导航口试整理2016-06-22

(注意:首先感谢以前题库的整理者们,本题库是根据之前的题库以及截止最近出现过的考题,对应书本一一寻找的答案,对于未标注页码的题目为非在书上寻找的答案,仅供参考。题目中所有括号里的内容或者问题都是表示与其前面的问题是同一个答案。即与前面问题的不同问法。此整理仅供参考。)

自动定向机ADF及无线电导航基础知识

1、当无线电波从各个方向输入时,画出ADF环形天线的电动势矢量图?(P319)

A:当线环与电台所在的方向垂直时,因为电波到达两个铅锤边的行程相等,故合成感应电动势为0;当线环与电台所在的方向一致时,电波先到达铅锤边AC,后到达铅锤边BD,AC边上产生的感应电动势超前BD边上产生的感应电动势一个角度。这个大小取决于两个迁铅锤边间的距离,即电磁波的行程差;当线环与电台所在的方向呈任意角度,电波先到达AC边产生感应电动势,后到达BD边产生感应电动势,电波传输的形成差=AC与BD两边之间的有效长度。(图P319)

2、自动定向机ADF的定向原理?ADF的功用?(P316)

A:**利用无线电技术确定空间目标相对于地面导航台的角度坐标,实际上确定发射或接收无线电波的传播方向。自动定向机有两种工作天线,一种是无方向性的垂直天线,其接收信号用来调谐接收机,并与环形天线接收的信号进行叠加,为定向机提供单值定向;另一种是有方向性的环形天线,用来提供方位信息。环形天线的方向图为“8”字形,垂直天线的方向性图为一个圆。环形天线与垂直天线组合方向图为心脏形方向图。

**(1)测量飞机纵轴方向(航向)到地面导航台(或中波电台)的相对方位角

(2)利用测出的相对方位角的变化判断飞机飞越导航台的时间

(3)当飞机飞越导航台后,可利用ADF的方位指示保持飞机沿预定航线背台飞行。在向台或背台飞行时,还可以求出偏流修正轨迹

(4)驾驶员利用“向/背”台飞行,还可以操作飞机切入预定航线。同时可以进行穿云着陆和在机场上空做等待飞行

(5)可以对飞机进行空中定位测量

(6)可接收中波民用广播电台的信号,用于定向或收听广播使用。还可以收听500Hz的遇险信号,以确定遇险方位。

3、ADF在日落时分2000Hz时不稳定,而选用频率低一点的1350Hz会好一点,是什么原因造成的以及

为什么?(P331)(同题9)

A:由于夜间效应造成的。ADF工作在中波波段,电离层对电波的吸收白天比夜间强,因此白天在200海里距离之内接收机只能接收到地波信号;而在晚上,电波受电离层的损耗比白天要小,由电离层反射的天波分量加强,所以ADF同时能接收到天波和地波信号。这一方面会形成电波衰落,另一方面由于反射的天波将使垂直极化波变为椭圆极化波,在环形天线的水平部分产生感应电势,不仅会使接收信号减弱,同时还会使环形天线的最小接收方向模糊不清而造成定向误差。由于夜间电离层变化极大,工作在中波的自动定向机在夜间受的影响较大,所以这种极化误差也称为夜间效应。由于波长越长,电离层反射越弱,选择低一点的频率有助于电离层对波的吸收,减少天波分量。所以选择低频率的接收机有助于减少天波的吸收。

4、ADF的象限误差(罗差)是怎么产生的?以及它的修正原理?(P331)

A:**象限误差也叫罗差,主要是环形天线附近金属导体的干扰误差。当地面电台辐射的无线电波射到飞机机身等金属物体上时,会在金属物体上产生交变的感应电流,该电流又在机身等金属物体周围产生辐射电波,这种现象称为二次辐射。二次辐射电波与原信号电波叠加后,合成电波作用到环形天线的方向与原电波传播方向差一个角度,从而改变了定向方向,造成了误差,也就是象限误差。象限误差的规律是当飞机与地面台相对方位为0°、90°、180°、270°时,无象限误差;当角度为45°、135°、225°和315°时象限误差最大。(罗差曲线图P332)

**象限误差修正的基本措施是采用象限误差修正器来修正。因为机械装置的罗差补偿器笨重,结构复杂,可靠性差,所以现在一般采用电感式罗差补偿器。它用于正交固定环形天线式自动定向机,接在环形天线与接收机之间,将正交固定式环形天线的横向线圈(作负罗差修正)或纵向线圈(作正罗差

修正)的信号按修正度数要求给以相应的衰减,从而得到适当的罗差补偿(即象限误差得到适当修正)5、ADF系统组成及它们的功用?(P315)

A:自动定向系统由机载自动定向机ADF和地面设备所组成。地面设备主要有航线导航台和双归航台两大类。机载自动定向机ADF包括:

(1)自动定向接收机:主要用来接收和处理环形天线和垂直天线受到的地面导航台信号,将处理后的方位信息送到无线电磁指示器RMI或EHSI等指示器,显示出飞机与地面台的相对方位角,并分离出地面台信号,送至飞机的音频系统

(2)控制盒:用来选择接收机的工作频率和工作方式

(3)方位指示器:用来指示飞机与地面台的相对方位角

(4)天线:自动定向机有两种工作天线,一种是无方向性的垂直天线,其接收信号用来调谐接收机,并与环形天线接收的信号进行叠加,为定向机提供单值定向;另一种是有方向性的环形天线,用来提供方位信息。

6、画图解释为什么环形天线与垂直天线与来波方向无关?(画图)(P320)

A:电波从A方向来时,在ac边上产生的感应电动势e1比垂直天线上产生的感应电势es超前Φ/2,es 又比bd边上产生的感应电动势e2超前Φ/2,那么环形天线合成感应电势eL比es落后90°。若电波从B方向来,类比于从A方向传来。此外,电波从其他方向传来时,由于行程差的不同,使Φ角减小,环形天线合成感应电势减小,但eL与es保持90°的相位差。(图P320)

7、ADF垂直天线信号与环形天线信号的关系?(画图)(P320)

A:垂直天线在赤道面上是无方向性的,其方向性图为一个圆。规定其产生的感应电势es=1。环形天线在赤道面上的方向图为一个“8”字形,其合成感应电势eL=Kcosθ,( cosθ为环形天线的方向因数),其中K为常数。又因为环形天线产生的合成感应电势与垂直天线产生的感应电势相差90°,若将环形天线产生的合成感应电势移相90°,使其与垂直天线产生的感应电势同相或反相,再与垂直天线产生的感应电势叠加成形成组合合成电势eT。eT=es+eL=1±Kcosθ。若es与eL同相,则eT=1+Kcosθ,当K=1时,为一心脏形曲线;若es与eL反相,则eT=1-Kcosθ,当K=1时,为一心脏形曲线,与同相时的图像差180°。(图P321)

8、无测角器新型ADF(无测角器固定环形天线式ADF)的工作原理?(P326)

A:纵向(正弦)环形天线与横向(余弦)环形天线接收的信号分别被低频(如96HZ)调制信号调幅,两个调制信号相位差90°。经调制后的两个信号合成后产生一个新组合调制信号。这个组合调制信号与低频(如96HZ)调制信号的相位差与飞机至地面电台的相对方位成正比,但存在0°和180°两个定向点,即可能产生180°的定向误差。当组合调制信号与垂直天线信号叠加后,则可消除错误定向点。

当接收机相干检波后输出外包络复合音频(含有96Hz方位信息),再由微处理器采用相关技术与低频(96Hz)调制信号进行比相,以确定飞机与地面电台的相对方位。

9、有哪几种定向误差?如何避免?(P331)

A:**山区效应:在电波传播过程中,遇到山峰、丘陵和大的建筑物时会发生绕射和反射。所以在山区低空飞行,自动定向机指示器的方位指针有可能出现偏离正确位置或摆动,这种现象叫做山区效应。(一般来说,电波波长越长,绕射能力越强,对中长波定向影响较大)为了避免和减小山区效应的影响,应尽可能利用熟悉的地形在目视条件下飞行,或在干扰范围之外测定方位,并适当地提高飞行高度和选择合适的地面导航台。

**海岸效应:通常,电波从陆地传向海面或从海面传向陆地时,电波传播方向改变的现象称为海岸效应。地面电台辐射电波的传播方向与海岸线的夹角越小,则误差越大,当传播方向与海岸线垂直时,不产生误差。海岸效应只在飞机接近海岸线的地面或海面时发生,随着高度的升高,误差逐渐减小,高度在3000m以上时,影响很小。

**夜间效应:ADF工作在中波波段,电离层对电波的吸收白天比夜间强,因此白天在200海里距离之内接收机只能接收到地波信号;而在晚上,电波受电离层的损耗比白天要小,由电离层反射的天波分量加强,所以ADF同时能接收到天波和地波信号。这一方面会形成电波衰落,另一方面由于反射的天波将使垂直极化波变为椭圆极化波,在环形天线的水平部分产生感应电势,不仅会使接收信号减弱,

同时还会使环形天线的最小接收方向模糊不清而造成定向误差。由于夜间电离层变化极大,工作在中波的自动定向机在夜间受的影响较大,所以这种极化误差也称为夜间效应。由于波长越长,电离层反射越弱,所以应当尽量选择波长较长、距离较近的地面导航台。

**象限误差:见题4

**天线效应:

(1)异相天线效应:由于环形天线不对称(天线构造或水平边两端对地分布电容不同等原因)即地面电台传来的电波在环形天线两个铅垂边上产生的感应电势不相等而造成异相天线效应。在环形天线的合成信号中,产生于垂直天线同相的附加信号,使其“8”字形方向性零点纯化或零点模糊的这种现象叫异相天线效应

(2)同相天线效应:环形天线水平边两端除存在分布电容外,如一边有漏电阻存在时,小的漏电阻使其感应电势移相,这种不对称相当于环形天线上产生一个附加的移相的垂直天线信号,该天线效应信号中与环形天线同相的分量将大大增加,经与环形天线有用信号叠加后产生不对称“8”字形方向性图,且使环形天线零点方位发生偏离。这种现象称为同相天线效应。由于环形天线在制造、安装、维护时造成的不对称及连接导线的不对称及漏电等原因出现的各种天线效应,都将造成自动定向机的定向不稳定、定向误差,所以在对环形天线的安装、维护中应特别注意保持环形天线的对称性。 10、位置线的定义?位置线是直线和圆的导航设备?(P307)

