秦偉

摘 要：4000型DVOR（多普勒全向信標(biāo)）設(shè)備是國(guó)際民航組織推薦的無線電導(dǎo)航設(shè)備，主要用于飛機(jī)的短距及中距引導(dǎo)。某機(jī)場(chǎng)該套設(shè)備的正常運(yùn)行，為飛機(jī)的中近程導(dǎo)航提供了重要保障，保證了科研試飛的正常進(jìn)行。這套設(shè)備的軟件功能十分強(qiáng)大，通過對(duì)設(shè)備軟件系統(tǒng)的技術(shù)分析，可以使我們更好地使用、維護(hù)設(shè)備，使其良好運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：多普勒全向信標(biāo)；軟件系統(tǒng)；監(jiān)視器

中圖分類號(hào)：TB56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

多普勒甚高頻全向信標(biāo)（DVOR）基于多普勒效應(yīng)原理完成測(cè)向。全向信標(biāo)地面設(shè)備與機(jī)載接收機(jī)配合，由機(jī)載接收機(jī)測(cè)得地面VOR信標(biāo)臺(tái)的磁方位角。若設(shè)在航線上，可利用兩個(gè)VOR信標(biāo)臺(tái)或一個(gè)VOR信標(biāo)臺(tái)和一個(gè)測(cè)距機(jī)（DME）實(shí)現(xiàn)飛機(jī)定位，引導(dǎo)飛機(jī)沿航線飛行；若VOR信標(biāo)臺(tái)設(shè)在機(jī)場(chǎng)附近，可引導(dǎo)飛機(jī)出港，并輔助儀表著陸系統(tǒng)引導(dǎo)飛機(jī)安全著陸等。

4000型DVOR系統(tǒng)由基于RF（射頻）及AF（音頻）子組件的硬件和在很大程度上控制硬件的軟件組成，自動(dòng)化程度較高。DVOR4000的軟件有模塊結(jié)構(gòu)。它被劃分成發(fā)射機(jī)軟件，監(jiān)視器軟件、LRCI軟件及用于PC的用戶軟件。執(zhí)行完成設(shè)備的自檢，轉(zhuǎn)機(jī)，運(yùn)行，監(jiān)控等主要功能。因此，要讓設(shè)備能夠正常的完成自檢，正常工作，完成發(fā)射機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換等，我們都必須全面了解軟件系統(tǒng)的執(zhí)行過程。

1 DVOR4000系統(tǒng)軟件概要

DVOR4000軟件包由發(fā)射機(jī)軟件，監(jiān)視器軟件、LRCI軟件及用于PC的用戶軟件組成。該軟件系統(tǒng)執(zhí)行了啟動(dòng)、調(diào)制、發(fā)射機(jī)控制、信號(hào)生成、監(jiān)視信號(hào)等任務(wù)。日常設(shè)備的監(jiān)視、維護(hù)、維修、檢測(cè)工作均通過安裝在計(jì)算機(jī)中的設(shè)備監(jiān)控軟件WINADRACS完成。

2 DVOR發(fā)射機(jī)軟件系統(tǒng)

發(fā)射機(jī)軟件控制發(fā)射機(jī)功能。它由以下軟件模塊組成：

（1）發(fā)射機(jī)初始化：發(fā)射機(jī)接通電源時(shí)，本模塊初始化發(fā)射機(jī)硬件以便產(chǎn)生載波與邊帶調(diào)制信號(hào)并復(fù)位所有功率輸出控制裝置。然后發(fā)射機(jī)開始它的工作；

（2）發(fā)射機(jī)主循環(huán)：在發(fā)射機(jī)初始化后，發(fā)射機(jī)軟件啟動(dòng)1000Hz及通信中斷并進(jìn)入一無盡循環(huán)。在此循環(huán)中，執(zhí)行LCSU/CSB輸入命令、調(diào)制控制、BITE測(cè)量及評(píng)估；

（3）完整的編程：本模塊根據(jù)規(guī)定的發(fā)射機(jī)命令執(zhí)行LCSU/CSB輸入命令；

（4）發(fā)射機(jī)控制：該模塊利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)保證生成的邊帶幅度與相位調(diào)制信號(hào)的穩(wěn)定性。

3 監(jiān)視器軟件系統(tǒng)

DVOR監(jiān)視器軟件以INTEL的高級(jí)語(yǔ)言PL/M86（用于帶80×86處理器的微型計(jì)算機(jī)的編程語(yǔ)言）編寫。某些子程序以匯編語(yǔ)言（ASM86）實(shí)現(xiàn)以便優(yōu)化處理速度。DVOR監(jiān)視器軟件完成監(jiān)視器控制功能。大概可劃分為“系統(tǒng)初始化”和“系統(tǒng)監(jiān)視”兩部分。該軟件的主要任務(wù)是將各階段的任務(wù)分配到主模塊，然后它能調(diào)用其它子模塊以便執(zhí)行進(jìn)一步的任務(wù)。最重要的功能如下：

