浅谈甚高频全向信标(VOR)系统
VOR
甚高频全向信标（VOR）系统原理概述及维护2011-09-17 18:00:41| 分类：技术交流|字号订阅VOR(VHF Omnidirectional Range)是一种相位比较测向近程导航系统。
机载设备通过接收地面VOR导航台发射的甚高频电波,可直接测量从飞机所在位置的磁北方向到地面导航台的方位(VOR方位)以进一步确定飞机相对于所选航道的偏离状态。
被ICAO(国际民航组织)所采用，1949年起成为国际标准航线的无线电导航设备用作航路导航?也用作非精密进近引导。
下面讲述两个概念：VOR方位：飞机所在位置的磁北方向顺时针测量到飞机与VOR台连线之间的夹角?是以飞机为基准来观察VOR台在地理上的方位。
飞机磁方位：从VOR台的磁北方向顺时针测量到VOR台与飞机连线之间的夹角?是以VOR台为基准来观察飞机相对VOR台的磁方位。
工作频率高?108M~118MHz)，因此受静电干扰小，指示较稳定。
但作用距离受视距离的影响，与飞行高度有关。
地面导航台站的场地要求较高?如果地形起伏较大或有大型建筑物位于附近?则由于反射波的干涉，将引起较大的方位误差。
与同样是测向导航导航设备的ADF相比，VOR具有以下特点：ADF采用地面无方向性天线发射，机上采用方向性天线接收的方法测向，VOR 则采用地面导航台用方向性天线发射，机上采用无方向性天线接收的方法测向。
可以直接提供飞机的方位角，相对于地面导航台?而无需航向基准，且测向精度高于ADF。
VOR的主要功能1. 对飞机进行定位。
VOR机载设备测出从两个已知的VOR台到飞机的磁方位角，便可得到两条位置线?根据位置线相交定位原理即可确定飞机的地理位置。
VOR台通常和测距台(DME)安装在一起（利用VOR测量飞机磁方位角，利用DME测量飞机到VOR/DME台的距离）也可确定飞机的地理位置。
2.沿选定的航路导航。
飞机沿预选的航道飞向或飞离VOR台，通过航道偏离指示指出飞机偏离预选航道的方向和角度，以引导飞机沿预选航道飞往目的地。
试析甚高频全向信标系统机载接收机数字信号处理
《试析甚高频全向信标系统机载接收机数字信号处理》【摘要】甚高频全向信标系统（VOR）主要是为飞机提供角度信息，是在其波段的进程区域的无线电导航系统，被广泛应用于国内外机场和航道。
本文主要阐述了在VOR导航接收机中，利用数字信号处理技术，达到原先模拟电路的功效，通过数字处理设计VOR系统中重要的比相环节，对甚高频全向信标系统信号进行分析，并提出应对方法，使VOR系统可以正常使用。
【关键词】甚高频全向信标数字信号导航甚高频全向信标是一种用于航空的无线电导航系统[1-2]。
甚高频全向信标系统配合DME测距系统、MB指点信标系统、GS下滑系统以及LOC 航向系统可以实现飞机导航和着落的过程。
现代导航接收机通常都结合了上述接收机的各项功能，因此，可以通过数字信号处理技术、自动频率控制技术和数字频率合成技术等多项技术，实现系统的小型化和数字化，从而提高系统信息传输的可靠性和有效性[3-4]。
一、甚高频全向信标系统的功能特点1.1甚高频全向信标系统的主要功能①对飞机进行定位，VOR机载设备可以测出从两个已知的VOR台到飞机的磁方位角，这样就可以得出两条位置线，根据位置线相交定位原理确定飞机的具体位置。
VOR台通常和测距台（DME）安装在一起，那么可以利用VOR测量飞机磁方位角，再通过DME测量飞机到VOR/DME台的距离，这样也可以确定飞机的地理位置。
②顺着选定的航路导航，飞机沿预选的航道飞向或飞离VOR台，通过航道偏离指示指出飞机偏离预选航道的方向和角度，以引导飞机沿预选航道飞往目的地。
1.2甚高频全向信标系统的特点VOR采用地面导航台用方向性天线发射，机上采用无方向性天线接收的方法测向，可以直接提供飞机的方位角，相对于地面导航台，无需航向基准，其测向精度高于同样是测向导航设备的ADF。
二、甚高频全向信标系统信号分析2.1基准相位信号用30Hz（F）的低频信号对9960Hz（fs）进行调频，得出副载波us：用us调整辐射载波（ω0），则基准相位信号uR（t）：2.2可变相位信号30Hz信号（F）和载波f0经边带测角器产生30Hz的调幅边带波信号，分别是：分别由两对可变向天线向空间辐射，则可变相位信号：则接收机接收的VOR全信号：可变相分量以30Hz的速度进行旋转，由此可见，当点位不同时，基准信号与可变信号的相位差也不同，相位差与VOR台的具体位置有关系。
VOR(09)
Thursday, 23 December 2010
甚高频全向信标系统
Page : 1
第四章 甚高频全向信标系统
4.1系统介绍
一、VOR系统概念 1、VOR系统 地面台与机载设备配合提供飞机相对地面台及地面台相对飞 机的方位角的系统。---全向信标 2、有关角度 磁航向、飞机的磁方位、VOR方位、相对方位
Page : 14
2009, Civil Aviation University of China. All rights reserved.