A:**在无线电导航中,通过无线电导航系统测得的电信号中的某一电参量,如幅度、频率、相位以及时间延迟等,可获得相应的导航参量(如方向、高度、距离差等)对接收点而言,某导航参量为定值的点的轨迹叫位置线。

**测向系统(VOR、ADF)的位置线是直线;测距系统(DME)的位置线是平面上的圆;测高系统(LRRA)的位置线也是一个圆,不过这个圆是以地心为圆心,以地球半径与飞机离地高度之和为半径的;测距差系统,如利用测距差原理工作的奥米伽导航系统、罗兰系统等,其位置线为双曲线。

11、RNAV区域导航的原理、组成以及优点?(P311)

A:**该系统通过连续地测量飞机到VOR/DME地面信标台的方位和距离信息,从而获得飞往某个确定的航路点的航向和距离。(原理图P311)

**它由导航计算机、VOR接收机、DME询问器、中央大气数据计算机、控制显示组件、水平状态指示器和自动驾驶侧滚通道所组成。

**主要优点:成本低、多航线导航、精度高。

甚高频全向信标系统VOR

1、VOR方位角?飞机磁方位?磁航向?相对方位图?(P336)

A:**VOR方位角:(即VOR信标台的磁方位角)它是以飞机所在位置的磁北方向为基准,顺时针转到飞机与VOR信标连线之间的夹角,这是从飞机观察地面信标台的角度。

**飞机的磁方位:如果从地面VOR信标台观察飞机,则以地面VOR台所在位置的磁北方向为基准,顺时针转到VOR信标台与飞机连线之间的夹角。

**如果以飞机所在位置的磁北方向为基准,顺时针转到飞机机头纵轴方向之间的夹角,成为飞机的磁航向。(相对方位图:P336)

(PS:VOR方位=飞机磁航向+相对方位;VOR方位=飞机磁方位+180°)

2、画图说明VOR向/背台基准相位和可变相位的矢量关系?(P349)

A:将VOR接收机内的基准相位30Hz信号的相位通过移相解算器移相一个角度,该角度为预选航道方位角。那么飞机对预选航道的偏离实际上是对移相后的基准相位30Hz信号与可变相位30Hz信号相位差的测量。如果两个30Hz信号同相,飞机在预选航道上,反相180°时,在预选航道的相反方位上。当相位差在0-180°表示飞机在预选航道左边;相位差在180-360°表示飞机在预选航道右边。当相位差小于±90°时指示背台;当大于±90°时指示向台。(图P349)

3、飞机在150°径向上方,预选航道为30°,航道偏离杆如何指示?是向台还是背台?预选航道45°,飞机的磁方位角为360°和40°时,HIS如何指示?(P347)

A:**飞机在150°径向上方表示飞机磁方位为150°,表示可变相位30Hz信号落后于基准相位30Hz信号150°,预选航道30°,即将基准30Hz信号向后移相30°,则可变相位30Hz信号落后于基准相位30Hz信号120°,则表示飞机在预选航道的左边,指示杆右指,飞机向台飞行。

**飞机磁方位角为360°时,表示可变相位落后于基准相位360°,预选航道45°,即将基准30Hz信号向后移相45°,则可变相位30Hz信号落后于基准相位30Hz信号315°,则表示飞机在预选航道的右边,指示杆左指,飞机背台飞行。

**飞机磁方位角为40°时,表示可变相位落后于基准相位40°,预选航道45°,即将基准30Hz信号向后移相45°,则可变相位30Hz信号落后于基准相位30Hz信号-5°(即355°),则表示飞机在预选航道的右边,指示杆左指,飞机背台飞行。

4、VOR交连的系统?VOR的组成以及VOR接收机内部有哪几个模块?(P336)

A:**

(1)导航控制面板,提供人工调谐输入

(2)RMI无线电磁指示器

(3)CDU控制显示组件,显示到EHSI电子水平状态指示器上

(4)REU遥控电子组件,发出台站音频和莫尔斯码台站标识符信号

(5)FMC,结合VOR和DME定位

(6)FCC,发送VOR数据用于DFCS VOR/LOC模式工作

(7)电源系统。

**由机载接收机和地面发射设备所组成。

**由一个二次变频的超外差接收机和一些相关电路所组成。(电路图P345)

5、给出RMI图,说出指示的内容?画图说明RDMI上的VOR方位、相对方位、磁航向、飞机磁方位?(P345)A:**罗盘(可转动)由磁航向信号驱动,固定标线对应的罗盘刻度指示飞机的磁航向;指针由VOR方位和磁航向的差角驱动,固定标线与指针间顺时针方向的夹角为相对方位角;指针对应罗盘上的刻度为VOR方位角(飞机磁航向与飞机相对方位角之和);指针尾部对应罗盘上的刻度为飞机的磁方位角。

(图P346)

**指示器顶端固定标记(航向标记)可指罗牌(可转动的刻度盘)的刻度为飞机的磁航向;指针对应罗盘上的刻度数VOR方位角;固定标记端与指针之间的夹角就是相对方位;指针尾部对应的为飞机磁方位。(图P317)

6、ILS/VOR/DME的控制面板?为什么DME/VOR同一面板?(P343)

A:**目前飞机上VOR控制盒是与ILS和DME共用的。

(1)人工选择并显示108-117.95MHz,间隔50kHz的任一频率,其中包括VOR接收信号频率和航向LOC接收频率,108.00-111.95 MHz为VOR和LOC共用,其中十分位为奇数是LOC频率,十分位为偶数是VOR频率,112.00-117.95MHz多用于航路VOR;当选定LOC频率时,与之配对的下滑GS接收频率即被选定;当选定VOR、LOC频率时,与之配对的测距机DME的接收频率也被选定

(2)试验按钮,分别对VOR、ILS和DME的设备进行测试检查

(3)可对识别信号和话音信号的音量进行控制。

**当选定VOR或LOC频率后,机载DME的工作频率即同时被配对选择和调谐LOC。因为VOR台和DME 台通常配对安装于同一个航路点,VOR和LOC有一段频率时共用的。

7、飞机在VOR正西方,画出可变30Hz信号与基准30Hz信号之间的相位关系图,并解释?(P341) A:飞机在VOR正西方表明VOR信号从东边传来,方向为正东时,可变30Hz信号的波形图为标准正弦,按照东南西北的顺序正弦图像右移90°,可变30Hz信号落后于基准30Hz信号的角度加上180°即为VOR角。飞机在VOR正西侧表示飞机的磁方位角为270°,所以可变30Hz信号落后于基准30Hz信号的角度为270°。(图P341)

8、VOR的定位方法有几种?是什么方法?(P337)

A:(1)利用航路上的两个VOR信标台测出两条直线位置线,取其交点可以确定飞机的位置,即实现θ-θ导航定位

(2)VOR信标台通常与DME信标台安装在一起,这样,飞机可以通过VOR系统测出飞机的磁方位角θ,并通过DME系统测出飞机到VOR/DME信标台的距离ρ,利用直线和圆两条位置线的交点来确定飞机的位置,实现ρ-θ导航及坐标定位。

9、VOR地面站空间辐射信号的形状?(P339)

A:基准相位30Hz信号经VOR信标全向天线向空间0°-360°水平方位辐射的水平极化波信号,辐射信号的方向图为一个圆。可变相位30Hz信号由两个边带信号,一个按30Hz正弦变化,一个按30Hz余弦变化,分别由两对正交的裂缝天线(可变相位天线)向空间辐射。两个边带信号在空间水平面上形成两个正交“8”字形辐射场,且分别以30Hz正弦和30Hz余弦规律变化,所以两者在空间合成为一个旋转“8”字形辐射场,该“8”字形辐射场以30Hz/s的速率旋转。基准相位30Hz信号和可变相位30Hz 信号在空间合成一个全VOR信号,它是一个复杂的调频调幅波,其空间合成辐射场为基准相位信号辐射场形(圆)与可变相位信号辐射场形(“8”字形)的线性合成,即为以30r/s速率旋转的心脏形。

(图P340)

10、VOR可变相位30Hz与基准相位30Hz相位差和偏移的关系?(P342)

A:可变相位30Hz信号始终落后于基准相位30Hz信号,落后的角度即为VOR信标的径向方位角,即飞机的磁方位。当相位差在0-180°表示飞机在预选航道左边;相位差在180-360°表示飞机在预选航道右边。当相位差小于±90°时指示背台;当大于±90°时指示向台。

11、VOR与ADF的共同点和不同点?

A:**相同点:

(1)均是他备式导航,均是无线电测角系统,位置线都是直线

(2)均是近程区域性无线电导航

(3)按飞行阶段来分类,它们都有航路导航设备(ADF航线导航台,VOR航路VOR信标)和终端设备(ADF双归航台,VOR终端VOR信标)

**不同点:

(1)使用波段不同。ADF为190-1750kHz,频率间隔为0。5KHz,VOR为108-117.95MHz范围内,频率间隔为50kHz

(2)VOR工作在甚高频波段,其测量精度和稳定性优于中长波的ADF

(3)ADF测的是飞机与地面台的相对方位角,VOR测量的是VOR方位以及飞机的磁方位,与机头方向无关

(4)ADF地面台,NDB发射的是无方向性信号,是通过机载ADF环形天线和垂直天线定向的;VOR信标台发射包含有方位信息的信号,通过基准相位信号与可变相位信号的相位差来定向的

(5)ADF还可以接收中波民用广播信号,用来定向和收听广播使用。

仪表着陆系统ILS

1、ILS与什么系统交连?

A:(1)ILS系统提供引导信号在驾驶舱仪表上显示

(2)驾驶员可以通过仪表指示或使用自动驾驶仪“跟踪”仪表指示操纵飞机下降

(3)VHF振荡器产生载频

(4)EFIS(EHSI/EADI)指示器指示航道偏离

(5)台识别码和通信话音信号通过300-3000Hz带通滤波器和音频放大器加到飞机音频集成系统,向驾驶员提供音频信号,用来监视LOC地面台的工作

(6)向警告系统发出警告

(7)电源系统

(8)航向信标接收机及控制盒与VOR合用。

2、简述APP与LOC的区别?

