GIỚI THIỆU

Thời thượng cổ con người đã biết đánh dấu lên thân cây , vách hang. Sau này con người dựa vào vị trí các vì sao để định vị trí , đặc biệt là cho các chuyến đi trên biển. Ngày nay, ngành công nghệ hàng không vũ trụ đang phát triển để di chuyển được trên không một cách thuận tiện và dễ dàng hơn thì chúng ta cũng phải biết cách xác định được vị trí ở trên không. Vì vậy mà đã có sự ra đời của một số thiết bị dẫn đường để trợ giúp cho việc di chuyển trên không như VOR, DME, NDBs, ILS… nhờ có sự ra đời của các trạm , các thiết bị dẫn đường đã giúp cho ngành thương mại hàng không ngày càng phát triển, và đảm bảo an toàn hơn.

Trong bài làm này ,em xin trình bày về VOR/DME hệ thống dẫn đường gần cho máy bay dân dụng.

1

PHẦN I : VOR – (VHF OMNIDIRECTIONAL RANGE)

1. VOR là gì?

VOR là đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn phát tín hiệu chuẩn để thiết bị đồng bộ trên máy bay (máy thu VOR) xác định vị trí của mình so với điểm đặt đài. VOR sử dụng tần số vô tuyến điện trong băng tần số rất cao (VHF) từ 108 đến 117,95 MHz, được phát triển vào đầu năm 1937 và được triển khai vào năm 1946. VOR là tiêu chuẩn hệ thống dẫn đường hàng không trên thế giới. Được sử dụng cho hàng không thương mại.

Tham số vị trí được xác định là bán kính (radial) hay phương vị (Azimuth) và hướng về đài (Bearing), không phụ thuộc vào hướng chuyển động thực tế của máy bay.

Trạm VOR phát một tín hiệu vô tuyến tổng hợp bao gồm định danh của trạm, giọng nói và tín hiệu chuyển hướng. Định danh thường là một chuỗi hai hoặc ba chữ cái trong mã Morse. Tín hiệu thoại nếu được sử dụng, thường là tên trạm , các khuyến cáo trong chuyến bay ghi lại.

Hệ thống VOR cho phép xác định vị trí góc (Radial (Azimuth) hay Bearing) của máy bay so với điểm đặt thiết bị trên mặt đất bằng cách so sánh pha của hai tín hiệu 30Hz điều chế sóng mang của CVOR, được gọi tương ứng là tín hiệu

2

Pha chuẩn và tín hiệu Pha biến đổi, tại điểm thu. Tín hiệu Pha chuẩn được tạo ra bằng cách dùng tín hiệu 30Hz điều chế tần số (FM) của tín hiệu 9960Hz - còn gọi là sóng mang phụ (Subcarrier) - với độ dịch tần 480Hz, tương ứng với chỉ số điều chế là 480:30=16. Sau đó sóng mang phụ 9960Hz được điều tần lại điều chế biên độ (AM) sóng mang của CVOR.Tín hiệu Pha chuẩn (30Hz FM) được phát xạ  vô hướng trong mặt phẳng ngang bởi toàn bộ mạng anten 4 vòng (four-loop) của CVOR có giản đồ hướng dạng hình tròn.Tín hiệu 30Hz FM sau tách sóng tần số ở máy thu trên máy bay có pha không phụ thuộc vào vị trí của điểm thu.

Tín hiệu Pha biến đổi nhận được bằng cách điều chế không gian - cộng trong không gian - tín hiệu sóng mang C (Carrier) phát xạ vô hướng và hai tín hiệu chỉ có thành phần biên SBO (Sideband Only). Về phần mình, các tín hiệu SBO được tạo ra từ điều chế biên độ (AM) sóng mang bởi hai tín hiệu 30Hz lệch pha 900 và nén thành phần sóng mang. Ngoài ra pha của tín hiệu cao tần RF đã điều chế còn được đảo 1800 sau mỗi nửa chu kỳ của tín hiệu âm tần 30Hz. Mỗi tín hiệu SBO được phát xạ bởi một cặp anten vòng, có giản đồ hướng dạng hình số 8 với pha của thành phần cao tần RF trong mỗi nửa số 8 ngược nhau 1800. Hai cặp anten này vuông góc với nhau.Khi được cộng trong không gian theo đúng quan hệ pha với sóng mang, chúng sẽ tạo ra giản đồ hướng tổng hợp có dạng hình limacon quay trong mặt phẳng ngang với tốc độ 1800 vòng/phút hay 30 vòng/s.Tại điểm thu sau tách sóng biên độ sẽ nhận được tín hiệu 30Hz AM có pha phụ thuộc vào vị trí góc của điểm thu so với điểm đặt đài CVOR trên mặt đất.

2.Ưu nhược điểm của VOR

a. Ưu điểm của hệ thống dẫn đường VOR

Độ chính xác của thông tin vị trí (phương vị hay hướng về đài ) cao.

Cho phép thiết lập mạng đài VOR trên các đường bay cố định.

b. Nhược điểm

Chịu ảnh hưởng của hiệu ứng đa đường (multipath): sai số xác định vị trí tăng khi máy bay nhận được đồng thời tín hiệu trực tiếp từ đài VOR và tín hiệu của đài VOR phản xạ từ địa vật như nhà cửa, núi đồi…

Dễ bị tác động của tín hiệu nhiễu.

3

Cự ly hoạt động phụ thuộc vào tầm nhìn thấy trực tiếp và công suất phát xạ của đài.

Không thuận tiện cho phi công khi điều khiển máy bay theo đường bay tự do.

Độ chính xác giảm khi khoảng cách từ máy bay đến điểm đặt đài tăng.

3.Phân loại

a. Theo vị trí triển khai

VOR trên máy bay(En-route VOR) : đài VOR được triển khai tại điểm chuẩn của các đường bay để chỉ dẫn cho máy bay bay theo đúng đường bay đã định.

VOR tại sân bay (Terminal Area VOR- TVOR hay AVOR) : đài VOR được triển khai tạ sân bay để trợ giúp máy bay tiếp cận và hạ cánh đúng quy chế không lưu, đảm bảo an toàn.

Hỗn hợp (A/E VOR): đài VOR vừa thực hiện chức năng dẫn đường tại sân bay, vừa thực hiện chức năng dẫn đường trên đường bay.

b. Theo nguyên lý hoạt động :

VOR thông thường (Conventional VOR- CVOR).

VOR sử dụng hiệu ứng Doppler (Doppler VOR- DVOR).

4.Lịch sử phát triển của VOR

Được phát triển từ hệ thống Visual-Aural Range (VAR), VOR được thiết kế để cung cấp các 360 phương vị đến và đi từ các trạm, lựa chọn bởi các phi công. Ống chân không sớm truyền với máy móc xoay ăng-ten đã được cài đặt rộng rãi trong những năm 1950, và bắt đầu được thay thế bằng trạng thái rắn đầy

4

đủ các đơn vị trong đầu những năm 1960. Nó đã trở thành hệ thống chuyển hướng các đài phát thanh lớn trong những năm 1960, khi nó đã qua từ đèn hiệu radio cũ và 4 nhiên (dải tần số thấp / trung bình) hệ thống . Một số các trạm phạm vi lớn tuổi sống sót, với bốn tính năng khóa học hướng loại bỏ, không hướng radiobeacons tần số thấp hoặc trung bình ( NDBs ).

