杜斐然

摘 要：廣播式自動相關監(jiān)視（Automatic Dependent Surveillance-Broadcasting，ADS-B）憑借其定位精度高、目標更新速度快、系統(tǒng)結構簡單、建設成本低等優(yōu)點獲得了民航業(yè)的大力推廣。隨著ADS-B技術的應用普及，如何量化分析ADS-B設備的應能優(yōu)劣，判斷設備的老化趨勢成為了ADS-B設備維護中的重要一環(huán)。本文著重介紹ADS-B設備的天饋系統(tǒng)測試、接收組件性能測試及處理模塊性能測試等幾個重要方面。

關鍵詞：ADS-B設備;天饋性能測試;接收機性能測試

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A

0 引言

截止到2019年底投產(chǎn)使用，民航華北空管內(nèi)蒙地區(qū)ADS-B系統(tǒng)工程內(nèi)蒙地區(qū)子項共完成16套TEDC ADSB2000A型地面站安裝調(diào)試，其中定向加全向配置站點3個，全向配置站點13個，共計安裝完成16個ADS-B地面站設備。TEDC ADSB2000A型ADS-B地面站設備到目前為止已經(jīng)使用近兩年時間，定期對設備進行預防性測試、檢查和維護，可以使ADS-B設備運行更加穩(wěn)定高效。通過測試評估ADS-B設備的正常性，及時發(fā)現(xiàn)問題與隱患，為后續(xù)處理提供建議，從而達到行業(yè)標準和廠家技術手冊所規(guī)定的性能要求。測試評估結果可以為之后的設備維修、升級、改造和更新的重要依據(jù)。本文就TEDC ADSB2000A型地面站設備的預防性測試檢查中的天線測試、射頻組件接收能力測試、基帶組件解碼能力等幾方面展開論述。

1 操作步驟

ADS-B地面站的天饋系統(tǒng)包括天線及饋線，天饋系統(tǒng)測試分為天饋系統(tǒng)駐波比測量和外觀檢查兩部分，天線外觀檢查需要檢查天線的固定、防水防潮、防雷、接地情況及電纜情況，重點檢查電纜接頭連接情況，填寫相關記錄。使用矢量網(wǎng)絡分析儀對天饋系統(tǒng)駐波比進行測量，首先對矢量網(wǎng)絡分析儀和測試線纜進行S11端口校準，然后將天饋系統(tǒng)與設備連接的饋線斷開，然后利用測試線纜，將矢量網(wǎng)絡分析儀和天饋系統(tǒng)相連，從矢量網(wǎng)絡分析儀測量天饋系統(tǒng)在1 090 MHz頻段下的駐波比，用相同的方法依次測出全向天線、定向天線及GPS天線的天饋系統(tǒng)電壓駐波比。

接收組件性能測試，如圖所示，將地面站設備與儀器儀表進行連接。射頻信號發(fā)生器設置如下，調(diào)制方式設置為脈沖調(diào)制、脈沖源設置為外部觸發(fā)、載波頻率設置為1 090 MHz、輸出功率設置為﹣70 dBm。分別開啟射頻信號發(fā)生器調(diào)制和射頻輻射，設置S模式信號模擬發(fā)生器產(chǎn)生600批目標的DF17或DF18（CF=0，1）數(shù)據(jù)格式位置報信息，持續(xù)發(fā)送10秒，在調(diào)試電腦中使用wireshark網(wǎng)絡分析軟件計算正確探測解碼率應不小于99.9%，將射頻信號發(fā)生器載波頻率調(diào)至1 089 MHz和1 091 MHz，重復上述步驟進行測試。

最低觸發(fā)電平（MTL）測量，如圖所示，將地面站設備與儀器儀表進行連接。射頻信號發(fā)生器設置如下，調(diào)制方式設置為脈沖調(diào)制，載波頻率設置為1 090 MHz，輸出功率設置為-85 dBm，脈沖源設置為外部觸發(fā)。分別開啟射頻信號發(fā)生器調(diào)制和射頻輻射，設置S模式信號模擬發(fā)生器產(chǎn)生600批目標的DF17或DF18（CF=0，1）數(shù)據(jù)格式位置報信息，持續(xù)發(fā)送10秒，在調(diào)試電腦中使用wireshark網(wǎng)絡分析軟件計算正確探測解碼率，逐步降低射頻信號發(fā)生器輸出功率，直至正確探測解碼率降到90%，此時射頻信號發(fā)生器的輸出功率即為最低觸發(fā)電平（MTL）;將射頻信號發(fā)生器輸出功率調(diào)至MTL+3 dBm，從wireshark網(wǎng)絡分析軟件計算正確探測解碼率應不小于99.9%;將射頻信號發(fā)生器載波頻率調(diào)至1 089 MHz和1 091 MHz，重復上述步驟進行測試。