A:**LOC:LOC属于ILS系统中一个系统,通过航向信标发射机发射的90Hz和150Hz调制后进行比较给出飞机偏离指示,使飞机准确的对准跑道。ILS系统只能引导飞机下降到最低允许的高度上(即决断

高度)。在自动驾驶仪系统中,LOC(航向道方式)是倾斜通道工作方式的一种。地面航向信标发射信号由安装在垂直安定面顶部的VOR/LOC天线接收。

**APP:自动驾驶仪的选择控制方式之一。捕获和跟踪下滑信标与航向信标的波束中心,在多通道接通后,方向舵通道进行工作,以修正短时间阵风引起的偏航不对称和侧滑。当高度降到离地54ft时,自动拉平接通,接着机头压低和减速滑跑。在飞行指引仪中,APP是一种工作方式,称为进近方式。

横、纵向公用的方式,横向工作于LOC方式,纵向工作于GS方式。如果DFCS选择进近方式时,DFCS 的方式逻辑信号通过ILS继电器选择气象雷达天线罩内的LOC天线接收。

**现代飞机上,FD和AP都是由同一部计算机FCC实现。两者在纵轴和横轴的工作方式是FD和AP所共用的,或者说两者的工作方式是始终保持一致的,进行方式转换时也是同时进行的。

3、反航道进近注意事项?(P355)

A:航向信标发射机不再跑道的远端(终点),而是在跑道的近端(起点)。该区域称为“反航道”。在这个方向上,下滑信标台没有信号发射,因此,沿反航道进近的飞机只能使用航向信标。当飞机沿反航道进近着陆时,必须考虑到:

(1)飞机不能由完整的ILS引导着陆,此时必须有足够的能见度,以便在进近的最后阶段使用目视着陆

(2)在反航道方向上,指点信标不一定存在

(3)飞机上的EFIS指示器(EHSI/EADI)的航道偏离指针的偏离指示与正常进行进近的指示相反。

但对于驾驶员来说,指针偏移的方向总是指向航向到所在位置的方向。(反航道只有航向信标,没有下滑信标,不一定有指点信标)

4、DDM的定义?其值大小与偏离指示的关系?(P356)

A:**在空间的某一点,90Hz和150Hz调制度等于发射机调制度和空间调制度的合成。两个信号调制度的差值除以100,定义为调制深度差DDM。机载设备的航道偏离指示器的指针偏移量是DDM的函数,而不是调制度的函数。

**对于航向系统:指针偏移量正比于调制深度差DDM。在标准的航道偏离指示器满刻度偏转对应于

0.155DDM,即飞机偏离航道中心线2°-3°,并在ILS基准数据点横向偏转灵敏度等于0.00145DDM。

在航道线左右10°扇区内,DDM从零线性增加至0.18DDM,在此扇区内,角位移和DDM的增加是线性的。在±10°-±35°的范围内,DDM值不应小于0,155.如需要提供超过±35°的覆盖,则在该覆盖区内,不应小于0.155DDM。1点=1°。

**对于下滑系统:飞机实际的下滑道为航向面与下滑面的交线,在下滑道上DDM=0,而偏离下滑道,使DDM=0.175各点的轨迹所包围的扇区叫做下滑道扇区,约为1.4°±0.7°。当飞机在下滑扇区之外,偏离指针只能指示出飞机是在下滑道的上面或下面,不能指出飞机偏离下滑道的具体角度。偏指一个点表示0.35°。

5、指点信标的分类?组成?功能?频率?(P362)

A:**功能:指点信标系统主要用于对飞机在航路上的位置告知和在进近着陆阶段的距离引导。在ILS系统中的作用是:外指点信标指示下滑道截获点;中指点信标用来测定I类着陆标准的决断高度,即下滑道通过中指点信标台上空的高度约等于60m;内指点信标用来测定II类着陆标准的决断高度点,即下滑道通过内指点信标台上空约30m。

**组成:

(1)天线:接收指点信标台发射的垂直向上的波束信号

(2)接收机:采用一次变频的超外差接收机

(3)仪表板指示灯和音频选择板:接收机输出的音频信号加至正副驾驶的仪表板指示灯和音频选择板,向驾驶员提供目视和音响信号,以区别飞机飞越哪个信标台上空

(4)飞行数据采集组件:中指点信标和外指点信标音频识别信号加至飞行数据采集组件,作为驾驶员记录器信号源之一

(5)灵敏度和电源开关:用来控制接收机的灵敏度和接通电源。

**分类:指点信标系统按其用途可以分为航路信标和航道信标。航路信标安装在航路上,向驾驶员报

告飞机正在通过航路上某些特定点的地理位置。航道信标用于飞机进场着陆,用来报告着陆飞机离跑到头预定点(远、中、近指点信标上空)的距离。

**指点信标台的发射载频均为固定75MHz,天线辐射水平极化波,而调制频率和台识别码各不相同,以便识别飞机在哪个信标上空。外指点信标的调制频率为400Hz±2.5%,中指点信标的调制频率为1300Hz±2.5%,内指点信标的调制频率为3000Hz±2.5%,反航道信标的调制频率为3000Hz.

6、LOC电路原理(航向接收机的工作过程)?(P358)

A:接收机从天线接收的航向信号送到常规的单变频或双变频外差式接收机。当选定LOC频率时,接收机接收LOC台的发射信号,通过高频、中频和检波电路,输出信号包括90Hz和150Hz导航音频、1020Hz 的台识别码以及地-空通信话音信号(300-3000Hz)。这些信号的分离由滤波器来完成。台识别码和通信话音信号是通过300-3000Hz带通滤波器和音频放大器加到飞机音频集成系统,向驾驶员提供音频信号,用来监视LOC地面台的工作。90Hz和150Hz带通滤波器分开90Hz和150Hz信号,然后分别加至各自的整流器。两个整流器的输出加到航道偏离电路进行幅度比较,即两个整流器输出的“差信号”

驱动偏离指示器,而两个整流器的“和信号”驱动警告旗。当飞机对准航向道时,90Hz和150Hz调制度相等,DDM=0,也就是说90Hz和150Hz信号幅度相等。流过偏离指示器的差电流等于零,偏离指示器指针指中间零位;如果飞机偏左,90Hz信号的调幅度大于150Hz信号的调幅度,整流后I90>I150,差电流使指示器指针向右偏;反之,飞机偏右,I90

低高度无线电高度表LRRA

1、无线电高度表有阶梯误差,为什么?什么无线电高度表有阶梯误差?普通调频连续波无线电高度表有哪两种波调制?(P372)

A:**当飞机高度变化时,差频信号的平均频率以及差频电压波形等随高度的变化连续变化,但是由差频电压所产生的脉冲数只能按照±1的规律变化,不可能有小数脉冲。如果飞机高度在n△H与(n+1)△H之间变化时,在调制周期内的脉冲个数则在n与n+1之间交替变化,且脉冲存在的区域随高度的增大而增大,最后稳定在n+1个脉冲上,高度若继续增加,脉冲数在n+1与n+2之间变化,以此类推,这种误差的规律为阶梯状的,也叫阶梯误差。(PS:采用调频连续波用计数脉冲的方法来测高所产生的误差△H叫方法误差,或固有误差)

**普通调频连续波无线电高度表有阶梯误差。

**普通调频连续波无线电高度表有三角波调制和正弦波调制两种。

2、DH在什么情况下会在EADI上出现黄色闪烁符号?怎样才能让它显示正常?(P380)

A:当飞机想下降,其高度接近或低于决断高度时,DH黄色灯亮,且出现音响;当飞机重新爬升到DH+75ft 时,自动解除DH警告,或按下人工复位按钮即可。(图P381)

3、等差频(恒定差频)调频连续波无线电高度表的原理?可分几种工作状态?几种工作方式?

(P375&P376)

A: **恒定差频调频连续波无线电高度表发射机向地面辐射锯齿波调频信号的同时,也向接收机直接耦合该信号(即直达信号)。假设该信号的频率为f1,经地面返回信号的频率为f2,当飞机高度一定时,两信号在接收机中混频,其频差fb=f1-f2,如锯齿波为线性,则fb=tc·(△f/Tm),此时H=(c·fb)/(2·△f)·Tm,因为c电波传播速度和△f频偏都为常数,如设法使差频fb保持恒定,那么被测量的飞机高度与锯齿波调制周期Tm成正比。

**有两种工作状态:搜索状态和跟踪状态。

**有两种工作方式:搜索方式和跟踪方式。1)搜索方式:当高度表刚开机或者飞机高度突然改变时,高度表通常处于搜索状态,即调制锯齿波的周期Tm由小逐渐增大(斜率逐渐减小),且周期性的搜索,相当于从低高度向高高度搜索来寻找飞机的真实高度2)跟踪状态:当飞机高度不变时,调制锯齿波的周期Tm及斜率不变,接收机混频器输出信号差频为恒定值25Hz,指示高度不变。在跟踪状态时,飞机高度无论如何变化(增大或减小),都能使差频fb保持在恒定值25Hz,高度表输出及指示高度始终能跟踪飞机高度的变化。

4、脉冲雷达高度表原理?(P377)

A:高度表发射机向地面发射高频定时脉冲,并以此作为时间基准产生T0基准脉冲。当高频脉冲从地面返回到高度表接收机时的返回脉冲与T0基准脉冲比较其时间差,即高频脉冲在往返于飞机和地面之间的时间,测出该时间间隔就可以得到飞机高度。发射机以8kHz的速率向地面发射高频脉冲(脉宽60μs)的同时,向谐波发生器发出T0脉冲(时间基准脉冲),并开始产生0-25V的线性斜升电压;

而内部距离产生器输出一个0-25V缓慢变化的斜升电压Er,如两者在比较器中一致相交时,比较器即输出一个一致脉冲,即跟踪门脉冲。如地面返回脉冲经接收机输出视频返回脉冲且与跟踪门脉冲发生重叠,重叠量合适时,则跟踪门输出一脉冲,该脉冲与T0脉冲之间的间隔即反映了飞机高度。如飞机高度不变,内部距离产生器输出的电压Er不变,而高度变化时,Er也随之变化,所以电压Er即反应了飞机高度。(图P377)

5、连续调频为什么不能测量最高高度?(P369)

A:对于三角波调制的普通调频连续波无线电高度表,高度表侧高度实际上是测差频的平均值。当飞机高度越高时由于三角波转折点的存在使测高误差越大,为了保证其测量精度,这种高度表只能用于低高度测量。

6、LRRA测量范围及功能?LRRA工作波段?给谁提供信号?(P367)

A: **无线电高度表是利用无线电波测量飞机到地面的真实高度(垂直高度)的一种自主式无线电导航设备。其高度的测量范围为0-2500ft。LRRA主要用于飞机进近、起飞和着陆阶段,还可以作为气压高度表的校准仪表。