Thursday, 23 December 2010 Page : 15
第四章 甚高频全向信标系统
4.3机载设备
第四章 甚高频全向信标系统
4.3机载设备
驾驶舱面板位置图
Page : 28
2009, Civil Aviation University of China. All rights reserved.
Thursday, 23 December 2010 Page : 29
第四章 甚高频全向信标系统
4.3机载设备
第四章 甚高频全向信标系统
Thursday, 23 December 2010
Page : 19
第四章 甚高频全向信标系统
4.3机载设备
VOR-900接收机
2009, Civil Aviation University of China. All rights reserved.
Thursday, 23 December 2010
南 西
Thursday, 23 December 2010
航空无线电导航设备第2部分：甚高频全向信标(VOR)
MH/T4006.2 － 1998航空无线电导航设施第 2 部分；甚高频全向信标（VOR ）技术要求1范围本标准规定了民用航空甚高频全向信标设施的通用技术要求，它是民用航空甚高频全向信标拟订规划和更新、设计、制造、查验以及运转的依照。
本标准合用于民用航空行业各种甚高频全向信标设施。
2引用标准以下标准所包括的条则，经过在本标准中引用而构成为本的条则。
本标准第一版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被订正，使用本标准的条方应商讨使用以下要求最新的版本的可能性。
GB6364 － 86 航空无线电导航台站电磁环境要求MH/T4003 － 1996 航空无线电导航台和空中交通管束雷达站设置场所规范中公民用航空通讯导航设施运转保护规程（1985 年 10 月版）国际民用航空条约附件十航空电信（第一卷）（第4版1985 年 4 月）国际民航组织8071 文件无线电导航设施测试手册（第 3 册1972 年）3定义本标准采纳以下定义。
3.1 甚高全向信标very high frequency omnidirectional range（VOR）一种工作于甚高频波段，供给装有相应设施的航空器相关于该地面设施磁方向信息的导航设施。
多普勒甚高频全向信标doppler VOR （DVOR ）利用多普勒原理而产生方向信息的甚高频全向信标。
基准相位 reference phase甚高频全向信标辐射的两个30Hz 调制信号中的一个调制信号的相位与察看点的方向角没关。
3.4 可变相位variable phase甚高频全向信标辐，射的两个 30Hz 调制信号中的一个调制信号的相位与察看点的方向角相关，在同一时辰的不一样方向上，该调制信号的相位不一样。
4一般技术要求4.1 用途甚高频全向信标是国际民航组织规定的近程导航设施，它供给航空器相关于地面甚高频全向信标台的磁方向。
详细作用以下：a)利用机场范围内的甚高频全向信标，保障飞机的出入港；b)利用两个甚高频全向信标台，能够实现直线地点线定位；c)利用航路上的甚高频全向信标，保证飞机沿航路飞翔（甚高频全向信标常和测距仪配合使用，形成极坐标定位系统，直接为民航飞机定位）；d)甚高频全向信标还能够作为仪表着陆系统的协助设施，保障飞机安全着陆。
737NG甚高频全向信标系统【机务放单考试精品资源】
• 用途 甚高频全向信标（VOR）系统可以提供从VOR地面台到飞机的磁方位数据的
导航设备。 VOR地面台发射包含从0~359度磁径向线的信号，所有VOR台都是以磁北0度
为参考基准的。
0
1
有关的角度定义
• VOR方位角
VOR方位角是指从飞机所在位置的磁北方向顾时针测量到飞机与 VOR台连线之间的夹角。VOR方位也称电台磁方位。 • 飞机磁方位
收机利用射频信号计算出台的方位并解调出台的莫尔斯代码和音频。 接收机将VOR方位送到无线电磁指示器（RMI），利用RMI方位指针选择器可以
选择该指针用来做VOR台方位指示或ADF台方位指示。 接收机发送VOR方位数据到显示电子组件显示。NAV选择电门让机组选择
