[其他]先进的仪表着陆系统

说明书

本发明涉及一种先进的仪表着陆系统，更具体地说，是关于一类所有地面台按一定顺序辐射同频率引导脉冲的着陆系统的改进，这种改进使这样一种同频率着陆系统的地面台有可能在一个确定时钟系统里的指定时刻上辐射，并使该地面台能被一架既知道这样一个特定的指定时刻、又能获得利用该确定时钟系统时间的临场飞机唯一地识别。这种改进还对飞机给出了一个到地面站的精密距离。

在单频着陆系统的一个地面台位于远离其它类似台的情况下，该地面台无需在一指定的时刻辐射，且临场飞机也不难识别该地面台。然而，如果在一紧凑的地理位置上有多个类似的着陆台彼此比较接近，则必须提供唯一地识别至少一个这样的同频率台以排除邻近的其它台的手段。

在普通的着陆系统中，例如像在普通的仪表着陆系统（ILS）和FAA微波着陆系统（MLS）中，通过把一个波段中不同的频率分配给每个不同的台并将机上设备调谐到选定台的频率上来实现临场飞机和一特定地面台之间的唯一识别和信号交换。EAA    MLS系统在5000到5250兆赫的频段上具有200个供其使用的单独频道，ILS系统在100到300兆赫范围里供其使用的成对频道中具有大约40个通道。因此，一个单频率着陆系统可分别识别的频道的适当数目被表明是在40至200个通道之间。在我的专利号为4429312、题为“独立的着陆监测系统”的美国专利中，讨论了一种不同型式的对一个同频着陆台的识别，在其中，为了识别该台，发射到飞机上的一些信号被脉冲编码。当飞机处在与其它地面站相隔离的偏远地区并且当飞机具有用以询问地面站的气象雷达、与雷达加在一起的一个译码电路及在飞机驾驶舱里的一个用于地面站选择的合适的密码选择转换器时，该系统一般是令人满意的。

然而，并不是所有飞机都具有用于询问地面台的气象雷达。此外，如果在接近的地理位置上有若干个机场、或者同一机场具有若干个这种类型的着陆台时，来自所有这样的着陆系统的这些同频率信号会同时到达飞机，因此，为了单一的距离跟踪识别和进行引导的目的，这些信号不能适当地被分离开来。这基本上是为空中交通控制，由FAA所使用的普通空中交通控制雷达信标系统（ATCRBS）所遇到的同样问题，它被称为“混淆”。因而我的U.S.4429312专利所述的带有相应识别密码的气象雷达技术是非常适合于诸如近海石油钻架这样的隔离的远距离场所，但不适用于具有多个紧密相邻的同频率着陆系统的地方。这个问题的出现主要是由于这些系统和机上雷达全都使用一个共同的频率这样一个因素。因此，没有办法为了明确的识别目的去唯一地触发一个特定的台。因此，总是存在着不是令人希望的触发邻近台的风险，结果是该飞机会同时收到引起混淆的来自两个位置的对飞机的响应。

除了一个能唯一地识别一个特定的同频率的地面台的方法外，对一个着陆系统来说，非常希望的特性是具有提供距离信息的能力。距离数据至少有三方面的主要用途：

1.用于警告飞行员接近着地点程度的一种手段;

2.当飞机到着地点的距离变小时，为了保持闭环稳定性，距离数据可用于自动降低着陆台增益的手段（常常被称为“过程软化”）;以及

3.作为利用由着陆系统提供的仰角数据来确定着陆过程中飞机在跑道上方高度的一种手段。

在普通的ILS系统中，至着陆点的距离一般由地面上与着陆点相隔一些确定距离的标誌信标台提供的。这些信标台辐射着陆飞机要穿过的垂直扇形波束，机上这样获得的距离信息用来警告飞行员并用于“过程软化”。

在FAA    MLS和普通的ILS的实际应用中，另一种更为精确的距离测量值是由几乎所有飞机都配有的普通的TACAN/DME（塔康/测距仪）询问器提供的。机上TACAN/DME装置询问一个与MLS或ILS地面台置在一起的DME信标台，并利用通常的DME技术从该信标台接收一个直接的距离测量值。

在某些着陆应用下，需要一个非常精密的距离测量值，为此目的，采用了一个精密DME（通常称为PDME）。PDME类似于普通DME，可是采用更快上升沿的脉冲来获得更高的精度。这种PDME系统对于为获得一个需要的非常精密的距离测量而必须使它的飞机，增加了在机上安装相应的PDME机上设备的负担。在着陆系统中用于获得精密距离的另一个技术是由我的U.S.4429312专利中给出的技术教导。在该公开内容中，距离测量是由气象雷达询问着陆系统的地面台并触发脉冲角度引导信号的发送得到的。这些脉冲应答信号是与气象雷达的询问同步的并用普通的方式对它距离跟踪以在飞机上提供精密的距离。用快速上升沿的脉冲能够获得更高精密度的距离测量。