一种铁塔式测距仪地面设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种铁塔式测距仪地面设备，包括抱杆天线和DME地面发射单元，DME地面发射单元与抱杆天线连接，DME地面发射单元通过抱杆天线与航空器通信；抱杆天线安装在航路沿线的铁塔上，抱杆天线包括天线馈电模块和多个天线单元；DME地面发射单元靠近铁塔安装，DME地面发射单元包括应答器、发射机、监测器和开关矩阵，应答器和开关矩阵均与监测器连接，应答器与发射机连接，发射机和天线馈电模块均与开关矩阵连接。本实用新型专利技术利用铁塔充当原地面DME台站的台站来安装抱杆天线，既能降低成本，又能利用铁塔资源进行航路测距仪地面设备的安装、运行和维护。

【技术实现步骤摘要】
一种铁塔式测距仪地面设备
本技术涉及无线电波测距领域，尤其涉及一种铁塔式测距仪地面设备。
技术介绍
无线电波测距是一种基于电磁波应用技术的测距方法，即用无线电波测量距离。无线电波测距按其工作原理可分为三种：脉冲测距(也称时间测距)、相位测距和频率测距。其中，脉冲测距是利用发射的脉冲信号与接收到的目标反射信号的空间传播时间确定目标距离。传统的航空器导航是利用接收地面导航台的信号，通过向台和背台飞行实现对航空器的引导，其航路和飞行程序受地面导航台的布局与设备种类的制约，精度有限。因航空管理领域对导航定位精度要求越来越高，传统全球导航卫星系统（GPS系统、GLONASS系统、Galileo系统及北斗系统）无法满足需求，需要导航增强技术将其能力加以提升。目前的导航增强技术包括利用高轨卫星的星基增强和利用地面基准站的地基增强。由于星基导航容易受电离层和人为干扰的影响，按照国际民航组织ASBU实施路线图，测距仪设备作为实施PBN的陆基导航设备将持续为民航提供导航支持。基于陆基导航设备的陆基导航系统，主要有测角和测距两种定位手段，分别由多普勒全向信标（DVOR）和测距仪（DME）两种导航来实现，DVOR测量飞机相对台站的磁方位角，DME测量飞机与地面DME台间的斜距。单一的陆基导航台站无法实现对飞行器的定位，但通过DVOR-DME组合或DME-DME组合的方式共同观测可以实现飞行器的定位。基于此，除了机场测距仪台站外，还需要建设大量的航路测距仪台站，进行测距仪地面设备的安装。然而，现有技术中的测距仪地面设备对场地要求较高，建设台站的土地成本较高，而且为了避开障碍物以及电磁危害，台站选址一般会在野外，其供电、通信和管理的成本也较高。
技术实现思路
本技术提供了一种铁塔式测距仪地面设备，选用原地面DME台站的应答器、发射机、开关矩阵、监测器、接口控制模块作为DME地面发射单元，在此基础上利用铁塔资源安装抱杆天线，以实现测距仪地面设备的安装、运行和维护。实现本技术目的的技术方案如下：一种铁塔式测距仪地面设备，包括：抱杆天线和DME地面发射单元，所述抱杆天线与所述DME地面发射单元连接，所述DME地面发射单元通过所述抱杆天线与航空器通信；其中：所述抱杆天线安装在航路沿线的铁塔上，所述抱杆天线包括多个天线单元和天线馈电模块，多个天线单元绕天线馈电模块的周向设置，天线馈电模块被安装件贯穿，安装件固定在铁塔上；所述DME地面发射单元靠近铁塔安装。本技术可以选用地面DME台站的应答器、发射机、开关矩阵、监测器、接口控制模块作为所述DME地面发射单元，利用现有的铁塔充当混凝土台站，并在铁塔上安装所述抱杆天线，以降低成本。本技术的所述DME地面发射单元利用所述抱杆天线接收航空器发射的询问信号，并根据询问信号生成高斯脉冲调制信号，然后利用所述抱杆天线将高斯脉冲调制信号发送给航空器。作为本技术的进一步改进，所述DME地面发射单元包括两个工作单元和开关矩阵，开关矩阵包括负载；两个工作单元同时通过所述抱杆天线接收航空器发射的询问信号，两个工作单元分别处理询问信号并生成高斯脉冲调制信号；两个工作单元被开关矩阵控制，两个工作单元中的其中一个工作单元通过所述抱杆天线向航空器播发高斯脉冲调制信号，开关矩阵控制另一个工作单元将高斯脉冲调制信号发送给负载。作为本技术的进一步改进，每个工作单元均包括：一个监测器、一个应答器和一个发射机；监测器连接应答器，应答器与发射机连接；开关矩阵同时连接监测器、应答器和发射机。作为本技术的进一步改进，应答器包括接收机和处理器，接收机和处理器连接，接收机将询问信号发送给处理器，处理器处理询问信号并生成应答触发脉冲信号，发射机依据应答触发脉冲信号生成高斯脉冲调制信号。作为本技术的进一步改进，发射机包括100W功率放大器和1KW功率放大器，100W功率放大器和1KW功率放大器连接，处理器与100W功率放大器连接；处理器生成的应答触发脉冲信号依次经过100W功率放大器、1KW功率放大器放大后发送给所述抱杆天线。