（1）監(jiān)視正在工作的發(fā)射機(jī)；

（2）控制發(fā)射機(jī)切換與關(guān)閉過程；

（3）與LCSU/CSB通信。

3.1 系統(tǒng)初始化

設(shè)備加電后，程序清除主存儲(chǔ)器（RAM）并初始化中斷控制器、定時(shí)器，并清除到LCSU/CSB的串行接口、用于監(jiān)視發(fā)射機(jī)的處理器需要的各個(gè)并行接口的數(shù)據(jù)。監(jiān)控器的操作數(shù)據(jù)由一個(gè)CRC檢查字保護(hù)并在初始化期間進(jìn)行檢查，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在后備電池中。當(dāng)后備電池電壓降低時(shí)，CRC檢查失敗，數(shù)據(jù)會(huì)被清除并且設(shè)置到EPROM存儲(chǔ)器中。在此情況下，會(huì)顯示出BITE告警。系統(tǒng)初始化后，程序進(jìn)入主程序無盡循環(huán)并開始監(jiān)視過程。

3.2 主程序循環(huán)

主程序循環(huán)主要執(zhí)行以下功能：

（1）告警檢查、評(píng)估；

（2）監(jiān)視器內(nèi)部處理及出現(xiàn)切換/關(guān)閉告警條件時(shí)的內(nèi)部處理；

（3）執(zhí)行性操作（如切換或關(guān)閉發(fā)射機(jī)）。

監(jiān)視過程的數(shù)據(jù)測(cè)量受一個(gè)960Hz硬件中斷控制，這樣可以實(shí)現(xiàn)等距的數(shù)據(jù)采樣。960Hz中斷具有最高優(yōu)先級(jí)。960Hz中斷程序還要完成來自A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸入、管理時(shí)間與日期計(jì)數(shù)器。

3.3 監(jiān)視器軟件任務(wù)與活動(dòng)

DVOR監(jiān)視器軟件的主要任務(wù)是保證由正在工作的發(fā)射機(jī)發(fā)射出的導(dǎo)航信號(hào)的完整性。如果監(jiān)視器檢測(cè)到故障信號(hào)，它會(huì)執(zhí)行關(guān)閉活躍的發(fā)射機(jī)并使備機(jī)投入工作；如果備用發(fā)射機(jī)也有故障，則關(guān)閉設(shè)備。監(jiān)視器的主要活動(dòng)有：

（1）告警檢查與告警評(píng)估；

（3）顯示監(jiān)控器狀態(tài)與測(cè)量結(jié)果；

（4）在出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí)的執(zhí)行性動(dòng)作。

4 LRCI軟件系統(tǒng)

LCSU/CSB軟件是RMMC軟件包的一個(gè)顧客。LCSU/CSB軟件利用DEPOSIT-ORDER命令自RMMC部分取得命令，并利用DEPOSIT-RESULT命令返回結(jié)果。RMMC控制了到遠(yuǎn)程控制部件的通信及設(shè)備內(nèi)LCSU/CSB部件與子系統(tǒng)的通信。

5 用戶軟件

日常設(shè)備的監(jiān)視、維護(hù)、維修、檢測(cè)工作均通過安裝在計(jì)算機(jī)中的設(shè)備監(jiān)控軟件WINADRACS完成。在WINADRACS軟件中，可以進(jìn)行發(fā)射機(jī)參數(shù)、監(jiān)控器門限的調(diào)整，監(jiān)控器參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，電源電池系統(tǒng)電量的實(shí)時(shí)檢測(cè)，所有數(shù)據(jù)的保存及打印。當(dāng)設(shè)備非正常關(guān)機(jī)時(shí)，也可以重新上傳數(shù)據(jù)，重新開機(jī)。

結(jié)語(yǔ)

本文介紹了4000型多普勒全向信標(biāo)設(shè)備的系統(tǒng)軟件，總共分為四部分軟件系統(tǒng)進(jìn)行了闡述。它們使得整套設(shè)備的自動(dòng)化程度極大地得到了提高，通過它，我們可以更好地監(jiān)視并控制設(shè)備?？傊?，充分了解設(shè)備的各系統(tǒng)軟件，更有助于我們維護(hù)、維修設(shè)備，提高該套設(shè)備的中近程導(dǎo)航能力。

參考文獻(xiàn)

[1]陳高平，鄧勇.航空無線電導(dǎo)航原理，上下冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

[2]內(nèi)部資料.DVOR全向信標(biāo)技術(shù)手冊(cè)1.2.[Z].