无线电通信系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 无线电通信系统,民用航空器维修人员执照基础培训,2004年11月,1,一、无线电通信系统的功用,机载无线电通信系统用以实现飞机与地面或飞机之间的通信。,也用于进行机内通话、旅客广播、记录话音信号以及向旅客提供视听娱乐信号等。,2,二、无线电频段,无线电频率的范围为3kHz300GHz，分为若干个频段。,3,2.1 甚高频通信（VHF COMM）系统,2.1.1 甚高频通信系统的功用,一、甚高频通信系统的功用,甚高频通信系统主要用于飞机与地面交通管制人员之间的双向语言通信。,大型飞机通常装备,3,套或,2,套甚高频通信系统，以保证通信的高度可靠。,第,3,套,VHF,除可进行话音通信外，还可进行数据通讯，它的频率和方式选择由,ACARS,系统控制。,甚高频通信系统,工作频率范围为,118.00-135.975MHz,，,以空间播方式传播。有效传播距离一般限于视线范围，且与飞行高度有关。传播距离近，抗干扰性能好。,4,二、控制盒,控制盒用于,频率选择和转换,，启动收发机的,测试,等。,按下“,COMM”,测试电门可使静噪电路失效，从而对接收机进行测试。此时，耳机中应能听到接收机输出的噪音。,6,三、收发机,（了解）,VHF,收发机由发射电路和接收电路组成。,发射电路用于产生音频调制的,VHF,发射信号，输送给天线发射。,接收机是一个二次变频的超外差接收机，用于接收,VHF,调幅信号，解调出音频信号，输送给音频集总系统。,在收发机前面板上装有两个测试电门。,按压“静噪灯测试”电门可测试面板上的两个指示灯。按压此电门时，静噪电路失效，因此可在耳机内听到接收机输出的噪声。,按压“收发机测试”电门可对收发机进行自测试，测试内容包括串行控制数据输入和天线电压驻波比。,7,四、VHF天线,VHF,天线为刀形天线。,1,号天线装于机背，,2,号和,3,号天线分别在机腹部和后部。,8,2.2.2 高频通信系统的组成,一、,高频通信系统的组成,高频收发机,高频天线,高频天线耦合器,HF,控制板,二、高频收发机,收发机用于发射和接收载有音频的射频信号。,发射机和接收机共用一个可选择工作频率的频率合成系统。,音频输入和输出通过遥控电子组件,(,或音频附件盒,),与飞行内话系统相联接。,天线调谐耦合器用来在所选择的频率上使天线与发射机阻抗相匹配。,10,收发机前面板上有三个故障灯，一个测试开关，一个话筒插孔和一个耳机插孔。,“,CONTROL INPUT FAIL”,亮表明来自控制盒的输入信号的频率数据失效。,在收发机内，当出现,+5V DC,或,+10V DC,电源电压消失、发射输出功率低、频率控制板故障或频率合成器失锁和机内微处理器故障时，“,LRU,FAlL,”,灯亮。,当天线调谐耦合器中存在故障，则“,KEY INTERLOCK”,灯亮，此时发射被抑制。,当按下,静噪,/,灯试验电门（,SQL/LAMP TEST,）,时，静噪抑制失效，此时耳机内可听到噪音，同时三个故障灯亮，可检查故障灯的好坏。,11,四、,高频天线耦合器,天线调谐耦合器用来,在,2MHz-30MHz,频率范围内调谐并实现阻抗匹配,。,通常能在,215,秒,内，自动地使天线阻抗与,50,的高频馈线相匹配，使,电压驻波比（,VSWR,）,不超过,1.3:1,。,压力气嘴（,PRESSURE NOZZLD,）,用于向天线调谐耦合器充压。通常应充干燥的氮气，比外界气压高半个大气压左右，以防止外面潮湿空气进入。,天线调谐耦合器安装在垂直尾翼根部。