Trên đất liền trên toàn thế giới mạng "không khí xa lộ", được biết đến ở Mỹ như Victor đường hô hấp (dưới 18.000 ft (5.500 m)) và "jetways" (và trên 18.000 feet), được thành lập liên kết VORs. Một máy bay có thể theo một con đường cụ thể đến trạm điều chỉnh vào các trạm tiếp trên máy thu VOR, và sau đó hoặc sau quá trình mong muốn trên một Chỉ số radio từ, hoặc cài đặt nó trên một Chỉ số Độ lệch gôn (CDI) hoặc một ngang Chỉ số tình huống (HSI, một phiên bản phức tạp hơn của chỉ số VOR) và giữ một con trỏ khóa học tập trung vào màn hình.

Hiện nay, do những tiến bộ trong công nghệ, nhiều sân bay được thay thế VOR và NDB cách tiếp cận với RNAV (GPS) thủ tục phương pháp tiếp cận, tuy nhiên, nhận và chi phí cập nhật dữ liệu vẫn còn đáng kể, đủ nhỏ máy bay hàng không chung không được trang bị với một GPS xác nhận cho chuyển hướng chính hoặc các phương pháp tiếp cận.

5.Các tính năng

VORs tín hiệu cung cấp độ chính xác và độ tin cậy lớn hơn đáng kể hơn NDBs do một sự kết hợp của các yếu tố. VHF radio là ít dễ bị nhiễu xạ (khóa học uốn) xung quanh các tính năng địa hình và đường bờ biển. Giai đoạn mã hóa ít bị can thiệp từ giông bão.

VOR tín hiệu cung cấp một độ chính xác dự đoán là 90 m (300 ft), 2 sigma 2 nm từ một cặp đèn hiệu VOR;  so với tính chính xác của unaugmented hệ thống định vị toàn cầu (GPS) là nhỏ hơn 13 m, 95 %.  lặp lại VOR độ chính xác là 23 mét, 2 sigma. VOR tín hiệu có nguồn gốc từ các trạm mặt đất cố định, thường là dưới máy bay, hay là tại các cơ sở hạ cánh. Phản ánh tỷ lệ góc thấp từ mặt đất và mây ở trên tăng cường cường độ tín hiệu. Tần số thấp (30 Hz) bị bóp méo thời gian ít hơn bởi sự phản ánh. VOR trạm cố định liên quan đến cơ sở hạ cánh có thể sử dụng cho phương pháp tiếp cận mà không có precalculations lượng giác Navigation Khu vực cơ sở dữ liệu cần thiết cho GPS.

5

Các trạm VOR dựa trên "đường ngắm" bởi vì nó hoạt động trong băng tần VHF nếu ăng-ten truyền không có thể được nhìn thấy trên một ngày hoàn toàn rõ ràng từ của ăng-ten thu sóng, một tín hiệu hữu ích không thể được nhận. VOR giới hạn này ( DME ) khoảng chân trời hoặc gần hơn nếu núi can thiệp. Mặc dù trạng thái rắn hiện đại, thiết bị phát sóng yêu cầu bảo dưỡng ít hơn nhiều so với các đơn vị lớn hơn, một mạng lưới các trạm, cần thiết để cung cấp bảo hiểm hợp lý dọc theo đường bay chính, là một chi phí đáng kể trong việc điều hành hệ thống đường hàng không hiện tại.

6.Nguyên lý hoạt động

VORs được giao kênh vô tuyến giữa 108,0 MHz và 117,95 MHz (với 50 kHz khoảng cách), điều này là trong phạm vi tần số rất cao (VHF).  4 MHz được chia sẻ với hệ thống hạ cánh Instrument (ILS) . Để thoát khỏi các kênh cho ILS, trong khoảng từ 108,0 đến 111,95 MHz, 100 kHz chữ số luôn luôn là thậm chí, để 108,00, 108,05, 108,20, và như vậy là VOR tần số nhưng 108,10, 108,15, 108,30, và như vậy, được dành riêng cho hệ thống thư viện tích hợp .

VOR mã hóa góc phương vị (hướng từ nhà ga) là giai đoạn mối quan hệ của một tham chiếu và tín hiệu một biến. Các tín hiệu omni-directional có chứa một làn sóng điều chế liên tục (MCW) 7 wpm định danh trạm mã Morse, và thường chứa kênh thoại một điều chế biên độ (AM). 30 Hz thông thường tham chiếu tín hiệu là 9960 Hz subcarrier   điều biến tần số  (FM) . Biên độ biến điều chế tín hiệu (AM) được quy ước bắt nguồn từ luân chuyển giống như ngọn hải đăng của một mảng ăng-ten định hướng 30 lần mỗi giây. Mặc dù ăng-ten cũ máy móc xoay, cài đặt hiện hành quét điện tử để đạt được một kết quả tương đương với không có bộ phận chuyển động. Khi nhận được tín hiệu được trong tàu bay, hai 30 tín hiệu Hz được phát hiện và sau đó so sánh để xác định góc pha giữa chúng. Góc giai đoạn mà các tín hiệu AM chậm tín hiệu subcarrier FM bằng sự chỉ đạo từ trạm đến máy bay, ở các mức độ từ bắc từ địa phương, và được gọi là " xuyên tâm".

Thông tin này sau đó được đưa vào một trong bốn loại phổ biến của các chỉ số:

Một chỉ báo Omni-ổ bi (OBI) là điển hình ánh sáng máy bay VOR chỉ số  và được thể hiện trong hình minh họa đi kèm. Nó bao gồm một núm xoay một "Selector Mang Omni" (OBS), và quy mô OBS xung quanh bên ngoài của các nhạc cụ được sử dụng để thiết lập các khóa học mong

6

muốn. A "tất nhiên độ lệch chỉ số" (CDI) tập trung khi máy bay là quá trình lựa chọn, hoặc cung cấp cho các lệnh chỉ đạo trái / phải để trở về khóa học. Một "mơ hồ" (TO-FROM) chỉ báo cho thấy liệu sau quá trình được lựa chọn sẽ đưa tàu bay, hoặc đi từ nhà ga.

Chỉ số Tình hình ngang  (HSI) được coi là đắt tiền hơn và phức tạp hơn so với một chỉ số VOR tiêu chuẩn, nhưng kết hợp nhóm thông tin với màn hình hiển thị điều hướng trong một định dạng thân thiện với người sử dụng nhiều hơn nữa, xấp xỉ một bản đồ di chuyển đơn giản.

