一种地基增强系统的VDB时隙信号场强测量系统的制作方法

技术特征：
1.一种地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，包括vdb水平极化天线、第一vdb信号接收单元、vdb垂直极化天线、第二vdb信号接收单元和vdb场强数据处理单元，所述vdb水平极化天线接收vdb水平极化信号；第一vdb信号接收单元从所述vdb水平极化天线接收vdb水平极化信号，以获取gbas地面站发射的vdb信号的vdb水平极化信号功率数据；所述vdb垂直极化天线接收vdb垂直极化信号；所述第二vdb信号接收单元从所述vdb垂直极化天线接收vdb垂直极化信号，以获取gbas地面站发射的vdb信号的vdb垂直极化信号功率数据；所述vdb场强数据处理单元根据所述vdb水平极化信号功率数据和vdb垂直极化信号功率数据，确定vdb水平极化信号的信号场强值sp和vdb垂直极化信号的信号场强值sv。2.如权利要求1所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统还包括gps接收机，所述gps接收机通过gps天线接收gps信号，将pps秒脉冲信号和时标数据传输给所述第一vdb信号接收单元和第二vdb信号接收单元，将实时飞机定位数据传输给所述vdb场强数据处理单元，所述vdb场强数据处理单元计算gbas地面站相对于飞机的方位角度值azimuth，根据所述vdb水平极化信号功率数据和vdb垂直极化信号功率数据，得到vdb水平极化天线增益补偿值g
ant
p和vdb垂直极化天线增益补偿值g
ant
v，确定vdb水平极化信号的信号场强值sp和vdb垂直极化信号的信号场强值sv。3.如权利要求2所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述vdb场强数据处理单元包括第一功率转场强模块、第二功率转场强模块、第一天线增益修正量计算模块、第二天线增益修正量计算模块、水平极化天线方向性数据获取模块、垂直极化天线方向性模块和台站方位计算模块，所述台站方位计算模块接收所述gps接收机输出的实时飞机定位数据，将gbas地面站的wgs-84坐标转换为地心地固坐标系ecef坐标，以及将飞机的wgs-84坐标转换为地心地固坐标系ecef坐标；所述第一天线增益修正量计算模块和/或所述第二天线增益修正量计算模块根据gbas地面站的地心地固坐标系ecef坐标和飞机的地心地固坐标系ecef坐标，计算gbas地面站相对于飞机的站心东北天enu坐标，并根据所述gbas地面站相对于飞机的站心东北天enu坐标，计算gbas地面站相对于飞机的方位角度值azimuth；所述水平极化天线方向性数据获取模块获取水平极化天线方向性数据headingp；所述第一天线增益修正量计算模块计算gbas地面站相对于vdb水平极化天线方向图的方位值bearingp，确定vdb水平极化天线增益补偿值g
ant
p；所述第一功率转场强模块计算vdb水平极化信号的信号场强值sp；所述垂直极化天线方向性数据获取模块获取垂直极化天线方向性数据headingv；所述第二天线增益修正量计算模块计算gbas地面站相对于vdb垂直极化天线方向图的方位值bearingv，确定vdb垂直极化天线增益补偿值g
ant
v；所述第二功率转场强模块计算vdb垂直极化信号的信号场强值sv。4.如权利要求3所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，
所述第一功率转场强模块采用公式(1)计算vdb水平极化信号的信号场强值sp，其中：sp为vdb水平极化信号的信号场强值，p
dbw
p为来自第一vdb信号接收单元的vdb水平极化信号信号功率数据中的功率值，g
ant
p为vdb水平极化天线增益补偿值，loss
cable
p为接收天线和第一vdb信号接收单元之间的电缆损耗值，λ为vdb信号中心频率波长；所述第二功率转场强模块采用公式(2)计算vdb垂直极化信号的信号场强值sv，其中：sv为vdb垂直极化信号的信号场强值，p
dbw
v为来自第二vdb信号接收单元的vdb垂直极化信号信号功率数据中的功率值，g
ant
v为vdb垂直极化天线增益补偿值，loss
cable
