[发明专利]微波着陆仿真模拟系统

说明书

本发明公开的一种微波着陆仿真模拟试验系统，旨在提供一种模拟环境逼真、时效性高的仿真模拟系统。本发明通过下述技术方案予以实现：环境模拟子系统将机场环境模拟、飞机轨迹模拟和气象环境模拟数据送入分布式模拟管理子系统，微波着陆仿真子系统接收航电模拟子系统下发的微波着陆工作参数信息，进行工作参数状态体检验；精密测距器与微波着陆系统MLS配合使用，通过查表得到微波着陆的方位台、俯仰台和微波着陆系统配置DMEP台的工作频率，完成工作参数的映射处理；根据微波着陆工作参数和地面台辐射参数信息，采用微波着陆仿真子系统进行导航功能解算，把导航结果输出到状态监视子系统和微波着陆视景显示子系统。

技术领域

本发明涉及微波着陆系统(MLS)仿真模型的建模，可适用于各型飞机的训练模拟器的微波着陆系统模拟系统仿真模型的建模。

背景技术

飞机从安全高度下滑过渡到接地滑跑直至完全停止的整个过程称为着陆过程，着陆过程对于飞机的安全来说是非常重要的，一方面是由于该过程所需要的操作非常复杂，对操作的精确性要求也非常严格；另一方面，这种操作又是在飞行员经过长期飞行，精力和体力相当疲乏的情况下进行的；此外，着陆及操作与外界气象条件有密切的关系。据统计，飞机的飞行事故大约有一半是发生在着陆阶段的。目前民航系统主要采用的是仪表着陆系统 (ILS)，这种系统只能提供一条下滑角固定不变的对准跑道中心线的进场着陆航道，不适用于短距起落和垂直起落的飞机；通道少(40个)，不能满足国际民航的新要求(200个)。随着空中交通量的剧增以及空中交通状况的日益复杂，仪表着陆系统(ILS)在某些方面暴露出了本身的缺点和局限性。仪表着陆系统的局限性首先体现在它只能提供单一而又固定的下滑道，其次，ILS的航向台和下滑台分别工作在VHF和UHF频段，天线尺寸较大，信号波束也宽，其工作在很大程度上受到机场及其附近建筑物所产生的多径干扰的影响。从使用上来看，ILS的航向台和下滑台成对至多只能提供40多个有用频道，当空中交通比较繁忙的时候，频道拥挤问题已变得日益显著。而微波着陆系统(MLS)进场下滑线的选择是任意的，天线尺寸大大缩小，并且它所采用的天线波束极窄，可避开大多数机场上的建筑物，MLS允许飞机任意选择机场航道，系统容量大(200个通道)，适用于作各种起落的各型飞机。仪表着陆系统在技术上和使用上所存在的局限性，使微波着陆系统得以迅速发展。飞机通信导航识别(CNI)模拟器是飞机训练模拟器中重要的组成部分，完成对飞机的CNI系统功能和性能的模拟，使载机试飞员掌握机载CNI的操作程序和方法。微波着陆系统是CNI系统中的一个子系统，微波着陆是工作在C波段的一种非目视进近着陆引导技术，位于跑道附近的地面台向空间定向发射经过某种角度编码的射频信号，信号覆盖区内的飞机接收到这一信号，通过处理后得到其所在空间的角位置数据，这些数据被送到专门的指示器，提供飞机进近和着陆指示，对微波着陆训练模拟的逼真度将对训练飞行员的进近着陆效果产生很大的影响。微波着陆系统作为一种具备先进技术体制的航空无线电导航系统，具有提供多种进近路径、对场地要求低、工作波道数多、受电磁干扰影响小等优点。它通过测量方位角、仰角和斜距确定飞机坐标，为进场着陆的飞机提供灵活多样的进场引导、拉平引导和复飞引导。但微波着陆系统的工作性能仍不可避免地受到机场场地环境的影响。对于一架尚未进入MLS比例制导范围的进近飞机，可能由于地形反射或其他不正常情况引起MLS伪制导信号，从而产生信号错读。微波着陆系统的中频信号带有很大的噪声干扰，信噪比可能是负值，同时还会带有多普勒频移及相位干扰。对机载接收机来说，从地面台站辐射的同一电波信号在信道传播过程中经过反射和绕射后将会形成多条来自不同方向、经过不同传播时延、不同反射次数的无线电波。这些来自多条不同路径电波在接收机内会以矢量方式合成，造成接收合信号的电场强度快速急剧变化，即进近着陆系统多径衰落现象，多径干扰是影响微波着陆系统 MLS导航精度的主要误差源之一。