,在某些系统中使用分离的天线耦合器和天线耦合控制组件。,13,2.2.3 高频通信系统的基本工作原理,一、单边带发射信号的产生原理,高频发射机在单边带方式产生,400 W,峰值射频功率,在调幅方式产生,25 W,平均射频输出,发射电路由音频电路、调制电路、边带滤波器、变频电路和功率放大电路等组成。,二、单边带信号的接收原理,接收机是一个二次变频的超外差接收机，具有两种工作方式。,一种是兼容调幅工作方式，接收普通调幅信号，如接收由地面塔台发射的选择呼叫信号。,另一种是,SSB,工作方式，以接收,LSB,信号或,USB,信号。,15,三、天线调谐耦合器的基本工作原理,天线调谐耦合器的主要目的是使天线与高频电缆匹配，即天线与末级功放匹配。,在调谐过程结束后，调整调谐元件使负载阻抗接近,50,并谐振。,再进一步调节调谐元件，使得加载射频功率产生的电压驻波比小于,1.3,：,1,（射频反射功率小于,2,瓦）。,16,三、选择呼叫控制板,当接收到对本飞机的选择呼叫码时，指示灯亮,。,这两个灯按钮又是按下测试开关，按下时灯应亮。,复位（,RESET,）,按钮可同时复位两个译码通道,。,18,四、选择呼叫译码器,选呼译码器用于确定接收的编码是否为本机代码，并产生提醒信号。,每架飞机的四位编码由译码器前面板上的四个拇指轮开关设定,（有的译码器四位编码由译码器的短接插头实现,),每个开关都可以,从,A,到,S(I,、,N,和,O,除外,),的任何一个字母，两个字母为一组，把两组字母分别输入两个编码组件。,19,2.3.3 选择呼叫系统的基本工作原理,一、选择呼叫系统的基本工作原理,每架飞机有一个固定的四位字母代码。当地面台发射的选择呼叫代码与飞机代码相同时，选择呼叫译码器就发出呼叫接通信号。,在选择呼叫译码器上选定飞机呼叫码后，选择呼叫系统就处于待用工作方式。,当地面塔台通过高频或甚高频发射机呼叫该机时，机载高频或甚高频接收机的输出信号加到译码器。,若地面呼叫代码与飞机代码相同，译码器便使呼叫控制盒上的灯亮，铃响（有的飞机是高低谐音）。,这时,飞行员按一下灯按钮使灯灭，铃不响，即可用高频或甚高频进行联系,。,20,一、系统功用与组成,飞行内话系统供驾驶舱机组成员之间进行通信，和客舱、地勤等人员联络，并将话音信号送到话音记录器和飞行数据记录器,。,其主要功用为：,1,、机长、副驾驶和观察员之间的内部通话；,2,、机长、副驾驶对无线电通信发射机的选择、发射控制和音频输入；,3,、机组成员对导航接收机音频信号的选择收听以及音量调节；,4,、机组成员与地勤人员之间的联络通话；,5,、机组成员话音与旅客广播系统的交连。,2.4 音频综合系统（AIS）,2.4.1 飞行内话系统,21,飞行内话系统主要包括：,遥控电子组件,REU,；,音频控制板,ACP,；,头戴耳机话筒组件；,氧气面罩话筒；,手提话筒；,驾驶盘话筒开关；,飞行内话扬声器；,地面电源控制板插口。,22,2、,收听音频选择开关,在MICSELCTOR开关下一排的开关，是对应通信系统的收听开关。再下方是导航系统的收听开关。,按下这些开关可收听该系统的音频信号。可以同时接通多个系统。顺时针旋转收听开关，可增大音量。,3、,R/T-I/C开关,此开关为三位开关，平时在中间位；,扳向 R/T位时，由MIC SELECTOR所择选的通信发射机发射,；,扳向I/C位时，话筒信号直接连接到飞行内话系统,，而不论MIC开关的位置如何。,4、,MASK/BOOM开关,用于选择氧气面罩话筒或吊杆话筒。,24,5、,音频滤波器选择开关,在“V”位（VOICE）,只能听到话音信号。