**收发组工作在C波段(4-6GHz)的同一频率上,产生发射信号和接收反射信号。

**无线电高度表除向驾驶员提供视觉显示外,还可将其无线电高度数据送至飞机的其他系统(如近地警告系统、自动油门计算机、飞行控制计算机及飞机避撞系统等)作为计算参数;同时可与其他系统配合引导飞机自动着陆。

7、什么是飞机安装延迟?如何消除?若更换的收/发电缆长度比原来的长,高度指示是多指或是少指,

为什么?如果多了,标准是多少?(P379)

A: **飞机安装延迟(AID)也叫剩余高度。当飞机着陆机轮触地时,要求高度表指示和电压输出为0,但发射机发射信号输出孔到接收机接收返回信号输入孔之间,信号波传播所经过的路径实际包括收、发天线连接的两条同轴传输线以及天线到地面的路径。这段路径的总长度应为飞机安装延迟。

**在高度表的收/发机电路中设计有消除AID的电路。安装延时电路产生一个相当于误差频率的直流电压加到高度计算电路,从而消除这种误差,保证机轮着地,高度指示为0。

**若更换的收/发电缆长度比原来的长,根据公式高度指示比原来多。

**电缆误差要求是±1英寸。

8、无线电高度表测试时有什么现象?在什么情况下自测试抑制?(P380)

A:按下“人工自测试”按钮时,指示器指示或显示在规定的高度上(如30ft),且同时出现警告(如规定高度低于DH调定高度,则DH灯也亮),说明系统工作正常。在对高度表进行自测试时,当方式选择板选择进近方式APP或航向LOC,下滑G/S截获时,切断自测试;而在进行自测试时,近地警告计算机(GPWC)被抑制。

9、200ft跳闸电路?(P380)

A:无线电高度表的高度跳闸信号是在高度表收/发机内预先调定的不同高度点,通常可调6个,可根据需要调定在不同的高度上。当飞机降到某个高度点调定的高度上时,则该路输出一个接地信号,即可控制与该路连接的其他系统的工作,如200ft跳闸电路与姿态指引仪(ADI)的“跑道升起符号”控制电路相连,飞机高度降到200ft时,则200ft跳闸电路输出“地”信号,控制ADI上的“跑道升起符号”开始随飞机的下降而上升。

10、为什么等差频无线电高度表有鉴频器,而普通的没有?等差频高度表与普通高度表的区别?(P375)A: **恒定差频调频连续波无线电高度表是通过测量调制信号的周期而保持发射信号和接收信号之间的差频来实现测高的,鉴频器的作用就是在无线电高度变化时,输出误差电压信号,并通过控制电路控制调制锯齿波的周期T改变,T增大斜率减小,最终使差频稳定在(25kHz)恒定值上。此时高度表指示在新的高度上。普通调频连续波无线电高度表,是通过测量发射信号与接收信号之间的差频来实现

测高的,所以不需要鉴频器。

**相同点:发射信号都是调频连续波,接收电路把发射信号和地面反射信号混频得到差频。

**不同点:

(1)测高原理不同,恒定差频调频连续波无线电高度表是通过测量调制信号的周期而保持发射信号和接收信号之间的差频来实现测高的,普通调频连续波无线电高度表,是通过测量发射信号与接收信号之间的差频来实现测高的

(2)调频方式不同,普通采用三角波或正弦波,等差频采用锯齿波

(3)普通没有鉴频器,等差频有鉴频器。

测距系统DME

1、DME询问器有几种工作状态以及每个状态的工作任务及其之间如何转换?如何从地面DME应答机对

众多飞机询问的应答中寻找出对本机询问的应答脉冲对?测距机在有效范围内是不是所有询问都应答?(P388&P392)

A: **(1)自动等待:也称为信号控制搜索(SCS)状态,在此状态中,测距机的接收电路正常工作,但发射部分被抑制。当所接收到的脉冲对数超过450对/s时,表明飞机已经进入了有效测距范围,测距机中的自动等待控制电路就触发编码发射电路开始发射询问信号,使测距机由自动等待状态转为搜索状态

(2)搜索:在不断发射询问信号的过程中搜寻测距信标台对自己询问的应答信号,并初步确定这一应答信号相对于发射时刻的间隔时间,在搜索状态,测距机所产生的询问信号的平均重复频率较高,典型的测距机为90对/s或40对/s。在连续的15次询问中识别出7次对自己的应答信号,测距机即可结束搜索,转入预跟踪状态

(3)预跟踪:进入与跟踪状态后,测距机继续进行上述询问—接收识别过程。其询问仍然维持较高的询问率90对/s。在4s的预跟踪过程中,距离计算电路根据飞机的运动速度以及运动方向(是向台还是背台),不断微调距离波门的位置,并使所接收到的后续应答信号处在距离波门的中心 (4)跟踪:在经历4s的预跟踪状态后,测距机进入正常的跟踪状态。在跟踪状态,随着飞机与测距信标台距离的变化,距离波门精确地跟踪应答脉冲,距离读数跟踪飞机距离的变化,随之不断更新

(5)记忆:倘若在跟踪状态由于某种原因而使上述“7/15”准则得不到满足,则测距机将转为记忆状态,距离计算电路按照记忆状态的飞机速度和方向更新距离信息,此时距离显示器所显示的距离读数继续更新。如果记忆状态持续4-12s(典型时间为11.4s)仍不能重新获得有效的应答信号则测距机将转换为搜索状态。

**利用“频闪原理”,编码电路按X/Y波道指令产生间隔不同的询问脉冲对信号,但各询问脉冲对之间的间隔是不固定的,是随机变化的,即询问脉冲对的重复频率是围绕一个平均值随机抖动的,即频闪效应。只有落入本机距离波门内的应答脉冲对才是对本机询问的应答脉冲对,这样可以求出询问—应答的时间间隔,即测出距离。(PS:一旦识别出对自己的应答脉冲,距离计算电路便计算出它与发射脉冲间的时间间隔,并在第二次询问后产生一个距离波门,以等待第二次应答脉冲的到来。如果第二次应答脉冲进入了该距离波门,则表明测距机在发射脉冲后的同一时刻识别出对自己的应答信号) **不是。地面测距信标台在其有效作用范围(0-200n mile,最大390n mile)内,可为若干架飞机提供询问的应答信号。有时询问飞机很多,则信标台需产生很密集的应答脉冲对,致使地面信标发射机过载。为使其保持在最佳工作状态,使地面信标发射机发射的应答重复频率基本保持不变。为此,在测距信标台中采取用接收机噪声来触发发射机产生附加的脉冲对信号,即为断续发送的脉冲对,也称“噪声填充脉冲对”,以保证在询问飞机数量不同的情况下,都能使信标发射机发射的脉冲对重复频率基本保持不变。当发出询问的飞机太多时(超过规定容量),则会使信标接收机的灵敏度下降,信标发射机只能维持规定容量(满负荷)的应答重复频率,那么,较远飞机的询问器发出的询问信号较弱,即不能正常应答和测距。

2、DME有什么作用?DME详细工作原理?频率扫描的新型DME的测距原理?(P393)

A: **DME系统通过机载询问器与地面测距信标台的询问、应答通信来测量飞机到地面测距信标台之间的斜距,该斜距可近似看做飞机到地面台的水平距离。DME系统与VOR系统相结合(通常两个系统的地面信标都装在一起),可为飞机提供ρ-θ定位及区域导航引导;同时也可以利用飞机到地面两个或三个地面测距信标所测得的距离为飞机提供ρ-ρ或ρ-ρ-ρ定位。此外,DME系统还可以与其他系统配合,如VOR系统,实现对飞机的进近引导等。

**DME系统由机载测距机(询问器)和地面测距信标台所组成。机载询问器通过无方向性天线向空间(实际朝向地面方向)发射射频脉冲对信号,即“询问”信号;地面测距信标台接收到这一“询问”

信号后,经过50μs的延迟,触发发射机产生相应的“应答”射频脉冲对信号向空间辐射,机载询问器接收到这一应答脉冲对信号后,询问器的计算电路根据询问脉冲对信号与应答脉冲对信号之间的延迟时间,计算出飞机到地面测距台之间的视线距离(斜距),斜距可以近似看做飞机到地面台的水平距离。

**采用微处理器的新型DME机载询问器有四种工作方式:准备、单波道、直接扫描、自由扫描。“准备”和“单波道”工作方式与普通测距机工作相同,所谓“单波道”工作方式是指人工选择单一工作波道与相应的一个地面DME信标台配合工作来测量飞机到地面台的斜距。“直接扫描”与“自由扫描”

统称“频率扫描”。 “直接扫描”方式即测距机可按照一定的优先顺序,与所选择的5个地面DME台配合工作,测出飞机到5个地面DME台的斜距。“自由扫描”方式即对地面DME台的选择优先顺序是由机载DME询问器的微处理器控制的,其选择的准则是按照飞机距地面DME台的远近和信号的可提供状况。“频率扫描”的工作方式主要用于对飞机进行定位计算,即机载DME询问器可同时获得飞机到3-5个地面DME台的距离信息,并通过ARINC-429数据总线输至飞行管理计算机FMC,按ρ-ρ-ρ定位原理,由FMC完成对飞机的定位计算。

3、机载测距机DME询问信号的特点,有什么特性?(P383)

A:机载询问器的询问频率为1025-1150MHz,间隔为1MHz,共有126个波道。地面测距信标用比询问频率高或低63MHz的频率(962-1213MHz)信号进行应答。询问与应答信号均为脉冲对信号,按脉冲对间隔不同,将它们划分为X、Y波道的脉冲对信号,这样就共有252个工作波道。X波道的询问与应答脉冲对的信号格式相同,脉冲对的脉冲间隔均为12μs;Y波道的询问脉冲对的脉冲间隔为36μs,而应答脉冲对的脉冲间隔为30μs。X波道与Y波道的脉冲宽度均为3.5μs。在252个波道中,只是用200个波道,与VOR、ILS(200个波道)配对调谐,其中1X/Y-16X/Y、60 X/Y-69 X/Y这52个波道不作为DME波道使用。

4、机载DME接收机接收哪些信号?作用?(P385)

A:(1)接收机接收地面DME信标的962-1213MHz的高频应答脉冲对信号,计算出飞机到地面DME信标的距离

(2)接收信号中包含地面DME信标的1350Hz音频识别信号,输出至飞机音频系统,用以识别地面台 (3)接收另一部DME、两部ATC(应答机)、一部TCAS的发射抑制信号,因为他们都工作在同一个波段L波段,以防相互干扰,同时也为了保护接收机电路,在任一系统发射时,会同时输出一个抑制脉冲,抑制其他四个系统的工作。

5、为什么DME需要频率合成器,ATC不需要?

