机场区域仪表着陆系统电磁干扰机理及仿真研究

来源 :中国民用航空飞行学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:honglei413413
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随着国家城市化的不断推进,交通运输行业的高速发展,以高速铁路与民航系统为核心的交通枢纽建设已成为大势之趋,高铁和机场零换乘需求出现,电力传输系统的改扩建需求逐渐增加,使得高压输电线、高速公路、电气化铁路不可避免的要进入机场电磁环境保护区进近建设,导致机场周边电磁环境逐渐恶化,影响到机场无线电导航信号的接发,威胁到民航飞行安全,故对机场周边的无线电导航的电磁干扰分析变得越来越重要。尤其是仪表着陆系统(Instrument Landing System,ILS),对于飞机的进近着陆引导十分关键,在飞机进近阶段,飞机速度非常快,一旦有干扰使得导航信号的接收出现偏差,就极有可能造成严重事故。因此,从电磁干扰机理层面深入研究机场周边环境对仪表着陆系统的影响在当前研究阶段十分必要。论文从天线的辐射和接收原理出发,阐述了无线电波传播原理,对电磁环境的定义进行简单介绍,进而分析了机场范围电磁环境特性;根据电磁干扰特性,对机场周边的电磁干扰源进行分类,简要分析了调频广播、工科医设备、高压输电线、电气化铁路等常见干扰源的干扰特性。重点研究了机场周边宽带干扰源对机场ILS系统的有源干扰影响,选取高压输电线和电气化列车电分相电弧作为典型干扰源,分析了其对ILS导航系统产生有源干扰的原理,对这两类典型干扰源进行频谱数据采集,初步分析了数据特征,为后文的电磁干扰评估提供数据支撑。然后分别采用三种常用的电磁干扰评估方法对高压线和电分相弓网电弧这两类典型干扰源进行电磁干扰评估分析,结合无线电传播特性,分析了典型干扰源对ILS系统电磁干扰的计算模型,并用Matlab对计算模型进行仿真计算,探索两类典型干扰对ILS导航台的干扰规律,得出相应的防护间距建议。同时,通过对比三种电磁干扰评估方法特性,分析其评估效能,提出更为系统全面的电磁干扰评估流程。本文分别对高压输电线和电气化列车对ILS导航系统的各导航设备进行电磁干扰分析,并结合实测数据分析其干扰规律,提出保护间距建议的同时优化了机场电磁干扰评估方法,可为机场建设、铁路等选址的电磁兼容性研究提供理论参考依据和技术方法。
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