[发明专利]展布频谱飞机制导系统

说明书

本发明涉及一飞机制导系统，具体地说是一展布频谱飞机着陆降落制导系统，它具有一对相对于跑道精确定位的发射机，用于发射固定的波束信号，此信号受到赝噪声调制后在宽频带上展开;此系统还包括一机载的接收机，用于接收和解调展布频谱信号，并比较解调后的波束信号对幅度，从而提供关于飞机偏离所要求的飞行航线的量度。

已知有多种飞机着陆降落制导系统，包括仪表着陆系统（ILS）和微波着陆系统（MLS）。作为机场的永久性设施，ILS站一般受其天线尺寸太大的限制。MLS站使用的频率比ILS站的高，因而所用天线比ILS站的小得多。但MLS站非常昂贵，并且一般是不可移动的。

有一着陆降落制导系统是在X频带的频率下工作，其天线非常小，从而系统是可移动的。此已知系统包括，至少两个能在飞机与跑道中心线对准时发出重迭的左、右束等强度波束的天线，以及至少两个能在飞机与着陆降落航线的滑翔道角度对准时发出重迭的等强度波束的天线。一微波开关（或其他同类器件）顺序地将一X频带信号接到每一天线，以脉冲形式发出制导波束，波束通过相对于制导波束脉冲前的识别码脉冲群的出现时间来识别。机上所载接收机接收并处理制导波束脉冲，以确定飞机与所要求的降落航线的偏离。尽管此系统在非恶劣环境下工作很好，但易受干扰和信号拦截。再者，只有有限数目（在40个的量级）的这种系统能同时工作。

本发明克服了原有飞机制导系统中的许多缺点。这种飞机着陆降落制导系统采用固定的波束信号，信号相对于着陆降落飞机航线是成对的，并由赝噪声调制。这样，当发射时信号在宽频带上展布，从而改善了系统的抗干扰能力，并能减少被拦截的可能性。

本发明中的飞机着陆降落系统包括一发射机，它发出多个连续波，是相对着陆降落飞行航线成对的固定波束信号，以提供方位和仰角信息。每个固定波束信号都由不同的赝噪声码调制，以产生在宽频带上展布的发射信号，其中的每个赝噪声码起识别调制后的特定波束的作用。一接收机（飞机所载）包括一跟踪非相干延迟同步码的环形相关器，用于将接收机产生的多个赝噪声码之一与所接收到信号的噪声码同步，以识别及解调（或在频谱上变窄）接收到的信号。此窄频谱信号然后加到矩环形解调器，以确定每个窄频谱信号的幅度并从中提取信息。一数据制导处理及显示控制对被解调的波束信号对进行比较，以提供飞机偏离所要求的着陆降落飞机航线的指示。

更具体地说，本发明中的系统包括两个发射装置、一个定位装置及一个滑翔斜率指示装置。定位装置发射出四个等频率的连续波展布频谱波束信号，这些信号分别是右扇区波束、左扇区波束、右精确制导波束及左精确制导波束。滑翔斜率指示装置发射出三个等频率的连续波展布频谱波束信号，分别为扇区波束、一向上精确制导波束和一向下精确制导波束。接收机包括一跟踪延迟同步码的第一环形相关器和处理所接收到的定位器信号的矩环形解调器，以及一跟踪延迟同步码的第二环形相关器和同时处理接收到的滑翔斜率指示信号的矩环形解调器。

用于调制固定波束的赝噪声码是一组相互正交的码，提供发送信道的码分多址连接方式，以增加同时工作的系统的数目。由于本发明中的系统采用连续波发送，而不是顺序脉冲发送，于是可以尽可能高的集成化，从而提高了基于接收到的波束信号幅度的制导计算的精确度。再者，因为所有定位器发送信道是载波相干的，并且码时钟相互同步，一旦有一信道通过赝噪声码同步而被接通，系统便被控制自动地跟踪从装置的其他信道接收到的信号，而无需进行另外的再接通过程。滑翔斜率指示装置的情况也是如此。

本发明的上述及其他目的、优点及新特征，以及所给出实施例的细节情况，可以通过下面的描述及附图得到更充分的认识。

图1是跑道透视图，示出了本发明中飞机着陆降落制导系统的滑翔斜率和定位器发射机装置的位置，以及这些装置发出的固定波束;

图2是图1中所示定位器发射机的方框图;

图3是本发明中接收机的方框图;

图4中的方框图示出了本发明的发射机及接收机中所用的赝噪声码发生器;

图5中的方框图示出了图3中所示的跟踪非相干延迟同步码的环形相干器;

图6a-c中的图形分别示出了图5中相关器前后信道的相关函数，以及一前一后复合相关函数;

图7是本发明中矩环形解调器的方框图。