机载vhf导航设备的半实物仿真设计与实现

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1、硕士学位论文机载VHF导航设备的半实物仿真设计与实现研究生姓名：梁林林导师姓名：官颂教授2016年5月3日分类号：密级：公开UDC：621.3学号：1302019中国民航大学硕士学位论文机载VHF导航设备的半实物仿真设计与实现研究生姓名：梁林林导师姓名：官颂教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：导航、制导与控制所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年4月24日2016年5月3日Thehardware-in-loopsimulationdesignandimplementationofai

2、rborneVHFnavigationequipmentADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYLIANGLin-linSupervisedbyAssociateProf.GUANSongCollegeofElectronicInformationandAutomationCivilAviationUniversityofChinaApril24th2016中

3、国民航大学学位论文独创性声明本人声明所呈义的学位论文是我个人在导师指导Ｔ进行的研究＿ｘ作及取得的研究成果。尽我所卖，，，ｎ除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果一也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧巧做的巧何贡献均已在论文中作Ｉ巧确的说明并表示了谢意。‘跡Ｓ■研究生签名；日期：竭３中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中国韩学技术信息研究祈、国家图书馆有权保巧本人折送

4、交学位论文的复印件巧屯子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制乎段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内一容相致）。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登论文的全部或部分内容。论文的公布（仓巧刊登）授权中国民航大学研究生部办理。－＇占与研巧生签名’而综名；ｊｊ曰期：＾摘要机载VHF导航设备是飞机无线电导航的不可缺少的一部分，它不仅提供了如飞机的VOR方位角等重要的导航信息，还可以在气象条件恶劣和能见度差的条件下给驾驶员提供引导信息，保证飞机安全进近和着

5、陆。介于机载VHF导航设备的重要作用，对于其的研究和开发也随着航空电子的发展日益增多，研究深度也在增强。目前对于机载VHF导航设备的科研主要从仿真和实物两个方面进行。仿真研究主要是对机载VHF导航设备进行分析，建立设备的数学模型，然后用计算机软件的形式再现设备的功能，这在模拟飞行中起到了重大的意义。实物研究则是建立VHF导航设备的地面台，在实际飞行中记录实时的机载甚高频导航信号。本文是对机载VHF导航设备的设计与实现采用半实物仿真研究，将一些在实验室中无法获得的信号用仿真的形式代替，一方面对机载VHF导

6、航系统进行分析、建模和仿真；另一方面则是构建机载VHF导航设备的输出信号，使其与真实的设备尽可能的接近，成为满足航空工业标准的物理信号。在现代飞机上，VOR导航系统的机载设备与仪表着陆系统的航向信标的机载设备的有些部分是公用的，因此本文主要以VOR导航为研究对象。本文采用PC机加上多个下位机设备的形式来完成机载VHF导航设备的半实物仿真系统。PC机有着两部分功能，首先需要对VHF导航系统的数学模型进行Matlab仿真，让用户可以清楚的知道其中的原理，再次需要模拟VOR地面台，对下位机设备起到控制和监控的

7、目的。下位机设备主要实现机载VHF导航设备的输出信号功能，如VOR方位角、航道偏离、向/背台等信号。通过PC机建立地面台数据库和控制界面对下位机系统各模块的统一管理，使系统协调、有序的工作。这种半实物仿真研究既可以作为航空电子系统仿真研究的重要组成部分，同时又可以为模拟飞行和通用测试的其它航电设备提供实时的VHF导航信号。关键词：半实物仿真；机载甚高频导航设备；现场可编程门阵列；网络通信IAbstractAirborneVHFnavigationdeviceisanindispensablepartof

8、aircraftradionavigation,asitnotonlyprovidesaircraftazimuthofVORnavigationandotherimportantinformation,canalsoprovideguidanceinformationtothedriverinadverseweatherconditionsandpoorvisibilityconditions,ensurethesafetyofaircr