● 摘要
飞行校验通过测量各种导航、雷达、通信设备的空间信号质量和容限,确保设备满足运行规范并得到最佳化的过程,达到保证飞行安全的目的。本文针对当前飞行校验接收机的需求,借鉴国外飞行校验接收机的研究成果,结合飞行校验机构的相关标准和文献,提出了一种在多模式导航接收机的基础上实现多模式校验接收机的设计方案。
采集系统采集多模导航接收机的数字信号和模拟信号,并且对模拟信号进行处理获得信号特征,对数字信号进行解析获得导航数据,。校验接收机的控制设计主要介绍了无线电系统总线(RSB)接口设计,系统通过RSB接口可以实现对导航接收机的调谐控制,并且预留了通信和监视接收机控制接口。本文也介绍模拟信号调理和AD转换、ARINC 429总线接口、USB总线、CSDB和串口的软硬件设计,实现了对接收机信号的采集功能。
校验信号的数字信号处理是获得信号特征的重要途径,针对仪表着陆系统(ILS)、甚高频全向信标(VOR)等的飞行校验需求与信号特点,设计了校验信号处理流程。数字信号处理着重介绍了数字滤波器的指标、设计过程,并且分析了FPGA有限字长的影响,在FPGA上实现了数字滤波器,并且利用Matlab和Modesim对滤波器进行了验证。
为了验证系统设计工作的正确性,必须进行对系统进行集成和测试。集成后的系统包括配置和改装的接收机、RSB板卡、采集系统板卡和PC机。通过航空专用信号源和示波器对集成系统进行了测试,测试的结果满足了系统设计要求。