[实用新型]一种地面塔康设备方位模拟器

说明书

技术领域

本实用新型属于无线电近距导航技术领域，具体涉及一种地面塔康设备方位模拟器。

背景技术

在二十世纪中期，为了实现精确空中定位导航，由美国费得拉尔电信实验室根据美空军、海军的建议，研制了塔康系统。塔康系统是我空军重要的导航系统之一，利用塔康导航系统可以保障飞机沿预定航线飞向目标、机群的空中集合、会和以及在复杂气象条件下引导飞机归航和进场着陆等。

地面塔康设备信号模拟器又称为塔康信标模拟器（TACANBeaconSimulator），是塔康机载设备在工厂生产调试过程中的专用信号源，它可以测试机载接收机的灵敏度，模拟塔康系统的任意波道和任意工作状态，还可以识别信号通道功能，还可以模拟真实塔康信标台，提供方位信息。地面塔康信号设备模拟器通常在飞机飞行前后检查机载设备是否工作正常，对降低飞行故障有重要作用。

传统的地面塔康设备方位模拟器是地面塔康信号设备模拟器的一个分支，采用“x86处理器+模拟电路”构架，实现方位的模拟，运用了大量模拟电路进行信号处理，相位鉴别，从而造成系统体积庞大、可扩展性差、功耗大、稳定性差并且只能进行有限的固定方位的模拟。

发明内容

地面塔康设备方位模拟器用于模拟飞行时候和地面塔台之间的方位信息，检测机载塔康导航系统，对降低飞行事故率有很大作用。本方案提供的地面塔康设备方位模拟器主要的构思为，利用FPGA产生频率为15HZ的包络波形A和频率为135HZ的包络波形B且这两种包络波形的初始相位相同；FPGA还产生主副脉冲形成的包络波形C；利用FPGA将模拟方位转化为包络波形A、B与包络波形C的相位差。

地面塔康设备方位模拟器,包括数字信号处理板块，数字信号处理板块上连接有LCD显示模块、按键模块、网络接口、上/下变频；上/下变频上还连接有天线；数字信号处理板块还包括FPGA模块，FPGA模块连接有DSP模块；DSP模块上还连接有储存单元1、网口单元、串行接口单元；FPGA模块还连接有A/D转换模块、时钟芯片、D/A转换模块、储存单元2；时钟芯片上还连接有A/D转换模块、D/A转换模块、恒温晶振。FPGA根据设置的模拟方位值，计算出主/副基准脉冲包络C开始时刻与包络波形A和B（包络波形A与包络波形B的正向过零点相同）开始时刻的时刻差；FPGA在产生一组主/副基准脉冲包络C的起始时刻，将包络波形B和C进行延时处理，延时时间为所述时刻差；延时完成后将所述包络波形A和B、主/副基准脉冲包络C叠加得到塔康方位信号开始输出波形。输出的波形依次经过D/A转换、上变频模块处理后通过天线输出。FPGA模块与DSP模块主要完成的功能为：显示控制、系统配置和管理、模式信号产生及编码、脉冲生成以及处理，塔康应答脉冲产生，主/辅基线脉冲产生、射频接口时序产生和控制、D/A处理控制、A/D处理控制、功放衰减处理控制、整机系统维护及自检。

所述地面塔康设备方位模拟器具有如下优点：

1.由于地面塔康设备方位模拟器取代了复杂的模拟电路，系统的硬件体积小于250*200*30mm，系统功耗降低到10-20W；

2.地面塔康设备方位模拟器采用了FPGA+DSP架构，可实现系统的升级；

3.地面塔康设备方位模拟器的理论方位模拟精度位小于0.001°。

附图说明

1.图1为地面塔康设备方位模拟器框图。

2.图2为数字信号处理板卡框图。

3.图3为方位220度的塔康方位信号模拟波形。

4.图4为塔康方位信号模拟波形产生框图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，按键模块将模拟的方位信号值转化二进制的代码通过串行接口输入数字信号处理板块，再由FPGA整体对DSP模块、A/D转换模块、D/A转换模块进行综合控制。DPGA按照按键模块输入的方位值产生主/副基准脉冲包络、延迟相位角、15HZ包络波形、135HZ包络波形，延迟相位角由给定的模拟的方位信号值换算得出；15HZ包络波形与135HZ包络波形的正向过零点相同。主/副基准脉冲包络与延迟过后的15HZ、135HZ包络波形形成了塔康方位信号，这样就形成了与实际的塔康方位信号相同的波形。模拟的塔康方位信号再通过D/A转换模块后，由上变频模块和天线组成的射频发射器发射给机载塔康系统。

实施例2