4000型多普勒全向信标软件系统技术分析

秦伟

摘 要：4000型DVOR（多普勒全向信标）设备是国际民航组织推荐的无线电导航设备，主要用于飞机的短距及中距引导。某机场该套设备的正常运行，为飞机的中近程导航提供了重要保障，保证了科研试飞的正常进行。这套设备的软件功能十分强大，通过对设备软件系统的技术分析，可以使我们更好地使用、维护设备，使其良好运行。

关键词：多普勒全向信标；软件系统；监视器

中图分类号：TB56 文献标识码：A

多普勒甚高频全向信标（DVOR）基于多普勒效应原理完成测向。全向信标地面设备与机载接收机配合，由机载接收机测得地面VOR信标台的磁方位角。若设在航线上，可利用两个VOR信标台或一个VOR信标台和一个测距机（DME）实现飞机定位，引导飞机沿航线飞行；若VOR信标台设在机场附近，可引导飞机出港，并辅助仪表着陆系统引导飞机安全着陆等。

4000型DVOR系统由基于RF（射频）及AF（音频）子组件的硬件和在很大程度上控制硬件的软件组成，自动化程度较高。DVOR4000的软件有模块结构。它被划分成发射机软件，监视器软件、LRCI软件及用于PC的用户软件。执行完成设备的自检，转机，运行，监控等主要功能。因此，要让设备能够正常的完成自检，正常工作，完成发射机自动转换等，我们都必须全面了解软件系统的执行过程。

1 DVOR4000系统软件概要

DVOR4000软件包由发射机软件，监视器软件、LRCI软件及用于PC的用户软件组成。该软件系统执行了启动、调制、发射机控制、信号生成、监视信号等任务。日常设备的监视、维护、维修、检测工作均通过安装在计算机中的设备监控软件WINADRACS完成。

2 DVOR发射机软件系统

发射机软件控制发射机功能。它由以下软件模块组成：

（1）发射机初始化：发射机接通电源时，本模块初始化发射机硬件以便产生载波与边带调制信号并复位所有功率输出控制装置。然后发射机开始它的工作；

（2）发射机主循环：在发射机初始化后，发射机软件启动1000Hz及通信中断并进入一无尽循环。在此循环中，执行LCSU/CSB输入命令、调制控制、BITE测量及评估；

（3）完整的编程：本模块根据规定的发射机命令执行LCSU/CSB输入命令；

（4）发射机控制：该模块利用数字信号处理技术保证生成的边带幅度与相位调制信号的稳定性。

3 监视器软件系统

DVOR監视器软件以INTEL的高级语言PL/M86（用于带80×86处理器的微型计算机的编程语言）编写。某些子程序以汇编语言（ASM86）实现以便优化处理速度。DVOR监视器软件完成监视器控制功能。大概可划分为“系统初始化”和“系统监视”两部分。该软件的主要任务是将各阶段的任务分配到主模块，然后它能调用其它子模块以便执行进一步的任务。最重要的功能如下：

（1）监视正在工作的发射机；

（2）控制发射机切换与关闭过程；

（3）与LCSU/CSB通信。

3.1 系统初始化

设备加电后，程序清除主存储器（RAM）并初始化中断控制器、定时器，并清除到LCSU/CSB的串行接口、用于监视发射机的处理器需要的各个并行接口的数据。监控器的操作数据由一个CRC检查字保护并在初始化期间进行检查，这些数据存储在后备电池中。当后备电池电压降低时，CRC检查失败，数据会被清除并且设置到EPROM存储器中。在此情况下，会显示出BITE告警。系统初始化后，程序进入主程序无尽循环并开始监视过程。

3.2 主程序循环

主程序循环主要执行以下功能：

（1）告警检查、评估；

（2）监视器内部处理及出现切换/关闭告警条件时的内部处理；

（3）执行性操作（如切换或关闭发射机）。

监视过程的数据测量受一个960Hz硬件中断控制，这样可以实现等距的数据采样。960Hz中断具有最高优先级。960Hz中断程序还要完成来自A/D转换器的数据输入、管理时间与日期计数器。

3.3 监视器软件任务与活动

DVOR监视器软件的主要任务是保证由正在工作的发射机发射出的导航信号的完整性。如果监视器检测到故障信号，它会执行关闭活跃的发射机并使备机投入工作；如果备用发射机也有故障，则关闭设备。监视器的主要活动有：

（1）告警检查与告警评估；

（3）显示监控器状态与测量结果；

（4）在出现故障信号时的执行性动作。

4 LRCI软件系统

LCSU/CSB软件是RMMC软件包的一个顾客。LCSU/CSB软件利用DEPOSIT-ORDER命令自RMMC部分取得命令，并利用DEPOSIT-RESULT命令返回结果。RMMC控制了到远程控制部件的通信及设备内LCSU/CSB部件与子系统的通信。

5 用户软件

日常设备的监视、维护、维修、检测工作均通过安装在计算机中的设备监控软件WINADRACS完成。在WINADRACS软件中，可以进行发射机参数、监控器门限的调整，监控器参数的实时监测，电源电池系统电量的实时检测，所有数据的保存及打印。当设备非正常关机时，也可以重新上传数据，重新开机。

结语

本文介绍了4000型多普勒全向信标设备的系统软件，总共分为四部分软件系统进行了阐述。它们使得整套设备的自动化程度极大地得到了提高，通过它，我们可以更好地监视并控制设备。总之，充分了解设备的各系统软件，更有助于我们维护、维修设备，提高该套设备的中近程导航能力。

参考文献

[1]陈高平，邓勇.航空无线电导航原理，上下册[M].北京：国防工业出版社，2008.

[2]内部资料.DVOR全向信标技术手册1.2.[Z].