VOR/MB接收机1或者VOR/MB接收机2作为机长和副驾驶的显示源。 接收机发送地面台的音频和台的莫尔斯识别码信号到遥控电子组件（REU）。 接收机将VOR方位数据到FCC作为DFCS 的VOR/LOC模式的操作。该方位数据也送
14
导航控制面板
导航控制面板的内部监视器监控28V直流输入信号。当监视器没有28V直流 时，将在现行和108MHz～117.95MHz备用频率指示器上显示“BLANK”信息。
当在范围内设置一个频率时，导航控制板发送一个频率到VOR/MB接收Байду номын сангаас和 DME询问器。同时控制面板发送数据字到ILS接收机，让其无计算数据。
10
11
天线
• 概述 VOR/LOC 天线位于飞机垂尾的顶部，VOR天线接收108MHz～117.95MHz的 无线电信号，天线接收VOR和LOC频率，VOR/LOC 天线同时向两部VOR/LOC 接收机提供VOR信号。
浅谈甚高频全向信标（VOR）系统
浅谈甚高频全向信标（VOR）系统
浅谈甚高频全向信标（VOR）系统
张旭;
【期刊名称】《中国科技博览》
【年(卷),期】2013(000)015
【摘要】甚高频全向信标（VOR）是现代航空无线电测向的一种地面导航设备，被广泛应用于短距及中距制导。
多普勒甚高频全方位信标（DVOR）是常规VOR的进一步发展。
它利用多普勒效应及宽孔径天线系统从而使它能产生更加精密得多的方位角信号。
本文通过对甚高频全向信标原理介绍，使我们能够对其有一个初步的了解。
【总页数】1页(P.142-142)
【关键词】甚高频;全向信标;导航
【作者】张旭;
【作者单位】广西河池市广西河池机场有限公司,545900;
【正文语种】英文
【中图分类】F764.6
【相关文献】
1.甚高频全向信标改造成数字通信测向综合化系统的几种新方案[J], 宋茂忠
2.试析甚高频全向信标系统机载接收机数字信号处理[J], 孙志浩; 殷飞
3.甚高频全向信标系统机载接收机数字信号处理浅析 [J], 梅晓华
4.甚高频全向信标VOR的发展和应用 [J], 时琳
5.浅谈多普勒甚高频全向信标的数字化设计 [J], 冉银龙。
自动定向机(ADF)与多普勒甚高频全向信标(VOR)的导航原理分析
导航原理与系统技术报告技术报告题目：自动定向机(ADF)与多普勒甚高频全向信标（VOR）的导航原理分析班级：姓名：学号：指导老师：目录摘要 (3)ADF/NDB导航系统概述 (4)一、ADF系统概述 (4)二、ADF/NDB系统组成 (5)（一）地面发射台 (5)（二）机载设备 (5)三、机载设备组成及控制显示 (6)（一）机载ADF的类型 (6)（二）ADF机载设备构成 (6)四、ADF/NDB工作原理 (7)（一）NDB工作原理 (7)（二）ADF工作原理 (8)1.天线定位 (8)2.测角器 (9)3.无线电磁指示器RMI (9)五、ADF/NDB系统小结 (10)（一）定向误差 (10)（二）特点 (10)（三）缺点 (10)VOR导航系统概述 (11)一、VOR系统概述 (11)二、VOR系统组成 (12)（一）地面发射台 (12)1.VOR导航台 (12)2.DME测距仪 (13)（二）机载设备 (13)1.VOR控制盒 (13)2.天线 (13)3.接收机 (14)4.指示仪表 (14)三、VOR工作原理 (15)（一）VOR台工作原理 (15)（二）VOR导航原理 (15)四、VOR系统小结 (16)（一）定向误差 (17)（二）特点 (17)（三）缺点 (17)ADF与VOR导航系统对比 (17)一、相同点对比 (17)二、不同点对比 (18)三、总结 (18)摘要民用航空的基础是导航技术。
对于航空运输系统来说，导航的基本作用就是：引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地，为空域提供基准，确定空域、航线的关键位置点。
航空导航应用的安全性要求高，需达到精准导航的要求，空中交通管理可称为航空导航的最高端应用。
空管的发展推动着航空导航新技术和装备的研发，而航空导航技术也不断地满足空管的发展需求，从而促进了世界民用航空事业的发展。
按照设施类型，导航技术分为自主式导航和他备式导航，他备式导航又可分为陆基导航和星基导航：NDB、VOR、DME和ILS属于陆基导航；GNSS属于星基导航；INS属于自主式导航。
