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浅谈甚高频全向信标 (VOR) 系统
关键词 甚高频 全向信标 导航
摘要 甚高频全向信标(VOR)是现代航空无线电测向的一种地面导航设备,被广
泛应用于短距及中距制导。 多普勒甚高频全方位信标 (DVOR) 是常规VOR的进一步发
展。它利用多普勒效应及宽孔径天线系统从而使它能产生更加精密得多的方位角信号。 本文
通过对甚高频全向信标原理介绍,使我们能够对其有一个初步的了解。
一、甚高频全向信标系统概念
VOR (甚高频全向信标测距)是一种用于航空的无线电导航系统 ,由美国从 20 世纪 20
年代的“旋转信标”发展而来, 1946 年作为美国航空标准系统, 1949 年被 ICAO 采纳为国
际标准导航系统。其工作频段为  兆赫 -  兆赫的甚高频段,并且在全球范围内
作为中短距离航空器引导方式的无线电导航设备。这一设备可以进行远程控制和远程监视。
DVOR 导航设备是传统 VOR 设备的改进。通过利用多普勒效应和宽幅度天线,它可以
提供相对来说更加精确的方位角信息。 DVOR 导航系统一般应用于地理条件恶劣的地区。
VOR 系统的运行的理论基础是测量地面站发射的 2 个 30Hz 的信号的相位偏移。 一个信
号(参考信号) 在所有方向上的相位都相同。 而对于第 2 个 30Hz 的信号 (变化信号) 来说,
它与参考信号之间的相位偏移就是与方位角相关的函数。 机载的接收机通过测量两个信号之
间的相位偏移就可以计算得到方位角。
DVOR 系统可以和 DME ( Distance Measuring Equipment )系统联合使用形成 DVOR/
DME 台站。这样飞行器就可以通过单个 DVOR/DME 台站的位置来判定自身的位置。
DVOR 设备可以安装在 10 英尺高的建筑内。 DVOR 天线系统则安装在地网上,其高度
依据实际情况而定。
二、 VOR/DVOR 信号的产生
VOR 台产生的射频信号由 2 个 30Hz 的正弦波调制。 这两个 30Hz 的信号之间有确定的
相位关系, 与从什么方向接收到此信号有关。 相位关系反映了地面台站的正北方向和飞行器
方向相对于地面台站之间的夹角 (方向角)。2 个 30Hz 信号中 1 个是方向无关的信号 (参考
信号),与此同时,第 2 个 30Hz 的信号随着方向角的变化而变化(可变信号) 。参考信号和
可变信号是由不同的方式调制的。
方向无关信号的载波频率为 f0± 9660Hz ,频偏为± 480Hz 。载波通过调幅产生,调制深
度为 30%,发射天线为水平圆极化方式的全向天线。
此外,载波 f0 通过识别码来调制( 1020Hz ),同样语音( 300 - 3000Hz )也是。
方向相关信号由两个交叉振子产生。 交叉振子从两个边带发射机接收信号, 两者信号相
位相差为 90°。
边带信号载波被调制了,这导致了空间信号呈现 8 字型,并且每秒翻转 30 次。
由于载波 f 0 通过全向天线发射,载波和 30Hz 边带的相交处,如果相位设置正确,就可
以通过测量两个信号之间的相位差来确定方位角。
在 DVOR 系统中,和 VOR 相比, 2 个 30Hz 的信号作用刚好互换了。这就是说,原来
幅度