1、NM7000仪表着陆设备,授课人：李炳军20074,第五章NM7000仪表着陆设备概述第一节 系统简介,NM7000系统仪表着陆设备是由原挪威挪玛克公（Normarc a/s）生产的，该公司现已更名为挪威亚公司（NAVIA AVIATION），其性能指标符合国际民航组织附件10的各项指标要求。NM7000设备是在该公司的原NM3500型号基础的升级产品，我国民航从1996年开始引进NM7000设备，目前国内已经配置了近百套，是国内目前各机场重要的仪表着陆引导设备。NM7000的主要产品有单频航向NM7011/双频航向NM7013，单频下滑NM7031/双频下滑NM7033四种型号,一、NM70
2、00的特点,1、NM7000系列仪表着陆系统是第四代以大规模远程控制维护和监视为特点，并且系统采用了现代电子元件和微处理器，以及大规模采用模拟硬件、数字硬件和软件技术，以达到系统可靠全面、维护简便和成本低廉的目的。2、在监控系统中，数字式硬件将监控数据和系统储存的监控门限进行比较，这种功能避免了单纯使用软件的不安全性。并采用快速傅里叶变化的专用信号处理器。对监控信号经过检波取样，并将产生的基带信号进行数字化处理，以实现对发射的射频信号实行数字化监控,NM7000的特点,3、发射机/调制单元采用频率锁相合成技术产生作为射频源，并且为避免不同频率之间的偏移误差，在双频系统中航道、余隙的载波由共同的
3、晶振产生。低频信号、识别和识别键控由数字硬件产生，等级设置和调制控制由数字化控制和模拟反馈回路实现。4、本地/遥控，控制、换机和关机功能由数字硬件实现。,NM7000的特点,5、软件在远程维护和监控时使用，其功能包括：告警、参数存储、故障诊断、发射机调整以及更改监控门限。为提高软件的安全性，系统使用了硬件保护技术。6、NM7000系列仪表着陆系统的大部分模块都是基于多层电路板上的贴片元件，这样既减少了使用模块的数量，又具有很好的电磁兼容性。数字硬件包含可编程的储存器，具有很高的可靠性。系统所使用的处理器是Intel公司的成熟产品。,二、NM7000设备的组成（一）航向信标,ILS机柜天线分配网
4、络监控合成网络航向天线阵近场监控天线遥控单元电源（包括备用电池组）RMS系统远端维护监控系统,（二）下滑信标,ILS机柜天线分配网络监控合成网络下滑天线近场监控天线遥控单元电源（包括备用电池组）RMS系统远端维护监控系统,三、NM7000设备机柜配置,NM7000设备机柜配置,PS1227A板（电源分配单元）2块MF1211A板（监控器前置解调板）2块（或MF1219）OS1221A板（晶振单元）2块MO1212A板（监控数据处理板）2块TCA1218A板（发射控制板）1块LF1223A板（低频信号产生单元板）2块RMA1215A板（RMS系统控制板）1块COA1207B板（发射转换以及SBO
5、衰减、相位调整单元）2块LPA1230/GPA1230板（发射、调制单元）2,四、NM7000机柜工作原理简介,NM7000工作原理简介,1、发射通路发射通路包括：发射机和发射控制单元。（1）、发射机 发射机是ILS机柜的信号源，它产生CSB和SBO信号。CSB信号是由90Hz/150Hz信号对载波调制的调幅信号，而SBO信号为抑制载波的纯边带信号。在航向的CSB信号上调制的还有1020Hz的识别信号，它作为仪表着陆系统的识别信号。发射机为双机制，作为主/备用。对于双频系统NM7013和NM7033型号，发射机为4套。其中航道发射机两套，余隙发射机两套。,NM7000工作原理简介,发射机部分产
6、生射频功率和调制所需要的仪表着陆系统信号，该部分由两个相同的发射机TX1和TX2组成。当其中一部发射机连接到天线时，另外一部发射机连接到假负载，作为备份。发射机部分的信号是来自于振荡器OS1221A的射频载频信号和来自低频产生器LF1223A的低频调制信号（90Hz和150Hz），LF1223A也产生识别需要的键控1020Hz信号。系统直流电压由电源板PS1227A提供。在每部发射机中，射频振荡器对航道和余隙分别输出，这两个通道间有10kHz（航向信标）和15KHz（下滑信标）的频差。低频产生器输出也是向对应的航道和余隙发射通道输出。航向功率放大组件LPA1230包含的模块能够进行调制、放大及