Một Chỉ số radio từ (RMI), phát triển trước đến HSI, có một mũi tên khóa học chồng trên một thẻ quay trong đó cho thấy hiện tại của máy bay tiêu đề ở phía trên cùng của mặt số. "Đuôi" của mũi tên khóa học tại radial hiện hành từ nhà ga, và "đầu" của các điểm mũi tên ở đối ứng của (180 ° khác nhau) khóa học ra ga.

Một Diện tích Navigation (RNAV) hệ thống là một máy tính trên tàu, với màn hình hiển thị, và cơ sở dữ liệu điều hướng up-to-date. Ít nhất hai trạm VOR, hoặc một trạm VOR / DME là cần thiết, cho các máy tính để âm mưu vị trí máy bay trên bản đồ di chuyển, hoặc độ lệch khóa học hiển thị tương đối so với một điểm tham chiếu (virtual VOR station).

Trong nhiều trường hợp, các trạm VOR đã đồng nằm Khỏang cách thiết bị đo lường (DME) hoặc Tactical Air Navigation quân sự (TACAN) - sau này bao gồm cả hai tính năng khoảng cách DME và một tính năng riêng biệt TACAN góc phương vị cung cấp dữ liệu phi công quân sự tương tự như VOR dân sự. Một VOR đồng đặt và TACAN beacon được gọi là một VORTAC. Một VOR hợp nằm chỉ với DME được gọi là một VOR-DME. Một bố trí hình tròn với một khoảng cách VOR DME cho phép một vị trí sửa chữa một trạm. Cả hai VOR DMEs và TACANs chia sẻ cùng một hệ thống DME.

VORTACs và VOR-DMEs sử dụng một chương trình tiêu chuẩn hóa các tần số VOR TACAN / DME kênh ghép nối để một tần số VOR cụ thể luôn luôn được kết hợp với một đồng vị trí cụ thể TACAN hoặc DME kênh. Về trang thiết bị dân sự, tần số VHF được điều chỉnh và được tự động chọn kênh TACAN / DME thích hợp.

7

7.VORs, đường hàng không và cấu trúc enroute

VOR và trạm NDB cũ thường được sử dụng như nút giao thông dọc theo đường hô hấp . Một đường hàng không điển hình sẽ nhảy đến ga theo đường thẳng. Như bạn bay trong một máy bay thương mại, bạn sẽ nhận thấy rằng máy bay bay theo đường thẳng thỉnh thoảng một lần lượt bị phá vỡ bởi một khóa học mới. Những lần lượt được thường được thực hiện khi máy bay đi qua một trạm VOR hoặc tại một giao lộ trong không khí được xác định bởi một hoặc nhiều VORs. Điểm tham chiếu Navigational cũng có thể được xác định bởi các điểm mà tại đó hai radials từ trạm VOR khác nhau giao nhau, hoặc bằng cách VOR xuyên tâm và một khoảng cách DME. Đây là hình thức cơ bản của RNAV và cho phép điều hướng đến các điểm nằm cách xa trạm VOR. Khi hệ thống RNAV đã trở nên phổ biến, đặc biệt là dựa trên GPS , nhiều hơn và nhiều hơn nữa đường hô hấp đã được xác định bởi các điểm như vậy, loại bỏ sự cần thiết cho một số trên mặt đất VORs đắt tiền. Một phát triển gần đây là rằng, trong một số không phận, đã được gỡ bỏ sự cần thiết cho các điểm được xác định với các trạm mặt đất VOR. Điều này đã dẫn đến những dự đoán rằng VORs sẽ lỗi thời trong vòng một thập kỷ hoặc lâu hơn. Có ba loại của VORs: High Altitude, độ cao thấp và Terminal. Phạm vi của ba khác nhau. VORs thiết bị đầu cuối là chính xác đến 25 NM ra nước ngoài lên đến 12.000 ft.

Ở nhiều nước có hai hệ thống riêng biệt của đường hô hấp ở các cấp độ thấp hơn và cao hơn: từ mức thấp Airways (được biết đến ở Mỹ như Victor Airways ) và đường Air Upper (được biết đến ở Mỹ như các tuyến đường Jet ).

Hầu hết các máy bay trang bị cho bay bằng thiết bị (IFR) có ít nhất hai VOR thu. Cũng như cung cấp một bản sao lưu để thu chính, người nhận thứ hai cho phép thí điểm để dễ dàng theo dõi một bố trí hình tròn về phía một trạm VOR trong khi xem người nhận thứ hai để xem khi nào xuyên tâm nhất định từ

8

một trạm khác VOR được vượt qua, về cơ bản nhìn thấy khi một sửa chữa cụ thể được vượt qua.

8.Thông số kỹ thuật

a. Các hằng số

b. Các biến

9.Độ chính xác và độ tin cậy

Độ chính xác dự đoán của hệ thống VOR là ± 1,4 °. Tuy nhiên, dữ liệu thử nghiệm cho thấy 99,94% thời gian một hệ thống VOR có ít hơn ± 0,35 ° lỗi. Giám sát nội bộ của một trạm VOR sẽ đóng nó xuống, hoặc thay đổi một hệ thống ở chế độ chờ nếu lỗi trạm vượt quá một số giới hạn. Một Doppler VOR

9

beacon thường thay đổi - hoặc tắt máy khi tính chính xác mang vượt quá 1,0 °.  Quốc gia không khí cơ quan không gian thường có thể thiết lập giới hạn chặt chẽ hơn. Ví dụ, ở Úc, một giới hạn báo Tiểu học có thể được thiết lập thấp ± 0,5 ° trên một số cảnh báo Doppler VOR. 

ARINC 711-10 ngày 30 tháng 1 năm 2002 nói rằng độ chính xác nhận được trong vòng 0,4 ° với một xác suất thống kê 95% trong điều kiện khác nhau. Bất kỳ tuân thủ nhận tiêu chuẩn này phải đáp ứng hoặc vượt quá các dung sai này.

Tất cả các đài phát thanh cảnh báo chuyển hướng được yêu cầu phải theo dõi sản lượng của riêng của họ. Hầu hết các hệ thống dự phòng, do đó, sự thất bại của một hệ thống sẽ gây ra hệ thống tự động thay đổi giao cho một hoặc nhiều chế độ chờ. Các yêu cầu giám sát và dự phòng trong một số hệ thống Instrument Landing (ILS) có thể rất cao.

Triết lý chung theo sau là không có tín hiệu tốt hơn so với một tín hiệu xấu.

VOR cảnh báo tự theo dõi bằng cách có một hoặc nhiều nhận được ăng-ten đặt cách xa ngọn hải đăng các. Các tín hiệu từ các ăng-ten được xử lý để theo dõi nhiều khía cạnh của các tín hiệu.Các tín hiệu giám sát được quy định trong các tiêu chuẩn Hoa Kỳ và châu Âu. Các tiêu chuẩn chủ yếu là Tổ chức Hàng không dân dụng Thiết bị (EuroCAE) Standard ED-52 châu Âu . Năm thông số chính theo dõi sự chính xác mang, tài liệu tham khảo và chỉ số tín hiệu điều chế biến, mức độ tín hiệu, và sự hiện diện của bậc (gây ra bởi những lỗi ăng-ten cá nhân).