,在“R”位（RANGE）,以收听莫尔斯识别信号。,在“B”位,能同时收听莫尔斯识别信号和话音信号。,6、,NORM/ALT开关,此开关平时放NORM位，并机械锁定。,打ALT位时，机长和观察员ACP上的MIC开关自动接到VHF 1位；副驾驶的MIC开关自动接到VHF 2，不论原先选择如何。,25,三、遥控电子组件（REU）,REU,用于管理三个驾驶舱位置（机长、副驾驶、观察员）之间的服务飞行内话和所有相关联的通信、导航信息。,REU,利用,ACP,选择信息把驾驶舱来的音频信号及按压发话（,PTT,）,按钮信号连接到所选择的系统，并可控制其音量。,四、驾驶盘上的,MIC,开关,驾驶盘外侧的,MIC,INT,开关，用于给氧气面罩话筒和吊杆耳机话筒提供一个“按压发话”信号输入。,它是一个,3,位开关，在,MIC,位时，把麦克风音频信号送入所选的通信系统；,INT,位时，音频信号直接送入飞行内话系统而无需在,ACP,上选择,INT,。,26,二、勤务内话开关和勤务内话插孔,当,P5,板上的勤务内话开关开关位于,OFF,位时，机上各勤务内话插孔只能收听服务内话系统音频。,当开关位于“,ON”,位时，各勤务内话插孔的话筒信号才可输入内话系统。,此开关在空中应置于断开（,OFF,）,位，以免飞机外部天线干扰输入内话系统。,在地面时置于接通,（,ON,）,位，可保证在地面维护工作中与各维修点间的联络。,三、服务内话系统的工作原理,服务内话系统采用直流,28V,双路电源，在飞机全部电源丧失情况下，由电瓶供电。,REU,内部有三个放大器：,SVR(,机组,),、,SVR INT EXT(,勤务点,),、,SVR INT ATT,（乘务员），三个放大器输入端是并联的。,28,一、功用,机组呼叫系统用于机组、乘务员和地勤人员之间的通话呼叫提醒,。,呼叫机长,乘务员或地勤人员呼叫机组时，在驾驶舱可听到高谐音且机长呼叫板上的呼叫灯,(,兰色,),亮，直至呼叫人释放“,CAPTAIN CALL”,开关为止。,呼叫乘务员,呼叫乘务员时在服务台可听到两声高低谐音。且过道上方的粉红色呼叫灯亮,（,MASTER CALL LIGHT,）。,被呼叫人按压乘务员板（,ATT PAL,）,上的,RESET,开关后，呼叫灯才灭。,呼叫地勤,当驾驶员呼叫地勤人员时，前轮舱壁上的电喇叭响。,当飞机在地面时设备冷却系统探测到低流量（不管是进气还是排气）或,IRS,使用电瓶电源时，该喇叭也响。,2.4.3 机组呼叫系统,29,2.5 旅客广播系统(PA),2.5.1 旅客广播系统(PA)的功用和组成,一、系统功用,旅客广播系统,(PA),用于供机组、乘务员向乘客广播、播放预录通知或登机音乐，还用于产生高低谐音。,从机组、乘务员及磁带放音机来的音频信号，经优先权选择后由广播放大器放大，再送到客舱及服务站位处的喇叭,。,当乘客呼叫乘务员时，钟声电路产生高谐声；机组呼叫乘务员时，钟声电路产生高,/,低谐音；出现系好安全带或禁止吸烟告示时，钟声电路产生低谐音。,31,二、旅客广播放大器（PA）,放大器的平均输出功率为,30W,在其前面板上有,3,个红色的指示灯（发光二级,管,LED,）,和一个,3,位旋转测试开关。,如,-1dB,和,0dB,灯亮，表明放大量正常。,如指示灯均亮，表明旅客广播放大器的放大量太大。,如只有,-1dB,灯亮，则表明旅客广播放大器的放大量太小。,当测试开关放在“,TEST”,位置时，旅客广播放大器产生一个高谐音信号加到喇叭网络，用于检查系统；,当测试开关放在,“,CAL”,位时，旅客广播放大器的输出与喇叭网络断开，而与假负载接通，通过其前面板上的指示灯检查旅客广播放大器的输出功率。