動態(tài)范圍測量，如圖所示，將地面站設備與儀器儀表進行連接，射頻信號發(fā)生器設置如下：調(diào)制方式設置為脈沖調(diào)制，載波頻率設置為1 090 MHz，輸出功率設置為MTL+3 dBm，脈沖源設置為外部觸發(fā)。分別開啟射頻信號發(fā)生器調(diào)制和射頻輻射，設置S模式信號模擬發(fā)生器產(chǎn)生600批目標的DF17或DF18（CF=0，1）數(shù)據(jù)格式位置報信息，持續(xù)發(fā)送10秒。在調(diào)試電腦中使用wireshark網(wǎng)絡分析軟件，計算正確探測解碼率不小于99.9%，以10 dB步進將射頻信號發(fā)生器功率從MTL+3 dBm增加至0 dBm，重復上述步驟進行測試，計算正確探測解碼率不小于99.9%時的接收功率范圍。

解碼能力測量，如圖所示，將地面站設備與儀器儀表進行連接。射頻信號發(fā)生器設置如下：調(diào)制方式設置為脈沖調(diào)制，載波頻率設置為1 090 MHz，輸出功率設置為MTL+3 dBm，脈沖源設置為外部觸發(fā)，分別開啟射頻信號發(fā)生器調(diào)制和射頻輻射。設置S模式信號模擬發(fā)生器產(chǎn)生600批目標的DF17或DF18（CF=0，1）數(shù)據(jù)格式位置報信息，持續(xù)發(fā)送10秒，在調(diào)試電腦中使用wireshark網(wǎng)絡分析軟件，計算正確探測解碼率應不小于99.9%。將射頻信號發(fā)生器輸出功率設置為﹣88 dBm，按上述步驟測量，地面站設備正確探測解碼率應不小于90%，將射頻信號發(fā)生器輸出功率設置為﹣91 dBm，按上述步驟測量，地面站設備正確探測解碼率應不小于15%。

帶外抑制測量，如圖所示，將地面站設備與儀器儀表進行連接。射頻信號發(fā)生器設置如下：調(diào)制方式設置為脈沖調(diào)制，載波頻率設置為1 090±5.5 MHz，輸出功率設置為MTL dBm，脈沖源設置為外部觸發(fā)，分別開啟射頻信號發(fā)生器調(diào)制和射頻輻射。設置S模式信號模擬發(fā)生器產(chǎn)生600批目標的DF17或DF18（CF=0，1）數(shù)據(jù)格式位置報信息，持續(xù)發(fā)送10秒，逐步增加射頻信號發(fā)生器輸出功率，直至地面站設備正確探測解碼率不小于90%，此時射頻信號發(fā)生器輸出功率值應不小于MTL+3 dBm。調(diào)整射頻信號發(fā)生器載波頻率為1 090±10 MHz，逐步增加輸出功率，直至地面站設備正確探測解碼率不小于90%，此時射頻信號發(fā)生器輸出功率值應不小于MTL+20 dBm。調(diào)整射頻信號發(fā)生器載波頻率為1 090±15 MHz，逐步增加輸出功率，直至地面站設備正確探測解碼率不小于90%，此時射頻信號發(fā)生器輸出功率值應不小于MTL+ 40 dBm。調(diào)整射頻信號發(fā)生器載波頻率為1 090±25 MHz，逐步增加輸出功率，直至地面站設備正確探測解碼率不小于90%，此時射頻信號發(fā)生器輸出功率值應不小于MTL+60 dBm。

2 結束語

為了能夠更好的運行維護TEDC ADSB2000A型地面站設備，本文就TEDC ADSB2000A型地面站設備的預防性測試檢查中的天線測試、射頻組件接收能力測試、基帶組件解碼能力等幾方面展開論述，方便大家日后工作中借鑒使用，不足之處請大家批評指正。

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