A: **DME的发射的询问频率(1025-1150MHz)和接收的应答频率(962-1213MHz)都是有针对性的,即针对不同的VOR/DME台,当选择不同的VOR和LOC频率后,与之配对的DME频率也被选定,这个配对的DME频率由频率合成器来产生,频率合成器在DME中的作用有:产生作为发射询问的载频信号和接收应答的本振信号,还可以为编码器和译码器分别提供X/Y波道选择信号和识别选择信号。

**ATC作为应答机,它所发射的应答信号载波为固定的1090MHz,要产生这个信号只需要一个1090MHz 锯齿波振荡器就可获得,不需要频率合成,同理ATC接收信号载波为固定的1030MHz,与此信号混频的本振信号(970MHz),只需一个晶体振荡器(107.777MHz)经过倍频就可获得,也不需要频率合成。

气象雷达系统WXR

1、WXR天线的稳定性,为什么要稳定?雷达天线俯仰信号的特点?在气象雷达天线附近工作时的注意

事项?(P401)

A: **天线的稳定性是指当飞机有俯仰或者倾斜动作时,通过R/T提供的补偿信号控制天线,使其仍然保持在原来选定的俯仰位置,进行平行于地面的扫描,以提供连续、准确的气象数据。(天线的稳定性受IRU的俯仰和横滚数据控制)

**信号来源:WXR中央处理器CPU从ADIRU接收姿态数据产生扫描和俯仰信号。、

**为确保安全,使用俯仰和扫描禁止电门使天线不能转动。但禁止电门并没有禁止天线辐射射频能量,所以WXR工作或测试时,天线前方不能有人或任何建筑物。测试时,必须严格遵守维护手册上的警告和告诫。当风速超过15节时,不要打开前雷达天线罩。如果在风中打开天线罩,天线罩可以快速转动,这将导致人员伤害或损坏设备。(防止撞击变形;不得在通电时用力推扳天线;防止水进入缝隙,防污垢尘土;表面有水应擦除;拆卸时固定支撑)

2、气象雷达的工作原理?为什么气象雷达探测目标显示出的图像颜色与目标距离无关?(P395)

A: **机载气象雷达主要用来探测飞机前方航路上的气象目标和其他目标的存在以及分布状况,并将所探测目标的轮廓、雷雨区的强度、方位和距离等显示在显示器上。主要利用电磁波经天线辐射后遇到障碍物被反射回来的原理。

**对降水目标的探测:降水目标如雷雨、冰雹、雪等,它们属于导电的水物质,对雷达辐射的射频脉冲电磁波除一部分能量被吸收、损耗和散射外,均能被有效的反射回雷达天线。而反射的强弱与气象目标的含水量的多少有关,所以天线接收的回波经雷达接收机处理后,在显示器上用不同的颜色或黑白的深浅显示出雷雨的强弱。

**对于湍流和风切变的探测:气象雷达采用每组多个脉冲来探测湍流和风切变。由于湍流和风切变相对于飞机有速度的变化,根据多普勒频移原理,接收信号的频率相对于发射信号的频率产生偏移,利用接收回波信号频率的变化来探测湍流和风切变。

**利用自动增益控制电路和灵敏度时间控制电路STC电路。自动增益控制电路可以保证接收机在很宽范围内变动的信号的正常检测,可以使接收机的增益随雷达所选择的距离而变化,选择的距离越远,接收机的增益越高。灵敏度时间控制电路STC电路使雷达接收机输出的目标回波视频信息与目标的距离无关。近距离时,回波信号强,STC电路使第二中放的增益降低;远距离时,回波信号弱,STC电路使第二中放的增益提高。

3、气象雷达STC(灵敏度时间控制电路)的功用和原理?(P405)

A:**功用:是使雷达接收机输出的目标回波视频信息与目标的距离无关。

**原理:根据所探测目标的远近自动控制雷达接收机第二中频放大器的增益,即调节接收机的灵敏度,使其随目标距离的不同而改变,以实现第二中放输出端的信号电平与目标距离基本上无关。即近距离时,回波信号强,STC电路使第二中放的增益降低;远距离时,回波信号弱,STC电路使第二中放的增益提高。

4、WXR的组成及各自的功用?工作频率?选择此频率的原因?(P395)

A: **组成:

(1)雷达收发机:用来产生和发射射频脉冲信号和接收并处理射频回波信号,提供气象、湍流和地形等显示数据,探测风切变事件并向机组发送警告和告诫信息

(2)雷达天线:辐射射频脉冲信号并接收射频回波信号

(3)控制面板:用于选择气象雷达的工作方式,控制天线的俯仰角度和稳定性,对接收机灵敏度进行控制,并可对其进行测试

(4)显示器:现代大型飞机的气象雷达数据都显示在EFIS的EHSI或ND上

(5)波导系统。

5、WXR频移?(P398)

A:由于湍流和风切变相对于飞机有速度的变化,根据多普勒频移原理,接收信号的频率相对于发射信号的频率产生偏移,利用接收回波信号频率的变化来探测湍流和风切变。因为湍流目标表现为微粒(即雨滴)其速度的范围特别大,这种高速变化的湍流使雷达接收回波信号的频谱发生变化,频谱越宽,湍流越强。气象雷达中的湍流处理电路可通过频谱的展宽程度来判断湍流目标。对于风切变,当飞机

强顶风时,产生正的多普勒频移,而顺风会产生负的多普勒频移。

6、风切变的定义?危害?举两个例子?(P399)

A:**风切变是在很短的距离范围内,风速或风向,或两者一起发生急剧变化。

**可以在很大的区域内发生,并伴有狂风暴雨,或只在很小的区域内发生,特别是在接近地面的高度发生时,对飞机的起飞和着陆造成严重的威胁。

**飞机在着陆过程中,突然的减速就很可能使飞机进入失速状态,飞行姿态不可控,而在如此低的高度和速度下,根本不可能留给飞行员空间和时间来恢复控制,从而造成飞行事故

7、雷达控制面板有哪些开关和按钮?各什么作用?(P401)

A:(1)方式选择开关有:TEST(测试)方式,WX(气象)方式,WX+T(气象与湍流)方式,MAP(地图)方式

(2)TILT(俯仰角控制开关):调节天线在+15°到-15°内俯仰的变化,以控制天线用适当的角度进行平行于地面的扫描。

(3)GAIN(增益控制开关):调节WXR R/T回波增益。在AUTO位置,增益由R/T设定到校准水平。

(4)STAB(稳定控制开关):控制天线的稳定性使得飞机有俯仰或者倾斜动作时,通过R/T提供的补偿信号控制天线,使其仍然保持在原来选定的俯仰位置,进行平行于地面的扫描,以提供连续、准确的气象数据。

(5)IDENT(识别控制开关):用于消除地面杂波,更利于气象目标的识别。

8、气象雷达的显示?(P407)

A: **气象雷达的正常显示:正常显示包括气象数据、系统信息和警告信息。显示器上的WXR数据显示飞机前方的气象或地形信息。颜色显示气象或地形回波信号的强度。绿色表示轻度气象条件,黄色表示中度气象条件,红色表示重度气象条件,深红色表示湍流。WXR系统只在40海里范围内计算和显示湍流。气象雷达的系统数据在显示器的左下侧显示三行数据,分别表示工作方式、天线俯仰角和增益。

所有WXR系统信息显示为青色。如果WXR系统有故障,会显示琥珀色的“WXR FAIL”故障警告。

**预测风切变显示:如果WXR具有PWS功能,则在显示器上会显示风切变三级警告信息。如果PWS探测到风切变,它在显示器上生成风切变符号。该符号是红黑相间条。黄色条从该符号的边缘到达磁罗盘刻度盘。黄色条帮助机组看清PWS符号。如果有二级警戒信息,会显示黄色的“WINDSHEAR”,如果是最高级警告,则显示红色的“WINDSHEAR”。

9、哪些情况下气象雷达不显示?(P406)

A:WXR R/T只在最大320海里范围内显示气象信息,所以超过320海里不显示气象信息;气象/湍流方式在最大40海里范围内显示湍流数据,所以超过40海里不会显示气象和湍流数据。另外,打开气象雷达R/T后,还需在WXR控制面板上选择工作方式、天线的俯仰角、接收机的增益,这样气象雷达系统才能正常工作。

10、WXR天线收发转换开关的作用?(P403)

A:天线为收发机共用,由收发转换电门控制。在发射时,天线收发转换电门将天线连接到发射机;接收时,将天线连接到接收机电路。天线收发转换开关一方面实现天线与发射机或与接收机之间的良好电气连接,另一方面保证发射机输出端与接收机输入端之间的隔离,即在发射时发射机所输出的能量能够输往天线而不会耦合到接收机的输入端,而在发射脉冲结束后天线所接受的回波能量能够输入接收机。

11、在地面检查WXR出WXR本身外还需要哪些机载系统正常工作?为什么?