,32,三、客舱乘务员面板,（了解）,客舱乘务员面板用于乘务员向旅客进行广播。,前后客舱乘务板上，都装有向旅客广播使用的手提话筒。,四、遥控电子组件（REU）,（,了解）,在,REU,面板有三个,PA,系统的调接电位器。,“,PA SENS”,调节话筒的灵敏度，即,MIC,输入信号预放增益调整。,“,PA GAIN”,调节,PA,功率放大器（,MAIN POWER AMP,）的增益。,“,PA ST”,调节驾驶舱自听音量。,以上调节在,REU,出厂前已调好，一般不需用户调节。必要时可在内场调节。,33,五、磁带放音机,磁带放音机装在前登机门过道壁上，用于播放登机音乐和予先录制的广播。,放音机具有紧急情况下自动播音的功能。,34,2.5.2 旅客广播系统的基本工作原理,一、电源,PA,放大器的电源为,28V DC,直流电压,磁带放音机的电源是,115V AC,交流电源。,二、优先权电路,第一优先权为驾驶舱广播；,第二优先权为乘务员广播；,第三优先权为自动信息广播；,第四优先权为登机音乐。,三、“钟声”发生器电路,钟声是为提醒乘务员或旅客注意,。,四、,PA,放大器增益控制电路,音频压缩放大器的主要作用是使加到放大器的信号在较宽的范围内变化时保持放大器的输出稳定。,35,2.5.3 磁带放音机,（了解）,一、预录信息的播放,二、登机音乐的播放,三、紧急信息的自动播放,36,2.6 旅客娱乐系统,（了解）,2.6.1 旅客娱乐系统的功用,一、旅客娱乐系统的功用,旅客娱乐系统用于向旅客放映录像、电视以及传送伴音信号，录像、电视伴音信号和客舱广播及音乐节目均通过多路调制送往每个旅客的耳机。,旅客娱乐系统的音乐部分用于将事先录好的音乐通过系统的耳机传送给旅客欣赏。,旅客服务系统可使每个旅客通过该系统呼叫服务员和开关装在头顶上的阅读灯。,37,一、系统组成,1、磁带放音机,磁带放音机用于向娱乐系统（PES）提供娱乐音乐源，它有磁带放音盒和CD盒。只要飞机有电源，每一个放音盒就连续播放。,2、主多路调制器,主多路调制器（MUX）从磁带放音机采集信号，并将这些输入的多路模拟信号转变成射频多路调制信号，经由电源/射频综合分离器送到每排座位电子盒。,3、电源/射频综合分离器,电源/射频综合分离器接收电源和射频信号的输入，并提供4路分开的输出。每路输出供21个SEB（座位电子盒）,4、娱乐系统ON/OFF/TEST开关,用于控制娱乐系统的电源和系统测试。,5、侧壁接头,侧壁接头把娱乐音频连到每个座区的第一排座位上。座位电子盒通过侧壁接头从主多路调制器接收电源和射频信号。,2.6.2 系统组成,38,2.7 话音记录器（CVR）,2.7.1 话音记录器的功用与组成,一、,话音记录器的功用,驾驶舱话音记录器用于自动记录驾驶舱内的话音，包括机组人员与地面的通信话音、机内通话和驾驶舱内的谈话，以备发生事故后或需要时调用参考。话音记录器与飞行数据记录器均称为“黑盒子”,话音记录器可记录飞机驾驶舱内最后,30,分钟之内的驾驶舱话音。超过,30,分钟后，则自动抹,除,30,分钟之前的录音。,话音记录器共有,4,个录音通道,，,l,号录随机工程师的,，,2,号录副驾驶的,，,3,号录机长的,，,4,号录驾驶舱的声音。,39,二、话音记录器系统的组成,控制板用于对话音记录器系统组件进行控制和监测，探测驾驶舱声音和谈话，并控制录音带总抹音。区域麦克风感受驾驶舱声音。,当飞机在地面并设置停留刹车，按压,“,ERASE”,电门,2,秒可将磁带全部抹音。