7、将信号合并成所需要的CSB和SBO信号，振幅控制和射频相位反馈保证了正确的射频功率、调制度和相位关系。转换部分COA1207B的继电器能够在将一部发射机输出的CSB和SBO信号馈入天线，而将另一部发射机连接到假负载上，继电器由同轴控制信号控制。并且设置了SBO相位调整开关和衰减器以获得正确的CSB和SBO的相位关系。,NM7000工作原理简介,（2）、发射控制单元发射控制单元中的所有功能是由数字化硬件实现的，在控制单元的控制下，转换单元将工作发射机的输出信号送至天线辐射，而将备机的输出信号接至假负载。同时提供测试输出端口，用于对发射机输出的射频信号进行检查。另外，它接收从监控器产生的台站控制S
8、C告警信号和终端TRM告警信号，以及从开关/显示板（LC1217）通过本地控制总线和遥控控制总线来的开关控制信号，分别产生开关发射机控制信号和关切27V电源的控制信号，并且将状态和数据通过RMS总线与RMS系统进行交换。发射机控制部分的主要目的是控制发射机开关，这取决于来自监控器的告警信号、来自遥控控制的输入、来自本地键盘操作（前面板上的台站控制）以及来自RMM系统的输入。台站控制从监控器接收告警信息，根据告警状态和当时的工作模式，台站控制决定是否换机或者关机，台站控制单元也接收来自遥控（例如：互锁）和RMM系统（例如：告警灯输出）的用户输入。TC1216A板上的配置选项也会对台站控制的工作起
9、到影响。,NM7000工作原理简介,发射机控制单元，TCA1218A/B由发射机控制模块（TC）TC1216A和本地控制前面板（LC）LC1217A/B（B是为热备份配置设计的前面板）组成的。TCA1218A的主要功能由发射机控制（TC）的台站控制（SC）单元实现，SC负责进行按照各种能够影响发射机状态的输入来开关机的正常工作，SC中有RMS接口供RMM系统读取SC状态并使警告灯闪亮等。当SC单元不能象预期的那样工作，TC的终端部分（TRM）接管ILS并将其关闭。在告警状态或互锁状态出现的一秒后，TRM就能够关闭发射机电源。遥控接口处理接收从遥控来的或者发送到遥控去的串行数据，该单元同时检测并
10、记录遥控数据传输中的错误，远端遥控来的数据同时被传送到SC和TRM单元。本地控制可以显示ILS发射机的状态信息，同时，本地控制提供一个用户接口，使用户可以对ILS进行基本操作。,NM7000工作原理简介,2、监控器通路监控器为双机制，同时用于对航向和下滑发射机输出的射频信号进行连续自动监控。各种检测到的RF信号（DS、CL、NF、CLR）经过前置解调板解调，并被数字化处理后送到数据处理板（MO1212）进行数字处理。处理产生的告警信号送到相应的控制组件显示，自动控制产生预警或告警信号给控制单元并在面板上给予相应的显示。各种数据还通过RMS总线送至RMS单元，另外在此板的EPROM中还存储了告警
11、门限，并能通过RMS系统进行更新和改写。监控器部分的主要功能是当发射机发射的射频信号有问题时产生告警。台站控制部分对告警信号进行判断，并决定是否转换发射机或者关闭ILS信号，警告信息由RMS保存。,NM7000工作原理简介,监控器的输入信号是从天线系统来的RF信号、CL、DS、NF、CLR信号。另外，直流回路检测天线系统中的故障，并且一个可选择的外部前置设备也可以通过附属设备（如远场监控器）监视告警产生的参数。监控器输出告警状态给发射机控制部分，输出参数值给RMS软件，输出直流回路参考电压给天线系统。监控器单元由监控前置模块（航向MF1211A、下滑MF1219A）和监控模块MO1212A组成