Lưu ý rằng các tín hiệu nhận được các ăng-ten, beacon một VOR Doppler, là khác nhau từ các tín hiệu nhận được một chiếc máy bay. Điều này là bởi vì các ăng-ten gần máy phát và bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng gần. Ví dụ, không gian miễn phí đường dẫn mất từ ăng-ten gần biên 1.5dB khác nhau (tại 113 MHz và ở khoảng cách 80 m) từ các tín hiệu nhận được từ ăng-ten biên phía xa. Đối với một chiếc máy bay xa xôi sẽ có không có sự khác biệt có thể đo đếm được. Tương tự như vậy, tốc độ đỉnh cao của giai đoạn thay đổi nhìn thấy một bộ tiếp nhận từ các ăng-ten tiếp tuyến. Đối với máy bay, những con đường tiếp tuyến sẽ gần như song song, nhưng đây không phải là trường hợp đối với một ăng-ten gần DVOR.

Tất cả các cảnh báo vô tuyến chuyển hướng được kiểm tra định kỳ để đảm bảo rằng họ đang thực hiện các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia thích hợp. Điều này

10

bao gồm các cảnh báo VOR,Thiết bị đo khoảng cách (DME), Instrument Landing Systems (ILS), và không-Directional Beacons (NDB).

Hiệu suất của họ được đo bằng máy bay được trang bị thiết bị kiểm tra. Thủ tục kiểm tra VOR là bay vòng quanh các ngọn hải đăng trong vòng tròn ở khoảng cách và độ cao được xác định, và cũng cùng radials nhiều. Những biện pháp máy bay cường độ tín hiệu, các chỉ số điều chế của tín hiệu tham chiếu và biến, và lỗi mang. Họ cũng sẽ đo các thông số lựa chọn khác, theo yêu cầu của chính quyền không phận địa phương / quốc gia. Lưu ý rằng cùng một thủ tục được sử dụng (thường là trong cùng một chuyến bay thử nghiệm) để kiểm tra Thiết bị đo khoảng cách (DME).

Trong thực tế, lỗi mang thường có thể vượt quá mức quy định tại Phụ lục 10, trong một số hướng. Điều này thường là do hiệu ứng địa hình, các tòa nhà gần VOR, hoặc, trong trường hợp của một DVOR, một số đối trọng ảnh hưởng. Lưu ý Doppler VOR cảnh báo sử dụng một groundplane cao được sử dụng để nâng caohiệu quả mô hình ăng-ten. Nó tạo ra một thùy mạnh mẽ ở một góc độ cao 30 ° bổ sung thùy ° 0 của bản thân các ăng-ten. Groundplane này được gọi là một đối trọng. Một đối trọng, mặc dù hiếm khi làm việc chính xác là một trong những hy vọng. Ví dụ, các cạnh của các đối trọng có thể hấp thụ và tỏa lại tín hiệu từ các ăng-ten, và nó có thể có xu hướng để làm điều này khác nhau ở một số hướng dẫn hơn so với những người khác.

Quốc gia không khí cơ quan không gian sẽ chấp nhận những sai sót mang khi chúng xảy ra dọc theo hướng dẫn mà không phải là xác định các tuyến đường giao thông không khí. Ví dụ, ở khu vực miền núi, VOR chỉ có thể cung cấp đủ cường độ tín hiệu và độ chính xác mang dọc theo một con đường tiếp cận đường băng.

Doppler VOR cảnh báo vốn chính xác hơn VORs thông thường vì họ có nhiều miễn dịch phản xạ từ những ngọn đồi và công trình xây dựng. Các tín hiệu biến trong một DVOR là 30 Hz FM tín hiệu, trong một CVOR nó là 30 Hz AM tín hiệu. Nếu tín hiệu AM từ một ngọn hải đăng CVOR bị trả lại giảm một tòa nhà hoặc đồi, chiếc máy bay sẽ thấy một giai đoạn xuất hiện để được ở trung tâm giai đoạn của tín hiệu chính và tín hiệu phản ánh, và giai đoạn trung tâm này sẽ di chuyển khi chùm tia quay. Trong một ngọn hải đăng DVOR, biến các tín hiệu, nếu phản ánh, sẽ có vẻ là hai tín hiệu FM mạnh bất bình đẳng và các giai đoạn khác nhau. Hai lần mỗi chu kỳ 30 Hz, độ lệch tức thời của hai tín hiệu sẽ là như

11

nhau, và vòng lặp giai đoạn bị khóa sẽ nhận được (tóm tắt) bối rối. Khi hai người tức thời độ lệch trôi dạt ngoài một lần nữa, các vòng lặp giai đoạn bị khóa sẽ thực hiện theo các tín hiệu với sức mạnh lớn nhất, đó sẽ là tín hiệu line-of-sight. Nếu sự phân chia giai đoạn của hai độ lệch là nhỏ, tuy nhiên, giai đoạn vòng lặp bị khóa sẽ trở nên ít có khả năng để khóa trên các tín hiệu thực sự cho một tỷ lệ lớn hơn của chu kỳ Hz 30 (điều này sẽ phụ thuộc vào băng thông của đầu ra của giai đoạn so sánh ở trên máy bay). Nói chung, một số phản xạ có thể gây ra các vấn đề nhỏ, nhưng thường về một thứ tự cường độ ít hơn trong một ngọn hải đăng CVOR.

10.Sử dụng một VOR

Nếu phi công muốn tiếp cận các trạm VOR từ đông do sau đó máy bay sẽ phải bay về phía tây do để đến ga. Thí điểm sẽ sử dụng OBS để xoay quay số la bàn cho đến khi số 27 (270 °) phù hợp với con trỏ (gọi là chỉ số Chính) ở phía trên của mặt số. Khi chặn máy bay 90 ° xuyên tâm (về phía đông của trạm VOR) kim sẽ được trung tâm và Để / Từ chỉ số sẽ hiển thị "To". Lưu ý rằng thí điểm đặt VOR để chỉ ra đối ứng, máy bay sẽ theo 90 ° xuyên tâm trong khi VOR chỉ ra rằng khóa học "đến" trạm VOR là 270 °. Này được gọi là "tiếp tục gửi đến vào xuyên tâm 090." Thí điểm cần duy nhất để giữ kim trung để theo các khóa học đến trạm VOR. Nếu kim drifts off-trung tâm máy bay sẽ được chuyển hướng tới kim cho đến khi nó là trung tâm một lần nữa. Sau khi máy bay đi qua trạm VOR Để / Từ chỉ thị sẽ cho biết "Từ" và máy bay sau đó được tiếp tục đi trên 270 ° xuyên tâm. Kim CDI có thể dao động hoặc đi đến quy mô đầy đủ trong "hình nón của sự nhầm lẫn" trực tiếp trên nhà ga nhưng sẽ recenter một khi máy bay đã bay một khoảng cách ngắn ngoài nhà ga.