,按压“,TEST”,电门可依次对,4,个记录器声道进行测试。,前面板上装有一个,水下定位信标，用于在记录器落水时自动发出定位信号，以利于被发现。,耳机插孔可用于监听正在进行的记录。所有声道的音频可通过控制板或录音机上的耳机插孔进行监控。,40,2.7.2 话音记录器的基本工作原理与测试,一、电源,二、录音,只要115V交流电加到主电汇流条上，记录器系统即可自动记录驾驶舱中的话音。,在录音之前，所有声道首先经自动抹音磁头抹音。,三、监听,所有记录的信号经放音放大器放大，分别送到600Hz滤波器（用于测试）、前面板耳机插孔和控制板耳机插孔。,四、抹音,当飞机在地面且停留刹车设置，将抹音电门按下并保持至少2秒，即可抹音。,41,五、测试,按下控制盒上的TEST按钮后可对每个录音通道测试1秒。,正常时，指针偏转到绿色区域0.8秒后，然后指针回到零位0.2秒。然后测试下一个录音通道。,每次测试时，按下试验按钮并保持至少需要4秒的时间，,除控制盒上的试验指示表摆动外，同时可听到,断续的600HZ的音频,。,42,2.8 应急电台,应急电台的作用是在飞机发生故障时，使用它发出呼救信号，以便能够得到救援。,电源是一个自备的干电池。它必须能供电,48,小时。通常应急发射机电源的更换日期必须标在发射机外部。,应急电台在飞机上的安装位置应尽可能靠后。,应急电台的,工作频率为,121.5MHz,和,243MHz,。,对新电池在初次安装,5,年后做试验,台,/,电池检查，以后每隔两年进行一次。,43,一、ACARS通信系统的功能,ACARS,系统是一个可寻址的空,/,地数字式数据通信网络，通过它可以进行空地之间的数据和信息的自动传输交换。,二、,ACARS,通信系统组成,2.9 ACARS,2.9.1 ACARS 概述,ACARS,机载设备,VHF地面,无线电网,ACARS,控制中心,航空公司,信息中心,44,由机载,ACARS,设备、,ACARS VHF,无线电网络、,ACARS,控制中心、各航空公司信息中心组成,1,、机载,ACARS,设备,机载,ACARS,由对话式显示组件（,IDU,）、,管理组件,（,MU,），,VHF3,号收发机和打印机组成，能够收、发各类数据，并通过,IDU,显示阅读或由打印机打印出来,。,（,1,）对话式显示组件,IDU,的功用,（了解）,IDU,用于实现机组与系统人机对话功能。机组可通过,IDU,输入报告传送到地面、阅读内存的数据，显示所有发射和接收的数据。,机组还可通过,IDU,选择话音通信方式及频率、相应的方式和频率经,MU,送到,VHF3,号收发机。,（,2,）,ACARS,管理组件,MU,的功用,（了解）,MU,可自动进行数据处理、存贮、控制发射和其它相关功能。,监视,OOOI,传感器状态，记录“事件”发生的格林威治时间（,GMT,），并自动发射到地面。,OOOI,事件信息由下列传感器状态提供：门、刹车、空地继电器。,45,O-OUT OF THE GATE：门关上，刹车松开,OOFF THE GROUND：空地电门处于“空中”状态。,OON THE GROUND：空地电门处于“地面”状态。,IIN THE GATE：刹车刹住、门打开。,识别来自地面台的寻址代码、接收本机所属的信息和指令。,接受来自 DFDAU 的数据和指令，并输出给VHF3发送到地面。,接受来自IDU的数据和指令发送到地面。,2、ACARS VHF无线电网络,由世界某些地区分布的 ACARS VHF无线电地面台组成。,每个地面台可和周围一定空域范围内的飞机进行 ACARS数据交换、并通过地面通信网络与 ACARS控制中心进行数据传输交换。