线、与ADF组合天线相连接的ADF接收机、与ADF接收机相连接的航向指示器，所述ADF接收机包括接收模块、与接收模块相连的相位补偿器、与相位补偿器相连的方位解算模块。

优选地，所述接收模块有3个接收通道。

优选地，相位补偿器为2个。

优选地，方位解算模块包括第一乘法器、第二乘法器，与第一乘法器输出端相连的第一低通滤波器，与第二乘法器相连的第二低通滤波器，第一低通滤波器输出端与第二低通滤波器的输出端分别与CORDIC计算模块输入端相连。 

优选地，所述ADF组合天线包括垂直天线和环形天线。

本发明的有益效果：摒弃了传统的锁相环闭环技术，使得参数设置和调试简单，系统更加稳定。使用了较为先进的开环技术，通过相位补偿技术保证了信号相位一致性，更有利于工程实现。采用三路射频信号分别接收、采样、补偿，最终计算出方位角，方位信息的快速解算，满足更快的定向速度需求，是一种可靠、经济、适用的机载导航系统。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为传统无线电模拟罗盘的结构框图。

图2 为传统无线电数字罗盘的结构框图。

图3为本发明的结构框图。

图4为本发明的ADF组合天线功能示意图。

图5为本发明的ADF接收机的功能框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

实施例：如图3所示，无线电罗盘包括ADF组合天线、与ADF组合天线连接的ADF接收机、与ADF接收机连接的航向指示器。无线电罗盘工作在150～1799千赫频段。

如图4所示，ADF组合天线包括环形和垂直两个无源天线，环形天线是由绕在一块方形铁氧体磁芯的两个互相垂直的绕组构成，铁氧体磁芯的作用是增加绕组的磁通量密度，根据感应特性，绕组分别产生正弦信号与余弦信号。

ADF接收机主要功能为接收导航台发出的无线电信号，解算出飞机相对于导航台纵轴之间的夹角，并传送至航电，引导飞机正确飞行。ADF接收机包括接收模块、相位补偿模块和方位解算模块，如图5所示。接收模块包括接收通道0，接收通道1，接收通道2。相位补偿器包括第一相位补偿器和第二相位补偿器。方位解算模块包括第一乘法器，第二乘法器，第一低通滤波器，第二低通滤波器和CORDIC计算模块。垂直天线产生的信号经缓冲放大后送入到接收通道0的输入端，接收通道0的输出端分别与第一乘法器和第二乘法器输入端连接。环形天线产生的正弦信号经缓冲放大后送入到接收通道1的输入端，接收通道1的输出端与第一相位补偿器输入端连接，第一相位补偿器的输出端与第一乘法器输入端连接，第一乘法器的输出端与第一低通滤波器输入端连接。环形天线产生的余弦信号经缓冲放大后送入到接收通道2的输入端，接收通道2的输出端与第二相位补偿器输入端连接，第二相位补偿器输出端与第二乘法器输入端连接，第二乘法器输出端与第二低通滤波器输入端连接，第一低通滤波器输出端和第二低通滤波器输出端分别与CORDIC计算模块输入端连接。