A:如无可用的地面电源,应使APU工作,为飞机提供电源。应使IRU或垂直陀螺事先进入正常工作方式,以向WXR提供飞机姿态信号。应使EFIS正常工作,选择合适的工作方式,以显示雷达探测信息。 12、雷达发射信号的特点?(P400)

A:机载气象雷达所发射的是频率为9.3GHz的X波段射频信号,其波长为3.2cm。降雨区及其它空中降水气象目标能够对这一波段的信号产生有效的反射,形成具有一定能量的回波信号,从而被雷达接收机所检测。气象雷达发射机在极短的脉冲持续期间产生功率强大的射频脉冲信号(采用脉冲发射信号可以有效地探测和区分空中的气象目标),并由雷达天线汇聚成圆锥形波束后向空中某一方向辐射出去。

为了探测飞机航路前方及其左右两侧的气象情况,气象雷达天线是在一定范围内进行往复方位扫掠的。通过天线往复的方位扫掠,雷达就可以探测这一方位范围内被波束所依次照射到的目标,从而向驾驶员提供飞机前方扇形区域内目标的平面位置分布图形。(题库参考答案:发射周期性的射频脉冲信号;脉冲射频信号可区分不同距离的气象目标; 脉冲射频信号的能力集中,产生较强的回波;可在天线扫射到目标时产生连续多个反射回波)

空中交通管制系统ATC

1、更换ATC应答机时,ATC应答机和天线之间的传输导线有什么要求?为什么?(ATC天线收发开关的

特点或者如何进行控制?)(P420)

A:**应答机的发射和接收共用一部天线。在接收时,天线与接收机相连,而断开与发射机的连接。采用电气方法的“收/发”开关是在天线和发射机之间接入询问信号1030MHz的1/4波长传输线,即连接到发射机的是接收频率1030MHz的1/4波长传输线;在天线与接收机之间接入应答信号1090MHz的1/4波长传输线,即连接到接收机的是发射频率1090MHz的1/4波长传输线。

**如果传输线的长度短于该频率波长的1/4,则对于该传输线的另一端相当于开路;那么对于发射机来说,1030MHz的接收机频率阻抗较低,而传输线等的长度是波长的1/4,对应的阻抗较高,这样即使两条传输线是并联的,接收的信号也不会进入发射机,即不会有明显的接收信号丢失。接收机对1090MHz的发射频率呈较低的阻抗,而传输线等的长度是波长的1/4,因此传输线端呈高阻抗,这个高阻抗不会使发射机过载,也不会使发射能量流入接收机而丢失。

2、二次雷达SSR与一次雷达PSR相比有什么特点?一次雷达什么特点?一次雷达和二次雷达的天线有

什么区别?(P409)

A:**(1)由于地面二次雷达接收功率与作用距离的平方成反比,若作用距离相同,SSR所需要的发射功率远小于PSR,因此地面询问器和机载应答机的接收机的灵敏度也可以比一次雷达低一些

(2)由于二次雷达系统的发射(询问)频率与接收(应答)频率不同,所以没有其他目标对发射信号的反射杂波干扰

(3)不存在由于飞机姿态变化和散射而引起的目标闪烁现象,且显示的高度准确

(4)由于地面二次雷达采用简单的条形天线,故方位精度较差。

**一次雷达由于目标回波信号的强度与目标的距离、天线增益和发射机功率有关,如接收机回波信号的功率与距离的四次方成反比,与信号波长的平方成正比,所以对工作在L波段(1.5-1.6GHz)的一次监视雷达需要很高的天线增益、发射功率和接收机灵敏度。一次监视雷达为了滤除对固定目标的检测,采用了多普勒雷达及动目标检测技术,但不能识别被跟踪的飞机及其高度。

**一次雷达天线是辐射方向性很强的窄波束射频信号,且天线以一定速率在360°全方位旋转扫描。

二次雷达采用简单的条形天线,故方位精度较差。

3、解释旁瓣抑制?为什么要抑制?ATC在旁瓣方向时会不会应答,为什么?(P411)

A:**地面二次雷达天线的方向性图为按一定速率旋转的锥形窄波束,它集中了天线辐射的大部分能量,称之为主瓣,由于天线能量的“泄露”而形成的其它方向的辐射波瓣,称之为旁瓣。在理想情况下,当飞机被主瓣照射到,主瓣法线对准飞机时,机载应答机发射应答信号,在地面雷达显示器上显示该方位的飞机图像;当飞机距离雷达天线较近时,被旁瓣照射到的其他方位的飞机也能收到询问脉冲,那么应答机同样发出应答信号,飞机的图像会被显示在此刻与天线方位不一致的主瓣的方位上而出现过多目标的错误显示。为此需要对旁瓣询问进行抑制,不让应答机应答旁瓣的询问,即成为旁瓣抑制SLS。

**目前所通用的旁瓣抑制为三脉冲旁瓣抑制法。其中P1和P3脉冲由方向性的天线辐射,方向性天线除主波瓣外还存在一定电平的旁瓣;另一个脉冲P2即旁瓣抑制脉冲则由无方向性的天线辐射,其方向图为圆。P1与P2脉冲间隔为2μs,控制P2脉冲的辐射功率,使得方向性天线主波瓣范围内的飞机所接收到的P1脉冲的电平高于所接收到的P2脉冲,而在方向性天线的旁瓣范围内的飞机所接收的P1脉冲电平低于P2脉冲。这样,应答机即可以通过比较P2脉冲与P1脉冲的相对幅度来判明飞机是处在二次雷达方向性天线的主波瓣内还是在旁瓣内,从而决定是否产生应答信号。

**在机载应答机接收电路中设置有旁瓣抑制电路。电路对所接收到P1脉冲与P2脉冲的幅度进行比较。

如果P1脉冲的幅度大于P2脉冲9dB以上,则表明此时飞机处于二次雷达天线的主波瓣中,所以应答机能正常产生应答脉冲信号;如果P2脉冲的幅度大于或等于P1脉冲,则表明此时飞机处在旁瓣范围内,因而抑制应答机的应答,并在未来30μs±10μs不再接收询问;如果P2与P1的幅度比较处在上述两种情况中间,则应答机有可能应答也有可能不应答,其应答概率随P1脉冲幅度的增大而增大。

4、二次雷达与S模式地面雷达测定飞机方位的区别?(P409&P414)

A:**SSR是根据发射时天线所对准的角度来确定飞机的方位,根据从发射询问信号到接收应答信号所消耗的时间来计算目标的距离,并将目标的位置在平面位置显示器PPI上显示出来。但是由于SSR发射的询问信号有模式的区别,机载应答机根据不同的询问模式,给出识别应答和高度应答信号,这两个信号也在PPI上显示。这就在三维空间上确定了目标的位置,并能识别出被跟踪的飞机。

**S模式地面雷达采用了相控阵单脉冲天线,它辐射一个和数方向性图和一个双波瓣的差数方向性图,它们同时接收每个应答机的回答信号,在接收机中利用两个方向性图接收信号的幅度或相位之比,可以确定飞机偏离天线轴的方位和大小,即可以精确的测定飞机的方位,其精度高于ATCRBS三倍。 5、ATC对数中频放大器的作用(含有自动增益控制电路)?(P418)

A:机载应答机经常是同时接收到几个地面雷达或其他飞机的TCAS的询问信号,有时各种信号会同时到达,或由于距离不同,而使接收信号的强弱不同,这就使接收信号的电平会在一个较大的范围内变化。

当输入信号幅度超过某一数值后,接收机中频放大器的输出反而减小甚至接收机阻塞,即造成接收机的过载。对数中频放大器的特点是当输入信号幅度小于某一值时,输出信号随输入信号线性变化,而当输入信号幅度超过某一值时,输出端的信号幅度与输入端信号幅度的对数成正比。因此采用对数中频放大器可以在输入信号幅度变化很大的情况下,大大减小放大器输出信号幅度的变化范围,从而使接收机获得足够的动态范围,防止过载现象发生。

6、S模式应答机与普通应答机的区别?(P414)

A:(1)装有S模式应答机的飞机都有自己单独的地址码,因此可以实现“一对一”的点名问答,应答数据块中的最后24位为飞机的地址码/奇偶码

(2)S模式系统能提供1600多万个地址码,ATCRBS飞机代码只能提供4096个,解决了管制和监控飞机容量有限的问题

(3)使非同步窜扰降低3/4,询问速率也可以根据需要灵活调整

(4)克服了ATCRBS的同步窜扰和应答机过载的问题。

(5)由于采用相控阵单脉冲天线,S模式测位精度高于ATCRBS的三倍

(6)S模式系统还可以建立地空之间的数字数据通信

7、离散寻址信标系统(S模式系统)DABS与ATC全向信标雷达系统ATCRBS有什么区别?(S模式询问

信号的特点,它与ATCRBS询问信号的区别?)与TCAS怎样配合使用?现代飞机都采用哪一种应答机?

(P414)

A:**装有S模式应答机的飞机都有自己单独的24位地址码,它带着自己的地址码来回答地面的询问,因此,该系统可以实现“一对一”的点名问答。每个地面询问器都只向它负责监视的飞机进行S模式点名询问,使问答次数大大减小,从而降低了总的干扰电平,使非同步窜扰降低3/4,询问的速率也可以根据需要灵活调整,同时还可以定时点名询问,因此不受多架飞机距离方位的影响,克服了ATCRBS 的同步窜扰和应答机过载的问题。并且S模式测位精度高于ATCRBS的三倍。S模式系统还可以建立地空之间的数字数据通信,但由于天线扫掠周期较长,波束较窄,故受到一定限制。可与原有常规应答机兼容。数据交换量大,可与TCAS配合工作。

**(1)数据方面配合:ATC应答机产生的很多信号要送给TCAS计算机,由于ATC要向地面发送本机的当前高度,所以需要从ADC或ADIRU获得气压高度。S模式应答机通过一条ARINC429数据总线将有关信息输往TCASII计算机;TCASII计算机利用另一条ARINC429数据总线将有关信息输往S模式应答机。S模式应答机输送给TCASII计算机信息包括由大气数据计算机系统获得的高度信息、来自控制面板的各种信息等。飞机上的两部应答机、两部测距机和TCASII均工作在L波段。为了避免相互干扰,同一时刻只有一部处于发射状态。任一部开始发射之前,产生一个宽度为28μs的外抑

制信号加到其他L波段设备,以避免其他L波段设备进入发射状态,并保护其它接收设备。

(2)使用配合方面:(见TCASII基本原理)TCASII可以通过“收听”监视空域中其他飞机对地面ATC的应答或其发射的间歇信号获取这些飞机的信息(是A、C模式还是S模式)。根据所获得的信息用适当的询问格式发出询问,并获得周围的ATC应答机的应答。(最好可以画出对应的询问和应答脉冲,并能指出某些脉冲的作用)

**现代飞机都采用S模式应答机。

8、什么是同步窜扰?什么是非同步窜扰?(P413)

A:**如果空中有两架飞机处在询问波束同一方位或波束宽度范围内,即使两架飞机不在同一高度层,但两架飞机的斜距小于一定值,则地面询问器的接收机将接收到间隔重叠的两架飞机的应答信号,造成互相干扰,降低了分辨率,该干扰即为同步窜扰。

**当飞机处在两个以上地面询问器作用范围内时,每个地面询问器的接收机不仅接收本询问器所询问飞机的同步应答信号,因为机载应答机天线使无方向性发射的,所以,还可受到地面其他询问器所询问的飞机对本地面询问器的非同步应答信号,这种干扰称为非同步窜扰。

9、ATC面板各部分的功用?(P425)

A:(1)系统选择开关XPNDR:用于选择第一部或第二部应答机来产生射频应答信号。在有的飞机上,系统选择开关还可以控制天线的转换。

(2)方式选择开关:当开关置于准备STBY位时,两部应答机均不能发射应答信号,当选择一部应答机工作时。另一部处于准备状态,不论系统选择开关放在什么位置,两部应答机的电源均是接通的;