,通过 ACARS地面台网络，ACARS控制中心就可以和任何位于 ACARS VHF无线电网络覆盖区内的飞机进行数据交换,。,ACARS地面台在欧、北美地区较多，几乎全部覆盖；中国已布置了自己的ACARS地面台网络。,46,3、ACARS控制中心,通过地面通信网络与各ACARS地面台、各航空公司信息中心相联系，它通过代码寻址，把航空公司和它相应的飞机联系起来，进行数据和信息双向交换。,4、各航空公司信息中心,它通过地面通信网络接收来自 ACARS 控制中心的飞机数据和信息，并送到公司内相应部门；同时，也收集各部门的询问信息传送到 ACARS 控制中心，转达给相应飞机。,三、,ACARS通信系统的优点,1、快速、实时,飞机,的离场、起飞、落地、进入登机门时间（OOOI时间），,发动机参数,，,飞机故障等可立即自动向地面报告,，无需飞行员参与报告。这样可使地面,随时了解飞机状态,，便于进行生产调度和维修安排。,2、减轻机组负担,每次飞行通过ACARS系统与地面平均交换信息2025次,。如果让机组用话音报告，很难做到，而且地面的空中交通管制台也无法接收并转发如此庞大的信息量。,47,3、通信量大,由于ACARS的快速、自动化特性，它所,传输的信息量,可,增,加很,多,倍，不仅包括飞机性能数据，而且包括商用数据，通常包括如下数据,（P413）,四、ACARS的工作方式,包括,DEMAND,（请求）方式和,POLLED,（等待）方式。,1,、,DEMAND,（请求）方式,这是基本工作方式：当电源接通或,ACARS,的,RF,通道无人使用时，系统就处于本方式。,其信息包括：飞行员的输入（如延误信息、数据链测试等）。地面信息响应（如,GMT,时钟更新）。自动报告事件（如,DFDAU,报告）,2,、,POLLED,（等待）方式,这是受地面台指令时进入的被动报告方式。,当地面台同时收到很多报告请求时，就命令这些飞机处于等待方式，然后周期性（约,2,秒）询问每一架，如果飞机有信息的话，就自动回答，如无信息，就给一个简单的响应信号。询问完毕后，地面台可再发一个指令使之回到,DEMAND,方式或者,1.5,分钟后系统自动回到,DEMAND,方式。,48,一、概述,卫星通信，是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。,用于实现通信目的的这种人造卫星叫作通信卫星。,目前，,绝大多数通信卫星是地球同步卫星（静止卫星）。,这种,卫星运行的方向与地球自转的方向相同，绕地球旋转一周的时间，即公转周期恰好是,24h,，,和地球的自转周期相等，从地球上看去，如同静止一般，故叫静止卫星。,只要用三颗等间隔配置的静止卫星就可以实现全球通信,，这一特点是任何其他通信方式所不具备的。,2.10 卫星通信系统,49,50,二、卫星通信的特点,（了解）,与其他通信手段相比，卫星通信的主要优点为：,（1）通信距离远；,（2）覆盖面积大，可进行多址通信；,（3）传输容量大，适于多种业务传输；,（4）通信线路稳定可靠，通信质量高；,（5）机动性好。,三、卫星通信线路系统的组成,（了解）,由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四大功能部分组成。,空间分系统：通信卫星,跟踪遥测及指令分系统：对卫星跟踪测量、卫星指定位置控制并进行卫星轨道、位置及姿态的监控和校正。,监控管理分系统：卫星通信业务的监测和控制。,通信地球站：发射和接收通信业务数据,51,卫星通信线路的基本组成,52,