MLS与CN频段卫星导航电磁兼容性测试分析

作     者：李银 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘瑞华;罗显志

授予年度：2022年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：微波着陆系统 CN频段卫星导航 电磁兼容性 地面测试 飞行校验 

摘      要：微波着陆系统(Microwave Landing System,MLS)是一种全天候精密进近着陆系统,在5030.4MHz～5150.0MHz上播发基于时间基准扫描波束(Time Reference Scanning Beam,TRSB)的空中制导信号,为信号覆盖扇区内装备了MLS设备的飞机提供高精度、高可靠性的进近着陆引导服务。与其工作频段紧邻的C频段,即5010 MHz～5030 MHz,在2000年召开的世界无线电通信大会(World Radio Communications Conference,WRC)上被分配给了卫星导航下行链路信号使用。两系统工作频段接近,所以必须对两系统的电磁兼容性进行测试与评估。本文在深入研究MLS信号体制的基础上,逐步进行了MLS与C频段卫星导航电磁兼容性的理论分析和测试技术研究,主要工作内容如下:第一,根据国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)发布的《国际民航公约附件10-航空电信(卷Ⅰ)》中的相关标准,进行了MLS方位制导信号、仰角制导信号、数据字信号以及由上述子信号构成的MLS全周期基带信号的仿真工作。在此基础上,对包括功率密度分布在内的一些MLS信号质量参数进行了深入研究。第二,为完成MLS与C频段卫星导航的电磁兼容性评估,本文考察了多个可视C频段卫星导航空间站下行链路对MLS业务的射频干扰,计算了相应功率通量密度(Power Flux Density,PFD)值;基于谱分离系数(Spectral Separation Coefficient,SSC)和等效载噪比(Equivalent Carrier-to-Noise Ratio,ECNR)方法,仿真分析了微波着陆系统DPSK数据字信号以及扫描信号对C频段卫星导航信号的干扰结果,最后给出了避免有害干扰的所需分离距离等兼容性协调建议。第三,给出了机场跑道环境下两系统电磁兼容性地面测试方案,包括信号采集点设置以及信号采集具体流程。对测试中获取的实测数据进行分析,验证仿真分析的正确性。并基于美国联邦航空局(Federal Aviation Administration,FAA)发布的技术标准指令8200.1D《美国标准飞行校验手册》中的相关内容,介绍了MLS信号质量飞行校验程序。