作为本技术的进一步改进，开关矩阵包括两个双工器、一个应答器转换开关和一个负载，两个双工器和应答器转换开关连接，负载和应答器转换开关连接；两个双工器分别连接一个工作单元，应答器转换开关控制一个工作单元向所述抱杆天线播发高斯脉冲调制信号，另一个工作单元将高斯脉冲调制信号发送给负载。作为本技术的进一步改进，所述抱杆天线具有16个天线单元，天线馈电模块同时与16个天线单元连接。作为本技术的进一步改进，应答器既接收和处理监测器监测的询问信号，又接收和处理航空器发射的询问信号，还根据两个询问信号生成应答触发脉冲信号；发射机依据应答触发脉冲信号生成高斯脉冲调制信号，发射机还通过所述抱杆天线向航空器播发高斯脉冲调制信号；监测器用于生成监测询问信号，并对高斯脉冲调制信号进行监测，监测器还向应答器发送监测的询问信号。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术选用原地面DME台站的应答器、发射机、开关矩阵、监测器、接口控制模块作为DME地面发射单元，利用铁塔充当台站，在此基础上增设了抱杆天线，抱杆天线安装在铁塔上，既能降低成本（无需建设台站的土地成本，降低施工成本和供电、管理成本），又能利用铁塔资源进行航路测距仪地面设备的安装、运行和维护。附图说明图1为铁塔式测距仪地面设备的原理框图；图2为增加地面支持子系统的铁塔式测距仪地面设备原理框图；图3为铁塔式测距仪地面设备中抱杆天线的示意图；图3中，100为天线馈电模块；200为天线单元。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本技术的保护范围之内。本技术提供了一种铁塔式测距仪地面设备，包括抱杆天线和DME地面发射单元，DME地面发射单元与抱杆天线连接，DME地面发射单元通过抱杆天线与航空器通信；其中：抱杆天线安装在航路沿线的铁塔上，如图3所示，抱杆天线包括天线馈电模块100和多个天线单元200，多个天线单元200绕天线馈电模块100的周向均匀分布，天线馈电模块100被安装件贯穿，以便于抱杆天线安装在铁塔上。其中，DME为距离测量设备，DME地面发射单元为距离测量设备的地面发射单元。在本技术中，DME地面发射单元靠近铁塔安装，抱杆天线距离DME地面发射单元的垂直高度大于50m；DME地面发射单元包括应答器、发射机、监测器和开关矩阵，应答器和开关矩阵均与监测器连接，应答器与发射机连接，发射机和天线馈电模块均与开关矩阵连接。在本技术中，每个铁塔对应安装至少一个抱杆天线；DME地面发射单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁塔式测距仪地面设备，其特征在于，包括：抱杆天线和DME地面发射单元，所述抱杆天线与所述DME地面发射单元连接，所述DME地面发射单元通过所述抱杆天线与航空器通信；其中：/n所述抱杆天线安装在航路沿线的铁塔上，所述抱杆天线包括多个天线单元和天线馈电模块，多个天线单元绕天线馈电模块的周向设置，天线馈电模块被安装件贯穿，安装件固定在铁塔上；/n所述DME地面发射单元靠近铁塔安装。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁塔式测距仪地面设备，其特征在于，包括：抱杆天线和DME地面发射单元，所述抱杆天线与所述DME地面发射单元连接，所述DME地面发射单元通过所述抱杆天线与航空器通信；其中：
所述抱杆天线安装在航路沿线的铁塔上，所述抱杆天线包括多个天线单元和天线馈电模块，多个天线单元绕天线馈电模块的周向设置，天线馈电模块被安装件贯穿，安装件固定在铁塔上；
所述DME地面发射单元靠近铁塔安装。


2.根据权利要求1所述的铁塔式测距仪地面设备，其特征在于，所述DME地面发射单元包括两个工作单元和开关矩阵，开关矩阵包括负载；
两个工作单元同时通过所述抱杆天线接收航空器发射的询问信号，两个工作单元分别处理询问信号并生成高斯脉冲调制信号；
两个工作单元被开关矩阵控制，两个工作单元中的其中一个工作单元通过所述抱杆天线向航空器播发高斯脉冲调制信号，开关矩阵控制另一个工作单元将高斯脉冲调制信号发送给负载。


3.根据权利要求2所述的铁塔式测距仪地面设备，其特征在于，两个工作单元中的每个工作单元均包括：一个监测器、一个应答器和一个发射机；
监测器连接应答器，应答器与发射机连接；
开关矩阵同时连接监测器、应答器和发射机。


4.根据权利要求3所述的铁塔式测距仪地面设备，其特征在于，应答器包括接收机和处理器，接收机和处理器连接，接收机将询问信号发送给处理器，处理器处理询问信号并生成应答触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金华，第五兴民，雷文军，陆治纲，徐飞，李宏肖，姚磊，
申请(专利权)人：中电科西北集团有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61