VHF全向信标(VOR)系统—介绍
缩略语
ACP DEU DFCS DME EFIS FCC FDAU FMC HSI ILS LCD MCP NAV NCD PWR REU RF RMI VOR
— 音频控制面板 — 显示电子组件 — 数字式飞行控制系统 — 测距机 — 电子飞行仪表系统 — 飞行操纵计算机 — 飞行数据获取组件 — 飞行管理计算机 — 水平状态显示器 — 仪表着陆系统 — 液晶显示 — 模式控制面板 — 导航 — 无计算数据 — 电源 — 遥控电子组件 — 无线电频率 — 无线电磁指示器 — 甚高频全向信标
34—51—00—001 Rev 3 10/03/2000
VHF 全向信标（VOR）系统 — 介绍
目的
VHF 全向信标（VOR）系统是从 VOR 地面站向飞机提供磁方向 数据的导航辅助系统。
VOR 地面站发射可提供从 000 度到 359 度范围的磁射线信息 的信号。所有 VOR 地面站将 000 度基准设定到磁北方向。
34—51—00—005 Rev 4 07/21/2000
有效性 YE201
34—51—00
34—51—00—001 Rev 3 11/15/2000
有效性 YE201
VHF 全向信标（VOR）系统 — 介绍
34—51—00
VOR 系统 —概述
概述
VOR 系统有两个甚高频全向信标／指点信标（VOR／MB）接收机。 接收机有 VOR 和指点功能。本节只包括 VOR／MB 接收机的 VOR 工作。
导航控制面板电路提供 115V 交流电用于控制面板工作。机长控 制面板从交流备用转换汇流条获得电源。副驾驶控制面板从交流转换 汇流条 2 获得电源。
导航控制面板接收 28V 直流电用于控制面板监控工作并且当调 谐 ILS 频率时用于 ILS 调谐输出。机长控制面板从 28V 直流备用汇 流条，导航传感器直流－1 电路跳开关获得 28V 直流电。副驾驶控制 面板从 2 号 28V 直流汇流条，导航传感器直流－2 电路跳开关获得 28V 直流电。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈甚高频全向信标(VOR)系统
关键词甚高频全向信标导航
摘要甚高频全向信标（ＶＯＲ）是现代航空无线电测向的一种地面导航设备，被广泛应用于短距及中距制导。
多普勒甚高频全方位信标（ＤＶＯＲ）是常规ＶＯＲ的进一步发展。
它利用多普勒效应及宽孔径天线系统从而使它能产生更加精密得多的方位角信号。
本文通过对甚高频全向信标原理介绍，使我们能够对其有一个初步的了解。
一、甚高频全向信标系统概念
VOR（甚高频全向信标测距）是一种用于航空的无线电导航系统,由美国从20世纪20年代的“旋转信标”发展而来，1946年作为美国航空标准系统，1949年被ICAO采纳为国际标准导航系统。
其工作频段为108.00 兆赫- 117.95 兆赫的甚高频段，并且在全球范围内作为中短距离航空器引导方式的无线电导航设备。
这一设备可以进行远程控制和远程监视。
DVOR导航设备是传统VOR设备的改进。
通过利用多普勒效应和宽幅度天线，它可以提供相对来说更加精确的方位角信息。
DVOR导航系统一般应用于地理条件恶劣的地区。
VOR系统的运行的理论基础是测量地面站发射的2个30Hz的信号的相位偏移。
一个信号（参考信号）在所有方向上的相位都相同。
而对于第2个30Hz的信号（变化信号）来说，它与参考信号之间的相位偏移就是与方位角相关的函数。
机载的接收机通过测量两个信号之间的相位偏移就可以计算得到方位角。
DVOR系统可以和DME（Distance Measuring Equipment）系统联合使用形成DVOR/ DME台站。
这样飞行器就可以通过单个DVOR/DME台站的位置来判定自身的位置。
DVOR设备可以安装在10英尺高的建筑内。
DVOR天线系统则安装在地网上，其高度依据实际情况而定。
二、VOR/DVOR信号的产生
VOR台产生的射频信号由2个30Hz的正弦波调制。
这两个30Hz的信号之间有确定的相位关系，与从什么方向接收到此信号有关。
相位关系反映了地面台站的正北方向和飞行器方向相对于地面台站之间的夹角（方向角）。