在高度报告关断ALT PRTG OFF位时,所选应答机不能报告高度,只能应答识别询问;在应答机XPNDR 位时,是应答机的正常工作位,这时应答机可以应答所有的询问;TA ONLY和TA/RA位为TCAS系统的工作方式,选在这两个位置,对于应答机来说相当于在XPNDR位,可以正常工作

(3)识别码选择钮和识别码显示窗:飞机的四位八进制识别码是由控制面板上的同心旋钮调定的,识别码显示窗用于显示所设定的识别码,最上面显示的是当前选择的工作的应答机

(4)识别按钮IDNT:不论按压后是否松开按钮,可使ATCRBS的A模式应答信号的F2后4.35μs时发射一个SPI脉冲,并持续约18s,它可以使本飞机在地面雷达屏幕上的显示变亮,有利于对本飞机的识别

(5)高度源选择开关:用来选择气压高度的来源,是ADC1还是ADC2。

(6)系统检测:应答机内设置的故障监测电路可以监测应答机输出信号功率、频率等主要参数,也能检测信号的接收译码过程及时钟频率等是否正常。如果监测电路检测到不正常的工作状况,即会给出故障指示,即琥珀色灯亮。监测电路也可以监测天线、电缆系统是否正常。

10、A、C模式应答机系统的功用?S模式应答机系统的功用?(P412)

A:**当地面用A模式询问时,应答机自动的应答飞机的识别码。识别码是空中交通管制中用于表明飞机身份的代码,由空中交通管制部门指定,识别码是4位八进制码。其中还有一些特殊用途,7500表示被劫持,7600表示通讯失效,7700表示飞机处于紧急状态。当应答机回答C模式的询问时,它的应答脉冲串表示飞机的气压高度信息。气压高度信息是由大气数据计算机ADC提供的。

**装有S模式应答机的飞机都有自己单独的24位地址码,它带着自己的地址码来回答地面的询问,因此,该系统可以实现“一对一”的点名问答。S模式系统还可以建立地空之间的数字数据通信。与装有TCAS的飞机配合,实现避撞功能。S模式应答机发射的应答信号如响应A/C模式和仅A/C模式全呼叫,则以A/C模式的脉码调制应答信号作应答;如响应A/S、C/S全呼叫、S模式点名询问或仅S模式全呼叫,机载S模式应答机则以S模式的脉位调制应答信号做应答。

11、说明A、C模式应答机所发射的高度信号的特点和编码方式?(P413)

A:高度信息码由四组信息脉冲A、B、C、D构成,虽然和识别码应答脉冲的发射顺序相同,即:F1、C1、A1、C2、A2、C4、A4、B1、D1、B2、D2、B4、D4、F2,但四组脉冲的组成顺序和编码方式与识别代码不同。国际民航组织规定的高度编码范围是-1000到126700ft,规定高度编码的增量(精度)为100ft。

对于上述高度范围只需要1278组高度编码,占4096种编码的一小部分。为此规定不用D1脉冲,C1和C4脉冲不能同时为1,但C组脉冲必须有一个为1。高度码的编码顺序为D1、D2、D4、A1、A2、A4、

B1、B2、B4、C1、C2、C4。实际上,民航飞机所使用的高度范围从-1000到62700ft就足够了,所以高度编码中的D2脉冲实际上也总是0。高度编码中的D、A、B组脉冲采用格雷码编码,其特点是相邻的两码之间只有一位不同;C组脉冲采用“五周期循环码”。高度编码中,使用全部D、A、B、C组码,所表示的高度增量是100ft,由于C组只可编成5组编码,若精度不高时,就可以不用C组编码,而其表示的高度增量为500ft。

12、说明DME与ATC应答机的主要相同点和不同点?

A:**相同点:均为L波段设备;均采用询问-应答工作方式。

**不同点:DME是机载设备询问,地面设备应答,ATC是地面设备询问,机载应答机应答;DME的发射和接收频率是不固定的,询问的发射信号是1025-1150MHz,地面应答信号是963-1213MHz,ATC应答机的收发频率是固定的,地面询问频率即收发机的接收频率是1030MHz,机载应答频率即收发机的发射频率是1090MHz。

13、ATC移位寄存器的作用?它在编码和译码过程中是如何工作的?(P419)

A:**用在译码器:应答机中有三个移位寄存器,分别为2μs、8μs、和21μs。如果是旁瓣询问,信号经过2μs移位寄存器,产生旁瓣抑制约25-45μs;若为A模式询问,信号经8μs移位寄存器,译出为A模式询问,此时编码器按控制面板选择的4位8进制号码进行编码,应答飞机代码的询问;若为C模式询问,信号经过21μs移位寄存器,译出为C模式询问,则编码器按大气数据计算机给出的气压高度进行编码,应答飞机高度的询问。

**用在编码器:(来自自控制盒的识别代码信息共12位;来自大气数据计算机的高度信息为12位)控制矩阵用以选择移位寄存器的输入信息。所选择的识别代码或高度信息通过应答门加到移位寄存器的输入端。输入的识别代码或高度信息,在时钟脉冲的控制下由寄存器的输出端串行输出,输往调制器。飞机代码信息或来自大气数据计算机的高度编码信息加到移位寄存器的输入端后,在编码时钟的作用下,由移位寄存器的输出端串行输出。在编码期间,由编码波门选用690KHz的编码时钟信号加到移位寄存器的输入端,这样从移位寄存器输出端所输出的串行信息脉冲间隔即为1.45μs或其整数倍。

14、ATC的内抑制和外抑制?(P420)

A:内抑制电路把抑制波门加到视频处理器,抑制输出约28μs;外抑制波门则输送到机上其他L波段设备。如果为旁瓣询问信号,则旁瓣抑制译码器将产生SLS触发脉冲,使译码电路抑制28μs。

交通咨询与避撞系统TCAS

1、TCAS信息在仪表上怎么显示?(P440)

A:飞机比较常用的方式是使用EFIS电子飞行仪表系统来显示TCAS视觉信息。ADI姿态指引仪用于显示TCAS所发出的决断信息,决断信息以红色的俯仰禁区方式显示在EADI的姿态球上,若要在ADI上显示RA警告,TCAS控制板上的方式选择开关必须放在TA/RA位。显示在EHSI电子水平状态指示器或ND导航显示器上的TCASII信息主要是入侵飞机的相对位置、威胁等级等。无威胁---白色空心菱形;

接近威胁---白色实心菱形;交通咨询---黄色圆形,提前20-48s发出信息,语音提醒“TRAFFIC,TRAFFIC”;决断咨询---红色矩形,连续监视15s后,此时在EADI或PFD上会同时显示TCAS 计算出的垂直俯仰机动咨询信息,如果装有专用的TCASII垂直速度指示器TVSI,则还可显示出具体的决断咨询的升降速度值,伴有语音信息“CLIMB”“DESCENT”。

2、TCASII能识别的飞机怎么处理(TCASII的功用)?TCASII的特点和缺点?(P428)

A:**TCASII可用发射C模式或者S模式的询问信号来探测和跟踪30海里范围内装备TCASII或ATC的飞机的存在及对本飞机的潜在威胁,并通过视觉显示和语言音响向机组发出不同等级的咨询和警告,还能提供垂直方向的协调避让动作指令。

**它是一种独立于地面设备的机载设备。TCASII不仅能提供声音和视觉警告,还能提供垂直方向的协调避让动作指令。

**TCASII只能探测装有A/C模式或S模式应答机的飞机,同时,只有在入侵飞机有有效的高度报告时,才能发出RA咨询。如果一个飞机虽然装有有效的应答机,但不能报告高度(工作方式可能在高度报

告关断位置),TCASII只能将其视为与本机同一高度,发出TA警告。TCAS只有在ATCRBS的全呼叫方式下才能有效的搜索装有A/C模式应答机的入侵飞机。

3、TCAS收集的入侵飞机的数据有哪些?(TCASII基本原理?)怎么计算和获得这些数据?TCAS与其

他机载系统的联系?(P431&P443)

A: **(1)TCAS询问装有应答机的入侵飞机,根据询问与应答的延迟时间计算出两机的距离,然后通过连续地询问和跟踪计算机可以计算出距离变化率(接近率)

(2)如果入侵飞机能够报告它的高度,TCASII计算机利用来自本机ATC应答机的高度与入侵飞机的高度进行比较,计算出两机的相对高度

(3)再利用来自本机TCAS方向性天线接收的应答信号来确定入侵飞机的方位。

**(1)S模式应答机输送给TCASII计算机由大气数据计算机系统获得的高度信息 (2)TCASII在避撞计算中必须利用无线电高度信息自动调节灵敏度等级。两部无线电高度表输出的数字式高度信息通过ARINC429数据总线输送给TCASII计算机

(3)ADIRU将数字式航向信息通过ARINC429数据总线输送给TCASII计算机

(4)ADIRU中的大气数据计算机产生有有关本机的高度、速度、升降速度等信息通过ARINC429数据总线输送给TCASII计算机

(5)飞机上的两部应答机、两部测距机和TCASII均工作在L波段。为了避免相互干扰,同一时刻只有一部处于发射状态。任一部开始发射之前,产生一个宽度为28μs的外抑制信号加到其他L波段设备,以避免其他L波段设备进入发射状态,并保护其它接收设备

(6)近地警告系统产生的“低于下滑道”“拉起”“风切变”警告信息的优先权高于TCASII的咨询信息,所以出现以上三种警告时,会抑制TCASII输出交通咨询和决断咨询。

4、TCASII天线的定向原理?什么时候工作在全向模式?TCAS天线的基本特性?TCASII天线拆装的注

意事项?(P439)

A:**TCAS天线内部设有四个辐射单元,这四个辐射单元互成90°,分别指向飞机的前、后、左、右。

四个辐射单元的方向性是相同的,均为90°的波瓣。天线的四个辐射单元由TCAS计算机控制,因而整部天线的方向性可由TCAS计算机控制。TCAS计算机可以控制四部天线轮流辐射,也可以四部天线同时辐射,这时相当于全向辐射,天线成为无方向性天线。

**当起落架放下时,TCAS计算机就控制四部天线同时辐射,避免起落架遮挡探测入侵飞机的信号,而这时TCAS计算机无法判断入侵机的方位。

**TCASII天线工作于L波段(1.5-1.6GHz),每部天线均可用于发射和接收。TCAS的发射信号频率为1030MHz,接收频率为1090MHz。TCASII设有两部这样的方向性天线,一部安装在飞机背部中心线上,另一部安装在飞机腹部中心线上。TCASII的方向性天线为外形扁平的流线型天线。TCAS天线内部设有四个辐射单元,四个辐射单元的方向性是相同的,均为90°的波瓣。