Trong hình minh họa trên, thông báo rằng chiếc nhẫn nhóm được thiết lập với 360 ° (North) ở chỉ số chính, kim trung và Để / Từ chỉ số được hiển thị

12

"TO". VOR chỉ là việc tàu bay đang trên 360 ° nhiên (Bắc) đến trạm VOR (tức là máy bay là Nam của trạm VOR). Nếu Để / Từ chỉ số được hiển thị "Từ" nó có nghĩa là chiếc máy bay trên 360 ° xuyên tâm từ trạm VOR (tức là máy bay Bắc của VOR). Lưu ý rằng có hoàn toàn không có dấu hiệu của những gì hướng máy bay đang bay. Chiếc máy bay có thể bay phương Tây do và ảnh chụp nhanh này của VOR có thể là thời điểm khi nó vượt qua 360 ° xuyên tâm

11.Chặn VOR radials

Có rất nhiều phương pháp có sẵn để xác định những nhóm bay để đánh chặn một radial từ nhà ga hoặc một khóa học để nhà ga. Phương pháp phổ biến nhất liên quan đến việc TITPIT từ viết tắt. Từ viết tắt là viết tắt của Tune - Xác định - Twist - Parallel - Intercept - Track. Mỗi bước khá quan trọng để đảm bảo máy bay đứng đầu là nơi nó đang được chỉ đạo. Đầu tiên, điều chỉnh tần số VOR mong muốn vào các đài phát thanh điều hướng thứ hai, và quan trọng nhất, Xác định các trạm VOR chính xác bằng cách kiểm tra mã morse nghe với biểu đồ mặt cắt. Thứ ba, xoay VOR OBS núm để xuyên tâm mong muốn (TỪ) hoặc khóa học (TO) trạm. Thứ tư, ngân hàng máy bay cho đến khi chỉ số nhóm cho biết bộ xuyên tâm hoặc khóa học trong các VOR. Bước thứ năm là bay về phía kim. Nếu kim là bên trái, rẽ trái 30-45 ° và ngược lại. Bước cuối cùng một lần kim VOR trung, lần lượt các nhóm máy bay trở lại bố trí hình tròn hoặc khóa học để theo dõi bố trí hình tròn hoặc khóa học bay. Nếu có gió, một góc độ điều chỉnh gió sẽ cần thiết để duy trì các trung tâm kim VOR.

Một phương pháp để đánh chặn một radial VOR tồn tại và chặt chẽ hơn gắn với những hoạt động của một HSI ( Chỉ số Tình hình ngang ). Ba bước đầu tiên ở trên là như nhau, điều chỉnh, xác định và xoắn. Tại thời điểm này, kim VOR cần được di dời sang bên trái hoặc bên phải. Nhìn vào các chỉ số VOR,

13

những con số trên cùng bên với kim sẽ luôn luôn là các tiêu đề cần thiết để trả lại kim trở lại trung tâm. Nhóm máy bay sau đó được chuyển sang liên kết chính nó với một trong các nhóm bóng mờ. Nếu được thực hiện đúng cách, phương pháp này sẽ không bao giờ sản xuất cảm biến đảo ngược.

Một ví dụ tốt là điều này, một chiếc máy bay đang đi du lịch ở góc tọa độ phía tây bắc liên quan đến VOR. Xuyên tâm VOR chính xác máy bay trên là 315 °. Sau khi điều chỉnh, xác định và xoắn OBS núm để 360 °, kim lệch về bên phải. Kim màu số giữa 360 và 090. Nếu máy bay quay với một nhóm bất cứ nơi nào trong phạm vi này, máy bay sẽ đánh chặn xuyên tâm.

Làm thế nào đảo ngược sensing phủ nhận bằng cách sử dụng phương pháp này? Trong bài tập trước, nếu các máy bay đang bay một nhóm 180 °, kim vẫn sẽ làm chệch hướng bên phải hiển thị các tiêu đề chính xác để bay, nhưng từ góc độ của phi công, nó sẽ dường như chỉ ra một lượt tây. Chương trình thí điểm nên rẽ trái mặc dù các điểm kim đúng, vì nó là một biến ngắn hơn để một nhóm 045 ° để đánh chặn các xuyên tâm.

Sử dụng phương pháp này sẽ đảm bảo sự hiểu biết nhanh chóng như thế nào một công trình HSI là HSI trực quan cho thấy những gì chúng ta về tinh thần cố gắng để làm.

PHẦN II : DME ( Distance Measuring Equipment )

1. DME là gì ?

- Thiết bị đo khoảng cách (DME) là một bộ dẫn đường vô tuyến dựa trên công nghệ đo lường khoảng cách phạm vi nghiêng bởi thời gian truyền trễ của tín hiệu vô tuyến VHF hoặc UHF.

Được phát triển tại Úc, nó được phát minh bởi Edward George “Taffy”Bowen trong khi được thuê như trưởng ban vật lý vô tuyến của tổ chức nghiên cứu công nghiệp và khoa học liên ban (thuộc khối thịnh vượng chung) (CSIRO). Một phiên bản kỹ thuật khác của hệ thống này được phát triển bởi AWAL (“hữu hạn Úc hợp nhất không dây”) vào đầu những năm 1950, hoạt động trên dải tần 200MHz VHF. Phiên bản nội địa trong nước Úc này được cho là do cục liên bang về hàng không dân dụng như là DME(D) (hay là DME nội địa) và phiên bản quốc tế sau đó được “sử dụng” bởi ICAO như là DME(i).

14

DME tương tự như một rada thứ cấp ngoại trừ việc hoạt động thì ngược lại. Hệ thống này là sự phát triển sau chiến tranh(hậu chiến) của hệ thống IFF(HT xác định bạn hay kẻ thù) trong chiến tranh TG thứ II. Để duy trì sự tương thích DME được xác định có chức năng giống với bộ phận đo khoảng cách của TACAN

Đài DME trên mặt đất cung cấp cho phi công thông tin chính xác về khoảng cách (cự ly) từ máy bay đến điểm đặt đài thông qua trao đổi tín hiệu (hỏi và trả lời) giữa DME và thiết bị đồng bộ DME trên máy bay. DME thường được bố trí kết hợp cùng các phương tiện phù trợ dẫn đường vô tuyến khác như VOR hay ILS để đáp ứng yêu cầu dẫn đường trên máy bay hay dẫn đường tại sân.

Băng tần số sử dụng :

- Trên không : 1025 MHz – 1150 MHz ( L band)

- Trạm mặt đất : 63 kênh tần số dưới nằm trong khoảng 1025 -1087MHz.

- 63 kênh tần số trên nằm trong khoảng 1088 – 1150MHz.

2. Phân loại

- DME sân (airport DME): DME được triển khai cùng thiết bị hướng dẫn hạ cánh ILS trên sân bay để dẫn đường cho máy bay tiếp cận và hạ cánh. Thông tin do DME cung cấp trong trường hợp này là khoảng cách từ máy bay đến điểm đầu đường băng hay điểm tiếp đất.

- DME trên đường bay (En-route DME): DME được triển khai cùng đài VOR để dẫn đường trên đường bay.