12、，该单元备有两套以确保可靠性，在热备份时，另外一个单元监控备机。监控前置模块主要是一个AM接收机，其功能是检测基带信号，并产生与射频信号成比例的直流电压。另外，对双频设置中航道和余隙发射机之间的频率差进行校验，产生一个频差检测数字脉冲信号。监控模块将模拟信号数字化，通过快速傅立叶算法和平均数计算法处理所有的数据，并将参数传送到比较器中，如果参数超出设定的门限比较器则产生告警信号。,NM7000工作原理简介,3、RMS系统单元RMS系统是NM7000设备区别于NM3500的主要部件，是整个系统的中枢“大脑”。它不仅有硬件而且还包含了RMS操作软件，是构成NM7000 RMM系统的基础。它主要由K
13、D1214（显示/键盘操作的前面板）和RM1213（RMM的主要功能组件）组成。它在中央处理器CPU控制下，控制整体设备运行，并自动收集监控器参数，存储在存储器中，并完成与外接计算机的数据处理和交换。此外还能产生预警信号，保存历史事件和数据，并能通过它来对发射机进行调整，并且可通过本单元的本地窗口进行参数检查和本地键盘操作。,RMS系统配置,RMS功能：遥控监控系统由一个安装在主机柜的CPU板和其它能够从设备内和设备外收集数据的元件组成的，RMS同时也构成了操作接口，提供了多达3个RS232接口和本地键盘/显示。主要任务如下：收集监控参数和维护参数；产生系统警告；储存所有的历史数据；当告警出现
14、之前快速记录所有监控和维护数据；设置告警门限和发射参数；故障分析诊断；控制本地键盘/显示。,RMS连接配置,计算机和调制解调器主操作接口是在本地或遥控连接的个人电脑，电脑中运行NM7000专用软件，并通过专用协议同安装在主机柜上的软件通信。系统为电脑连接准备了3条通道，一条用于直接在本地连接电脑，另外两条可以通过调制解调器和专线或拨号的电话线同遥控电脑相连，3个电脑连接通道可以同时登陆，但是在同一时间上只有其中一路接入。,数据总线,RMS数据总线对RMS并行数据总线的主要功能是连续地从监控器MO1212A低频信号产生单元LF1223A和发射控制单元TCA1218A/B收集数据，并通过该总线对M
15、O1212A监控器告警门限和延迟进行设置，对低频产生器LF1223A设置发射机参数，以及从发射机控制组件TCA1218A/B中读取系统状态。同时，向TCA1218A/B写入警告状态也要通过RMS数据总线实现。,维护数据采集,维护数据采集为了易于故障隔离、显示和判断，系统中分布了若干模拟和数字测试点，这些测试点主要通过IIC串行总线访问。另外，24ADC通道直接被读入RMA1215板。IIC串行总线从MF1211A、MO1212A、LF1223A、OS1221A和线路接口板CI1210A中采集数字状态信息，其中允许6个用户对其输入、输出自行进行配置。另外，可对LLZ功率组件LPA1230A进行模
16、拟测试。,NM7000工作原理简介,4、遥控系统单元遥控系统的主要目的是为机场控制塔或技术设备室提供通向ILS的控制接口。遥控系统为ILS提供用户输入和选择，该单元同时通过LED灯显示ILS工作状态。遥控系统由UART/线路接口、RC1241A、前面板、RF1242A/B（B是为热备份配置所设计）以及一个附属面板组成。遥控组件RCA1240C/D由遥控模块（RC）RC1241A和一个遥控前面板（RF）RF1242A/B（B型是为热备份配置设计的）组成。,NM7000工作原理简介,5、电源 ILS的主机柜外部电源由一个或两个SC-8型27V交/直转换开关电源提供，并备有一个备用电瓶，该27V被机柜内的电源分配单元PS1227A分配，调整为15V、8.5V和5V供给其它单元使用。发射机功率放大器的电压直接由27V提供，系统中其他的部分使用调整后的电压。电流测量在电源、电瓶和每个功率放大器处进行，被调整过的电压可在电源板PS1227A处测得，其测量结果在RMS系统中显示给用户。当ILS的信号关闭时，功率放大器的电源受继电器控制，这是通过来自台站控制部分的终端告警信号来控制的。备用电瓶的保护由