**每部天线通过四根同轴电缆与TCAS计算机相连接。每根同轴电缆的接头处标有顺序号,且所涂的颜色不同,安装时应注意同色的电缆与街头相接。安装时还应注意天线的里外、前后朝向。天线的辐射侧面和盖板上不要涂漆,因为漆将阻挡天线射频信号的辐射和接收。

5、TCASII交连系统?提供什么信号?(P444)

A:(1)ATC S模式应答机:从大气数据计算机ADC获得的高度信息和来自控制面板的各种信息 (2)无线电高度表:利用无线电高度信息自动调节灵敏度等级

(3)ADIRU:为TCASII提供航向信息

(4)ADC为TCASII提供有关本机的高度、速度、升降速度等信息

(5)GPWS:近地警告系统产生的“低于下滑道”“拉起”“风切变”警告信息的优先权高于TCASII的咨询信息,所以出现以上三种警告时,会抑制TCASII输出交通咨询和决断咨询

(6)WXR:新型的气象雷达具有风切变探测功能,会抑制TCASII发出警告信息

(7)EFIS:EHSI显示其它、接近、交通资讯、决断咨询的信息,EADI显示红色的俯仰禁区信息 (8)遥控电子组件:输入TCASII的警告信息。

6、为什么要采用耳语大叫模式?怎么实现的?(P433)

A:**实现了分区域的询问,避免了异步应答干扰。在ATCRBS系统中,地面雷达系统用这种whisper/shout 方案进行分段、分区域监视、探测飞机。

**(对于A/C模式的飞机,采用仅ATCRBS全呼叫询问格式,并分段、分区域呼叫,这种方案称作whisper/shout耳语/大喊方案)耳语/大喊方案询问信号由四个脉冲组成,其中P1、P3脉冲的间隔为8或21μs,P4脉冲距P3脉冲的间隔为2μs,宽度为0.8μs,在P1脉冲之前2μs增加一个S1脉冲,且S1脉冲的幅度略低于P1的幅度。整个脉冲串的重复周期约为2ms,它由衰减器控制功率逐渐增大,顺序地由近及远分区域询问探测周围的飞机。若要询问B区域的飞机,首先脉冲串的功率足够大,即这时B区域的飞机只能接收到P1,P3,P4脉冲,但收不到S1脉冲,所以根据询问模式而应答;而A区域的飞机由于既能收到P1,P3,P4脉冲,也能收到S1脉冲,但由于P1与S1间隔为2us,应答机解码后以为是旁瓣抑制脉冲,所以不应答,C区域的飞机,因为脉冲串的功率不够大,接收不到,所以也不应答这个询问。

近地警告系统GPWS

1、EGPWS的觉醒方式?TCF的作用以及在什么情况下会被抑制?如果EGPWS的数据库失效,靠什么导航?(P445&P459)

A:**EGPWS增加了“地形察觉TERRAIN AWARENESS”TA警告功能,它是由EGWP内置的“全球地形数据库”

中的数据与飞机位置数据在计算机内进行跟踪比较,发现险情立刻发出地形察觉警告。TA警告有两种级别:

(1)如果GPWC发现飞机与地形冲突之间仅有60s时间,则发出TA信息:语音提醒信息“注意地形”;

在导航显示器上显示琥珀色信息“地形”;两个导航显示器上均出现地形显示(此为弹出功能);导航显示器上的威胁地形从虚点阵变为实心的黄色

(2)如果GPWC发现飞机与地形冲突之间仅剩30s时间,则发出TA信息:语音信息“地形,地形,拉起来”;在主飞行显示器上红色“拉起来”信息。

**EGPWS还设有“机场数据库”,该数据库含有世界上所有跑道长度大于3500ft的机场的地形信息,EGPWS将飞机位置和跑道位置相比较,发现不安全情况,可立即发出“地形净空基底TERRAIN CLEARENCE of FLOOR”TCF警告。TCF功能也有两种级别的提示信息:

(1)如果GPWC发现飞机低于地形净空基底,则发出提醒警戒:语音信息“太低,地形”,此信息每丢失高度20%时重复发出;ND上出现琥珀色“地形”信息

(2)如果继续下降,则发出如下警告:语音信息“拉起来”;ND上红色“地形”信息;PFD上显示“拉起来”。

**以下任何一种情况GPWC都会禁止TCF警告:飞机在地面;起飞后的20s以内;无线电高度低于30ft。

TCF在飞机进近中下降过低时向机组发出警戒。利用飞机位置和跑道数据库对照发现是否进入警告状态。TCF通常情况下利用GPS的纬度和经度数据,如果GPS数据无效,利用惯性基准系统IRS的数据。

2、为GPWS提供数据的系统有哪些?(GPWS与哪些系统有交连?)以及提供哪些信号?(P447)

A:**GPWC与其他系统的信号连接包括数字信号、模拟信号和离散信号。

**数字信号:GPWS利用ARINC429数据总线与ADIRU、无线电高度表RA、MMR(GPS和ILS多模式接收机)、FMC、数字飞行控制系统DFCS的方式控制面板MCP、失速管理偏航阻尼器SMYD、WXR、显示电子组件DEU、地形/气象继电器、飞行数据采集组件FDAU进行数据传输。

**模拟和离散信号:

(1)地形气象继电器的接地离散信号是由GPWC计算机提供的,此离散信号使地形/气象继电器吸合,将GPWC计算机连接到DEU,因此在ND上显示出地形数据

(2)近地警告组件将抑制电门的位置离散信号送给GPWC。GPWM近地警告控制板也向GPWC送去测试离散信号

(3)接近电门电子组件PSEU将空中/地面离散数据送给GPWC,此逻辑用于方式2、方式3、方式4、禁止空中BITE自检、飞行段计数

(4)程序电门模件向GPWC提供程序销钉设置,可设置飞机机型、方式6语音报数、音量高低选择等

参数

(5)当GPWC具有较高优先级警戒时,GPWC向TCAS计算机或气象雷达收发机送出禁止离散信号 (6)GPWC向机长和副驾驶的下滑禁止灯(BELOW GLIDE SLOPE)送去离散信号,在GPWC警告方式5警告时灯亮。压下灯开关时,有一个离散信号送给GPWC,使灯灭,并停止语音警告

(7)GPWS提醒或警告信息送给遥控电子组件REU,REU传送声音信号到驾驶舱,

3、EGPWS的地形察觉功能原理?和TCAS的TA方式比较?EGPWS和WXR的风切变?(P445&P461)

A:**“地形察觉TERRAIN AWARENESS”TA警告功能,它是由EGWP内置的“全球地形数据库”中的数据与飞机位置数据在计算机内进行跟踪比较,发现险情立刻发出地形察觉警告。TCAS是对同一空域内的飞机进行询问并连续监控这些飞机是否对本机构成威胁。

**EGPWS的TA警告有两种级别:

(1)如果GPWC发现飞机与地形冲突之间仅有60s时间,则发出TA信息:语音提醒信息“注意地形”;

在导航显示器上显示琥珀色信息“地形”;两个导航显示器上均出现地形显示(此为弹出功能);导航显示器上的威胁地形从虚点阵变为实心的黄色

(2)如果GPWC发现飞机与地形冲突之间仅剩30s时间,则发出TA信息:语音信息“地形,地形,拉起来”;在主飞行显示器上红色“拉起来”信息。TCASII计算机是基于一定的提前时间而发出交通咨询TA,这个提前时间是达到两机最近点的时间。对于那些已经由系统判断为对本机存在的潜在危险接近的飞机,TCASII会提前一定时间(通常20-48s)发出交通资讯,发出交通咨询时该飞机的图像变为黄色的圆形图案。

**WXR预测风切变警告的优先级高于GPWC。当进近或起飞中具有水平或者垂直风切变情况时GPWC发出风切变警告,具有最高优先级。WXR工作在风切变工作方式时,雷达天线只扫描120°(±60°)而不是普通气象方式时的180°(±90°),此时从右至左扫描期间处理气象信息,从左至右扫描期间处理风切变信息,而且只有±30°之内的风切变目标才会被认出来,在起飞和着陆期间无论气象雷达工作在什么方式,气象雷达都会自动开启风切变功能,且警告分三类:咨询、警戒、警告,当有二级风切变警戒时除显示器有显示外还有语音信息“MOBITOR RADAR DISPLAY”,当有三级警告信息时话音警告为“WINDSHEAR AHEAD”或“GO-AROUND WINDSHEAR AHEAD”这是在EADI/PFD上还会有红色的“WINDSHEAR”文字显示。

4、GPWS的功能和系统组成?(P445)

A: **近地警告系统GPWS是一种机载警告系统,它是在飞机接近地面(2500ft以下)遇有不安全地形或风切变时,提醒机组飞机正处于不安全的状态,并向驾驶员发出语音和目视警告,直至驾驶员修正险情后停止。

**GPWS由近地警告计算机GPWC、控制面板和警告灯所组成。

5、说明GPWS空中测试的条件和正常现象?

A:测试条件:地面试验时,起落架放下,襟翼在着陆位置。测试内容:可检查输入信号有效性,方式警告探测器,音频产生器和外指示电路的工作。测试现象:1)GPWS地面试验时,如果系统正常,警告语音“GLIDE SLOPE”出现,琥珀色警告灯“BELOW G/S”和“INOP”灯亮2)接着出现语音信息“WHOOP WHOOP PULL UP”和红色警告灯“PULL UP”“INOP”灯亮3)最后是语音警告“WINDSHEAR”同时“WINDSHEAR”

警告信息显示在左、右PFD或EADI上。

6、GPWS起落架和襟翼超控开关的作用?(P447)

A: **襟翼抑制电门:向GPWC提供离散信号。襟翼抑制电门向上,模拟襟翼放下状态,当机组进行襟翼收上进近时,利用此电门阻止发出警告;当此电门放在“抑制”位时,方式4的“过低,襟翼”警告被抑制。

**起落架抑制电门:向GPWC提供离散信号。起落架抑制电门向上,模拟起落架放下状态,当机组进行起落架收上进近时,利用此电门阻止发出警告。当此电门在“抑制”位时,方式4的“过低,起落架”警告被抑制。

7、GPWS有几种工作方式?方式1通过检测哪些参数获得?(P448-P462)

A: **方式1:过大的下降率。此方式与襟翼和起落架位置无关,在无线电高度表2450ft-10ft之间的一

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