15

3. Nguyên tắc hoạt động của DME

Các máy bay sử dụng DME để xác định khoảng cách của chúng tới bộ tách sóng ở trên đất liền bằng cách gửi và nhận các cặp xung -2 xung riêng biệt và có khoảng thời gian xác định. Các trạm mặt đất được đồng vị trí điển hình với VORs. Một hệ thống tách sóng mặt đất DEM điển hình dùng cho sự xác định một vật đứng yên hay đang bay sẽ có một đỉnh xung tín hiệu nối ra là 1KW trên kênh UHF xác định.

Một DME công suất thấp cũng có thể đồng vị trí với ILS GLIDE SLOPE nơi mà nó cung cấp chức năng xác định khoảng cách chính xác, tương tự như vậy được cung cấp bởi ILS Marker Beacons.

4.Phần cứng:

Hệ thống DME bao gồm một máy phát/nhận UHF (bộ thẩm tra) trên máy bay và một bộ nhận và phát UHF (bộ phát đáp) trên mặt đất.

5.Định thời:

Thời gian máy bay kiểm tra bộ tách sóng mặt đất bằng một chuỗi các cặp xung (các tín hiệu hỏi) và sau một khoảng thời gian trễ chính xác (thường là 50µs) trạm mặt đất trả lời bằng một chuỗi đồng nhất những cặp xung phản hồi. Máy thu DME trên máy bay tìm kiếm các cặp xung bằng khoảng thời gian chính xác giữa chúng(X mode= khoảng cách 12 µs), khoảng thời gian này được xác định do hình dạng tín hiệu hỏi đặc biệt của từng máy bay riêng biệt. Bộ thẩm tra máy bay khóa với các trạm DME mặt đất khi nó hiểu rằng dãy xung đặc biệt là dãy kiểm tra mà nó đã gửi ban đầu. khi bộ nhận bị khóa lại nó có một cửa sổ thời gian hẹp hơn mà ở đó nó tìm kiểm những âm vọng và có thể tiếp tục khóa.

6.Tính toán khoảng cách

Một xung vô tuyến mất khoảng 12.36µs để đi hết một hải lý và phản xạ trở lại, điều đó cũng được gọi như một radar dặm. Thời gian khác chênh lệch giữa tín hiệu hỏi và trả lời 1 hải lý trừ đi 50µs bộ tách sóng mặt đất trễ được đo bằng thời gian của mạch tín hiệu hỏi và được dịch sang một phép đo khoảng cách giữ các hải lý, mà sau đó sẽ hiển thị trên buồng lái.

16

Công thức khoảng cách, khoảng cách = vận tôc x thời gian, nó được sử dụng ở maysthu DME để tính toán khoảng cách đến trạm DME mặt đất. Vận tốc trong tính toán tỷ lệ với các xung vô tuyến. Đó là tốc độ ánh sáng(3x108m/s hoặc 186mi/s). Thời gian tính toán là(tổng cộng thời gian – 50s)/2.

7.Đặc tính kỹ thuật:

Một bộ phát đáp điển hình co thể cung cấp thông tin khoảng cách đến 100 máy bay trong cùng một khoảng thời gian. Trên giới hạn này bộ phát đáp tránh việc quá tải bằng việc giới hạn độ lợi của máy thu. Để trả lời tín hiệu hỏi yếu hơn, xa hơn thì bộ phát đáp được bở qua để giảm tải. DME có thể được sử dụng bởi 300 người sử dụng cùng lúc. Điều kiện kỹ thuaath của trạm DME khi nó quá tải và ko thể tiếp nhận nhiều hơn 100 máy bay thì được gọi là trạm bão hòa.

8.Tần số vô tuyến và dữ liệu điều chế:

Các tần số DME được kết cặp với các tần số trong vùng đẳng hướng VHF và một bộ thẩm tra DME được thiết kể để tự động chuyển thành tần số DME tương ứng khi tần số VOR tương ứng được lựa chọn. Một bộ thẩm tra DME trên máy bay sd các tần sớ từ 1025 đến 1150 MHZ. Bộ tách sóng DME phát trên 1 kênh trong phạm vi 962 đến 1150 MHZ và nhận trên 1 kênh tương úng giữa 962 đến 1213 MHz băng thông được chia thành 126 kênh cho bộ thẩm tra và cho bộ trả lời. tần số trả lời và tần số thẩmm tra luôn khác nhau là 63 MHz. Khoảng cách của tất cả các kênh này là 1 MHz với độ rộng của phổ tín hiệu là 100KHz.

Các tài liệu tham khảo kỹ thuật với kênh x và y chỉ liên quan tới khoảng cách của cách xung đơn trong cặp xung DME khoảng cách 12 Mcs với kênh x và 30µs với kênh y. Các thiết bị DME tự xác định với một mã 1350 Hz ba ký tự xác định. Nếu được sắp xếp với một VOR hoặc IRF nó sẽ có mã xác định giống như (facility) khả năng chủ. Ngaoif ra bộ DME sẽ tự xác định nói giữa những bộ

17

DME của …. Bộ xác đinh DME có 1350 Hz để phân biệt nó với tong 1020 hz của VOR hoặc bộ định vị ILS.

9.Thiết bị

Các trạm mặt đất thường được đồng vị trí với VORs và ILS. Hệ thống hoạt động trên các tần số từ 960 MHz - 1215 MHz trong băng tần UHF. Mỗi một trạm DME mặt đất có thể đáp ứng tối đa cho 100 máy bay tại 1 thời gian trước khi đạt đến độ bão hòa . Nó có sẵn 126 kênh để sử dụng cho dân dụng ,sử dụng hai mã X và Y. Mỗi kênh sử dụng một kết hợp duy nhất thiết lập tần số trên không và đèn hiệu mặt đất cặp đôi này đã được xây dựng bởi ICAO và sử dụng như vậy trên toàn thế giới. Phi công không cần phải biết chính xác tần số kể từ khi kết hợp được lựa chọn tự động bằng cách lựa chọn một tần số VHF kết hợp với một trong hai máy phát VOR hoặc máy dò ILS.

10.Ghép nối VOR/DME

Khi ở cùng vị trí , mặc dù hoạt động trên các tần số khác nhau VOR trên VHF và DME trên UHF, cả hai trợ giúp định hướng có xác định cùng một mã Morse. Tuy nhiên một độ dốc cao hơn và với lan truyền dài cho DME, nó dduocj nghe hai lần trong một phút. Giữa các nhận dạng DME, hai hoặc ba nhận dạng của VOR có thể nhận được. Trong trường hợp chỉ có mọt trong số họ nghe được, phi công có thể phân biệt từ đường pitch và số lần xác định nghe được trong một phút, nơi các máy phát đang hoạt động.

11.Ghép nối ILS/DME

Bây giờ hầu hết các máy dò ILS được ghép nối với một DME nằm rất gần với ngưỡng hạ cánh của đường băng. Điều này sẽ cung cấp đầy đủ và chính xác liên tục về khoảng cách trong thời gian máy bay hạ cánh.