v为接收天线和第二vdb信号接收单元之间的电缆损耗值，λ为vdb信号中心频率波长。5.如权利要求2所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，第一vdb信号接收单元基于所述vdb水平极化信号，对gbas地面站发射的vdb水平极化信号进行包络解调，获取由gbas地面站发射的vdb水平极化信号，得到gbas地面站发射的vdb信号的vdb水平极化信号功率数据，以及所述第二vdb信号接收单元基于所述vdb垂直极化信号，获取由gbas地面站发射的vdb垂直极化信号，对gbas地面站发射的vdb垂直极化信号进行包络解调，得到gbas地面站发射的vdb信号的vdb垂直极化信号功率数据。6.如权利要求5所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述第一vdb信号接收单元和第二vdb信号接收单元分别包括信号预选择器、低噪声放大器、本地振荡器、混频器、中频放大器、低通滤波器、包络检波器以及同步测量模块；所述信号预选择器从来自所述vdb水平或垂直极化天线的信号中获取由gbas地面站发射的vdb水平或垂直极化信号；所获取的gbas地面站发射的vdb水平或垂直极化信号经低噪声放大器放大后传输到所述混频器，所述混频器将其与本地振荡器产生的信号混频，产生中频信号；混频后的中频信号依次经过所述中频放大器和低通滤波器后传输到所述包络检波器；所述包络检波器对所传输来的信号进行幅度检波，输出包络电压值；所述同步测量模块在所述gps接收机的pps秒脉冲信号触发下对包络检波器输出的包络电压值进行采样，基于来自gps接收机的时标数据，得到gbas地面站发射的vdb信号的vdb水平或垂直极化信号功率数据，并将所得到的vdb水平或垂直极化信号功率数据传输给所述vdb场强数据处理单元。7.如权利要求6所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述信号预选择器为6阶巴特沃兹模拟滤波器；或者，所述本地振荡器具有独立恒温晶振；或者，所述包络检波器对低噪声放大器和中频放大器的增益值闭环控制；或者，所述同步测量模块采用公式(3)将采样的包络电压值转换为gbas地面站发射的vdb信号的vdb水平或垂直极化信号功率值，
其中，p
dbw
为信号功率值；a为包络电压值；r为在所述同步测量模块的输入端的匹配阻抗值。8.如权利要求2所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述gps接收机的实时飞机定位数据与gbas地面站发射的vdb时隙信号同频同步。9.如权利要求1所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统还包括总线接口单元，所述总线接口单元对从所述vdb场强处理单元接收的vdb水平极化信号的信号场强值sp和vdb垂直极化信号的信号场强值sv进行量化编码。10.如权利要求1所述的地基增强系统的vdb时隙信号场强测量系统，其特征在于，所述vdb水平极化天线包括两个vdb水平极化子天线，使用时，所述两个vdb水平极化子天线关于飞机垂直尾翼对称设置，分别水平安装在飞机垂直尾翼左右两侧；所述vdb垂直极化天线包括两个vdb垂直极化子天线，使用时，所述两个vdb垂直极化子天线对称的垂直安装在飞机机腹部两侧。

技术总结
本发明涉及一种地基增强系统的VDB时隙信号场强测量系统，第一VDB信号接收单元接收VDB水平极化信号，以获取GBAS地面站发射的VDB信号的VDB水平极化信号功率数据；第二VDB信号接收单元接收VDB垂直极化信号，以获取GBAS地面站发射的VDB信号的VDB垂直极化信号功率数据；VDB场强数据处理单元根据VDB水平极化信号功率数据和VDB垂直极化信号功率数据，确定VDB水平极化信号的信号场强值和VDB垂直极化信号的信号场强值。本发明实施例采用了双极化天线并行测量技术，通过计算VDB地面发射台站的方位，实时补偿天线增益，消除不同天线对测量效果的影响，达到了动态场景下VDB时隙信号场强测量的效果。的效果。的效果。


技术研发人员：王鹏飞
受保护的技术使用者：北京天华航宇科技有限公司
技术研发日：2020.11.12
技术公布日：2022/5/16