ILS/VOR模拟器的设计与实现

王军正

【摘要】本文介绍了仪表着陆系统（instrument landing system，ILS）、甚高频全向信标（Very-high-frequency Omnidirectional Range，VOR）系统的主要组成及系统工作原理，给出了一种小型化ILS/VOR模拟器的设计方案， 详细介绍了模拟器的组成和各个功能单元的实现方案。

【关键词】仪表着陆系统；甚高频全向信标；模拟器；国际民航组织ICAO（International Civil Aviation Organization）

1.概述

甚高频全向信标， 是一种用于航空的无线电导航系统，是民航应用最为普及的导航系统，其工作频段为108MHz～117.95MHz，信号的调制方式为调幅、调相，主要用于飞机的航路导航和非精密进近引导。系统由地面台和机载设备组成，地面台发射射频信号，机载设备接收信号并结算，为飞机提供相对于地面台的磁北方位。

ILS系统是国际民航组织（ICAO）选定的标准进近着陆系统，工作频率为75MHz、108.1MHz～111.95MHz、329.15MHz～335MHz，信号的调制方式为调幅，主要用于飞机的进场着陆引导，广泛应用军航和民航。系统由地面台和机载设备组成，机载设备接收信号并结算，为飞机提供相对于预定着陆轨迹的偏差信号和相对跑道入口的粗略距离信息。

ILS/VOR模擬器模拟ILS/VOR系统地面台发射的射频信号，能同时提供航向地面台、下滑地面台、三通道指点信标地面台或伏尔地面台的模拟信号，主要用于机载ILS/VOR接收设备的检测、维修、维护以及ILS/VOR系统试验室的飞机着陆的动态激励仿真。

2.电路设计

ILS/VOR模拟器主要由四大部分组成及原理框图如图1所示。

（1）显控单元：完成显示、控制部分；

（2）视频产生单元：ILS、VOR、MB视频信号产生部分；

（3）高频单元：完成LOC/VOR、GS 频率合成器和视频调制。

2.1 显控单元

本单元实现ILS/VOR模拟器的显示和控制，有面板按键控制和通过RS232串口接收外部控制两种工作方式，两种工作方式自动识别。通过本单元的控制将仪表着陆、伏尔、信标的模拟数据下发给ILS/VOR模拟器的接口模块。

根据系统对本单元的要求经充分考虑选用LPC2294芯片作为CPU，外围搭配RAM存储器、FLASH存储器、RS232串口专用芯片、按键扫描控制芯片等，显示使用点阵模块。

2.2 视频产生单元

视频产生单元的功能主要由一片FPGA来完成，主要由五大部分组成，第一部分为接口控制部分，主要是接收RS232的指令，并进行解码处理后，形成各单元所需控制字，送给相应单元；另外收集自检信息并上传自检信息；第二部分为识别信号产生部分，主要包括用来形成莫尔斯码的1020Hz识别信号；第三部分为ILS信号产生部分，主要形成DDM值可调的航向复合视频信号、下滑复合视频信号；第四部分为VOR信号形成部分，主要用以伏尔9960副载波、30Hz视频信号、FM信号等视频信号的产生等；第五部分为MB信号形成部分，用来形成400Hz、1300Hz和3000Hz的标准正弦信号。

3.结束语

本文所设计的ILS/VOR模拟器，精度高，接口灵活，功耗小，操作灵活，电路设计简洁，该电路已成功应运于某型模拟器中。

参考文献

[1]吴德伟.仪表着陆设备[D].空军电讯工程学院，1996.

[2]航空无线电导航设备第1部分：仪表着陆系统（ILS）技术要求MH/T 4006.1-1998.

[3]机载甚高频全向信标接收设备基本性能和要求标准编号HB 6558-1991.

[4]Analog device inc..ad834 four quadrant multiplier，ata sheet.