12.ĐỘ NGHIÊNG VÀ PHẠM VI MẶT ĐẤT

Nó là một điều cần phải lưu ý, khi bay trên không trạm DME sẽ không chỉ ra phạm vi không mà sẽ chỉ ra chiều cao so với mặt đất là khoảng cách đến đài rada.

Như một quy luật trái ngược , lỗi này là không đáng kể, nếu độ nghiêng chỉ khoảng 1nm/1000feet của chiều cao so với mặt đất. Điều đó nói rằng tại 5000feet AGL vượt quá 5nm, sự khác biệt trong hai dãy đó là không đáng kể.

Một ILS kết hợp với DME là một thiết kế để cung cấp chính xác phạm vi mặt đất dọc theo đường trung tâm đường băng tới khi máy bay hạ cánh. Điều đó có nghĩa là khoảng cách cung cấp trong các hướng khác từ một DME là lỗi nhỏ.

18

13.Định vị vị trí với DME

Phạm vi DME là một vòng tròn vị trí dòng với trạm dẫn đường DME ở trung tâm và phạm vi bán kính. Kết hợp nó với một thiết bị khác để định vị được vị trí tốt hơn. Đồng vị trí VOR/DME luôn cung cấp những góc giao nhau 90° và do đó có thể xác định vị trí chính xác hơn.

Độ chính xác của vị trí có thể bị suy giảm nếu VOR hoặc NDB khác được sử dụng cho các dòng vị trí thứ hai. Góc cắt nhỏ hơn 45° hoặc sử dụng hai DME , hai bên cùng theo dõi sẽ cho kết quả vị trí sóng radio với độ chính xác không cao.

14.Chỉ dẫn qua trạm DME

Trong trường hợp máy bay đang bay trực tiếp đến trạm DME , vị trí của nó ở trên đầu của trạm DME sẽ được chỉ dẫn nhanh chóng giảm khoảng cách. Nếu không theo dõi hoặc đi từ một trạm DME, tỷ số sai lệch sẽ giảm dần và đọc không., khi máy báy trực thăng đến một vị trí ngang sườn. Tại thời điểm này

19

khoảng cách chỉ dẫn sẽ là tối thiểu.Nếu tiếp tục giảm tỷ lệ sai lệch với khoảng cách ngày càng tăng.

Dẫn đường DME như là một sự lựa chọn cuối cùng và trong sự vắng mặt của phương vị, một lần ở vị trí phương vị phi công có thể chuyển hướng 90° về phía trạm và chú ý khoảng cách đang đọc giảm. Trong trường hợp, sau khi chuyển hướng khoảng cách bắt đầu tăng, sự chuyển hướng đó làm đi sai hướng.

15.Độ chính xác

Độ chính xác của trạm mặt đất DME là 185 m việc hiểu rằng DME cũng cấp khoảng cách thực từ máy bay đến bộ tách sóng DME là rất quan trong. Khoảng cách này thường được gọi như vùng xiên và phụ thuộc dạng tam giác vào độ cao thẳng đứng với bộ tách sóng và khoảng cách trên mặt đất tới nó.

Cho ví dụ một máy bay ở ngay trên trạm DME tại độ cao 6000ft sẽ vẫn chỉ 1,9Km trên nối ra DME. Máy bay cách xa chính xác 1 dặm theo phương thẳng đứng. Sai số xùng xiên hầu như phát ra tại các độ cao khi đóng trạm DME.

Những hỗ trợ định vị vô tuyến phải giữ độ chính xác xác định được quy ước bởi các tiêu chuẩn quốc tế, FAA, ICAO, … Để đảm bảo trong trường hợp …, các tổ chức kiểm tra máy bay kiểm tra định kỳ các thông số với những máy bay được trang bị chính xác để hiệu chỉnh và chứng nhận độ chính xác của DME.

Phần III: Một số thiết bị dẫn đường

1. CVOR 1150

CVOR sử dụng mạng Anten 4 vòng (Four-loop Antenna) bao gồm 4 anten vòng đơn kiểu Alford. Giản đồ hướng phát xạ của mạng anten 4 vòng có dạng hình tròn (vô hướng) trong mặt phẳng ngang và dạng hình số 8 trong mặt phẳng đứng. Các anten vòng đơn được gắn trên đĩa đỡ và lắp cố định ở độ cao 48 inches (khoảng ½ bước sóng) phía trên dàn đối trọng (counterpoise) bằng kim loại. Toàn bộ hệ thống anten 4 vòng có vòm che (Radome) bằng sợi thuỷ tinh.

20

Mỗi anten vòng đơn Alford cấu tạo từ hai anten dipole có độ dài cố định được gập lại và sắp xếp sao cho các đoạn giữa của chúng tạo thành hình vuông trong mặt phẳng ngang có chiều dài mỗi cạnh xấp xỉ ¼ bước sóng. Anten vòng Alford có giản đồ hướng hình tròn (vô hướng) trong mặt phẳng ngang và hình số 8 trong mặt phẳng đứng. Sóng do anten vòng Alford phát xạ là sóng phân cực ngang.

21

Tín hiệu Pha chuẩn 30Hz FM sau tách sóng tần số ở máy thu trên máy bay có pha không đổi tại mọi điểm thu (không phụ thuộc vị trí diểm thu) Tín hiệu Pha biến đổi 30Hz AM nhận được tại mỗi điểm thu do búp sóng hình limacon quay trong mặt phẳng ngang với tốc độ 30 vòng/s. Biên độ tín hiệu đạt cực đại khi đỉnh của limacon chiếu đúng điểm thu. Biên độ tín hiệu AM giảm dần khi đỉnh của limacon quay khỏi điểm thu. Do vậy, pha của tín hiệu 30Hz AM thay đổi phụ thuộc vào vị trí của điểm thu. Khi đỉnh limacon chiếu đúng hướng Bắc, pha của các tín hiệu 30Hz FM và AM trùng nhau.  Độ chính xác xác định vị trí của hệ thống CVOR phụ thuộc vào độ chính xác của tín hiệu Pha biến đổi. Về phần mình, tín hiệu Pha biến đổi lại phụ thuộc vào tính chính xác của hình dạng giản đồ hướng tổng hợp của hệ thống anten CVOR trong không gian. Chính vì vậy độ chính xác của CVOR bị tác động bởi hiệu ứng đa đường (multipath) do sự phản xạ của tín hiệu từ các địa vật quanh đài và các loại nhiễu làm biến dạng giản đồ hướng của hệ thống anten hay đường bao của tín hiệu điều biên AM. Điều này có thể khắc phục bằng cách tăng kích thước của hệ thống anten trong mặt phẳng ngang, nhưng lại không thực tế, nên một hệ

22

thống VOR mới đã được phát triển để thay thế cho CVOR – đó là VOR sử dụng hiệu ứng Doppler hay DVOR.

2.DVOR 1150

DVOR là VOR thế hệ thứ hai, sự xuất hiện của chúng nhằm mục đích nâng cao chất lượng tín hiệu và độ chính xác cho hệ thống VOR.

Tín hiệu Pha chuẩn (REFERENCE) của DVOR được điều chế biên độ (AM), còn tín hiệu Pha biến đổi (VARIABLE) được điều chế tần số (FM) nhờ hiệu ứng Doppler. Có nghĩa là sự điều chế các tín hiệu của DVOR ngược với CVOR. Tín hiệu Pha biến đổi được điều chế tần số ít bị tác động bởi nhiễu và sự phản xạsóngtừ địa vật so với tín hiệu điều chế biên độ, do đó cho phép xác định vị trí chính xác hơn (trong thực tế sai số đo giảm khoảng 10 lần).

Tín hiệu Pha chuẩn của DVOR được tạo ra bằng cách dùng tín hiệu âm tần 30Hz điều chế biên độ sóng mang. Tín hiệu điều biên này được phát xạ vô hướng trong mặt phẳng ngang nhờ anten trung tâm – anten sóng mang. Giản đồ hướng phát xạ tín hiệu 30Hz AM của anten trung tâm có dạng hình tròn, do đó tín hiệu 30Hz AM sau tách sóng ở máy thu trên máy bay có pha không phụ thuộc vào vị trí (phương vị) của điểm thu.

Để tạo ra tín hiệu Pha biến đổi, DVOR sử dụng cặp anten - được gọi là anten biên - đối xứng qua anten sóng mang và quay ngược chiều kim đồng hồ trong mặt phẳng ngang với tốc độ 30 vòng/giây. Các anten biên có cấu tạo và giản đồ hướng giống như anten trung tâm, một anten phát xạ tín hiệu fc + 9960Hz (USB – Biên trên), còn anten kia phát xạ tín hiệu fc – 9960Hz (LSB – Biên dưới), ở đây fc là tần số sóng mang. Tổng hợp các tín hiệu do anten sóng mang và hai

23

anten biên phát xạ trong không gian tại điểm thu sẽ là sóng mang được điều chế biên độ bởi tín hiệu 9960Hz, hay sóng mang phụ, còn sóng mang phụ lại bị điều tần với tần số 30Hz bởi hiệu ứng Doppler do sự chuyển động tương đối của anten biên so với điểm thu.

Khi anten USB chuyển động về phía máy bay, hiệu ứng Doppler sẽ làm cho tần số tín hiệu ở đầu vào máy thu của máy bay trở nên lớn hơn fc+9960 Hz. Trong khi đó anten LSB chuyển động ra xa máy bay và làm cho tần số ở đầu vào máy thu nhỏ hơn fc-9960 Hz. Sự thay đổi tần số diễn ra theo quy luật hình sin với tần số 30Hz do tốc độ quay của anten là 30 vòng/giây. Độ dịch tần Doppler đạt giá trị cực đại khi đường thẳng nối hai anten biên vuông góc với bán kính (phương vị) của máy bay và bằng “0” khi hai anten biên thẳng hàng với bán kính của máy bay (lúc này khoảng cách giữa hai anten biên và máy bay không thay đổi). Thời điểm độ dich tần Doppler bằng “0” khác nhau khi máy bay ở các vị trí khác nhau quanh đài VOR. Chính vì vậy tín hiệu 30Hz FM sau tách sóng có pha thay đổi phụ thuộc vào vị trí của điểm thu. Khi máy bay nằm đúng hướng Bắc, pha của tín hiệu 30Hz FM và 30Hz AM trùng nhau.Trong thực tế máy thu VOR trên máy bay phải thu và xử lý được tín hiệu không phân biệt của CVOR hay DVOR, vì vậy độ dịch tần Doppler cũng phải bằng 480Hz. Độ dịch tần Doppler được tính theo biểu thức:

 

24

Thực tế các anten biên không quay một cách vật lý mà hệ thống anten của DVOR tạo giả cánh tay quay với hai anten phát ở hai đầu, một anten phát xạ tín hiệu biên trên còn anten kia phát xạ tín hiệu biên dưới. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng 48 anten vô hướng sắp xếp cách đều nhau trên chu vi của hình tròn đường kính 44 feet (13.4 m), để tạo ra 24 cặp anten biên, và một anten ở tâm hình tròn phát xạ tín hiệu sóng mang. Các cặp anten biên được chuyển mạch phát lần lượt bằng điện với tần số 30Hz, tương ứng với tốc độ quay của anten là 30 vòng/s. Cả anten sóng mang và anten biên đều là loại anten vòng Alford, cấu tạo từ hai anten dipole có độ dài cố định được gập lại và sắp xếp sao cho các đoạn giữa của chúng tạo thành hình vuông trong mặt phẳng ngang có chiều dài mỗi cạnh xấp xỉ ¼ bước sóng. Anten sóng mang và các anten biên được gắn trên đĩa đỡ và được lắp cố định ở độ cao 49 inches (khoảng ½ bước sóng) phía trên dàn đối trọng (counterpoise) bằng kim loại. Mỗi anten đều có vòm bảo vệ bằng sợi thủy tinh dạng hình côn.

Anten vòng Alford có giản đồ hướng hình tròn (vô hướng) trong mặt phẳng ngang và hình số 8 trong mặt phẳng đứng. Sóng do anten vòng Alford phát xạ là sóng phân cực ngang.

25

26

MỤC LỤC

PHẦN I : VOR – (VHF OMNIDIRECTIONAL RANGE)...................................11. VOR là gì?....................................................................................................12.Ưu nhược điểm của VOR.................................................................................23.Phân loại...........................................................................................................34.Lịch sử phát triển của VOR..............................................................................35.Các tính năng....................................................................................................46.Nguyên lý hoạt động........................................................................................57.VORs, đường hàng không và cấu trúc enroute................................................78.Thông số kỹ thuật.............................................................................................89.Độ chính xác và độ tin cậy...............................................................................810.Sử dụng một VOR........................................................................................1111.Chặn VOR radials........................................................................................12

PHẦN II : DME ( Distance Measuring Equipment )...........................................131. DME là gì ?...................................................................................................132. Phân loại........................................................................................................143. Nguyên tắc hoạt động của DME...................................................................154.Phần cứng:......................................................................................................155.Định thời:.......................................................................................................156.Tính toán khoảng cách...................................................................................157.Đặc tính kỹ thuật:...........................................................................................168.Tần số vô tuyến và dữ liệu điều chế:..............................................................169.Thiết bị...........................................................................................................1710.Ghép nối VOR/DME....................................................................................1711.Ghép nối ILS/DME......................................................................................1712.ĐỘ NGHIÊNG VÀ PHẠM VI MẶT ĐẤT.................................................1713.Định vị vị trí với DME.................................................................................1814.Chỉ dẫn qua trạm DME................................................................................1915.Độ chính xác.................................................................................................19

Phần III: Một số thiết bị dẫn đường.....................................................................191. CVOR 1150................................................................................................192.DVOR 1150....................................................................................................22

27

Tài liệu tham khảohttp://en.wikipedia.org/wiki/VHF_omnidirectional_rangehttp://en.wikipedia.org/wiki/Distance_measuring_equipmentvà một số tài liệu khác…

28