2个30Hz信号中1个是方向无关的信号（参考信号），与此同时，第2个30Hz的信号随着方向角的变化而变化（可变信号）。
参考信号和可变信号是由不同的方式调制的。
方向无关信号的载波频率为f0±9660Hz，频偏为±480Hz。
载波通过调幅产生，调制深
度为30%，发射天线为水平圆极化方式的全向天线。
此外，载波f0通过识别码来调制（1020Hz），同样语音（300 - 3000Hz）也是。
方向相关信号由两个交叉振子产生。
交叉振子从两个边带发射机接收信号，两者信号相位相差为90°。
边带信号载波被调制了，这导致了空间信号呈现8字型，并且每秒翻转30次。
由于载波f0通过全向天线发射，载波和30Hz边带的相交处，如果相位设置正确，就可以通过测量两个信号之间的相位差来确定方位角。
在DVOR系统中，和VOR相比，2个30Hz的信号作用刚好互换了。
这就是说，原来幅度调制的30Hz信号现在作为了参考信号，而方向性调频30Hz信号（可变信号）包含在频率为9660Hz的载波中。
载波通过中心天线全向发射。
语音信号（300 - 3000Hz）采用幅度调制，30Hz的参考信号附加了识别码。
而9960Hz的子载波信号则通过边带发射器发送，其信号形成一个圆。
产生的边带信号频率在载波信号频率的正负9960Hz以内。
如果边带信号发射器以30Hz的频率旋转，多普勒效应将会使子载波变成调频信号，并且与方位角相关。
为了保证ICAO规定的±480Hz的频率偏移，在108到118MHz的频率范围内，需要半径为7.5 - 6.5的圆。
确定圆半径的等式可以通过多普勒效应的等式推出。
VOR和DVOR产生两个30Hz信号的不同方法只在设备内部有意义，对于飞行器来说，它的VOR接收机没有办法确定从外部接收到的信号到底是VOR台站发出的还是DVOR台站发出的。
虽然DVOR提供了更加精确的方位角信息，这得益于利用多普勒效应的宽天线系统，这两个30Hz的信号之间的相位关系随着方位角的改变而改变。
当方位角为0°（正北方向）时，两个信号之间的相位差为0°。
而当方位角是180°（正南方向）时，相位差为180°，以此类推方向角为90°（正东方向）时相位差为90°，方向角为270°（正西方向）时相位差为270°。
三、VOR/DVOR信号的发射
VOR发射机发送的信号有两个：一个是相位固定的基准信号；另一个信号的相位随着围绕信标台的圆周角度是连续变化的，也就是说各个角度发射的信号的相位都是不同的。
向360度(指向磁北极)发射的与基准信号是同相的（相位差为0），而向180度(指向磁南极)发射的信号与基准信号相位差180度。
飞行器上的VOR接收机根据所收到的两个信号的相位差就可以计算出自身处于信标台向哪一个角度发射的信号上。
VOR通常与测距仪(DME)同址安装，在提供给飞行器方向信息的同时，还能提供飞行器到导航台的距离信息，这样飞行器的位置就可以唯一的被确定下来。
DVOR发射与两个独立的30Hz调制信号相关的射频载波，其中一个30Hz调制信号与观察点的方位无关（基准信号），另一个30Hz信号（可变相位）在观察点的相位与基准信号的相位的差值正好等于观察点到DVOR台站的方位角。
与常规VOR（CVOR）台站相比，DVOR系统的两个30Hz调制信号与CVOR的两个30Hz调制信号正好相反。
CVOR对固定物体（远近距物体，如树木、电线、建筑物、山脉等）的多路效应更加灵敏，产生的方位误差更大。
改进的无线电导航信标DVOR依赖于DVOR频率的改变（发射天线绕大直径的圆做圆周运动）。
如果发射天线每秒旋转30次，则在观察点的信号就相当于被30Hz调频，而调频指数则由该圆的直径决定。
四、VOR/DVOR信号的接收
机载VOR接收机接受VOR地面台发射的基准相位信号和可变相位型号。
并通过比较两种信号的相位差，得出飞机相对地面VOR台的径向方位即飞机磁方位QDR，通过指示器指示出方位信息。
供飞行员确定飞机的位置并引导飞机航行。
通过使用飞行器上的VOR接收机，飞行员可以从DVOR或者是VOR台获得以下信息：
1. 方向角信号，确定飞行器相对于地面信标台的方位角，比如：飞机相对于正北方向和地面信标台的角度。
2. 方位信号，确定飞机是在预先规定的位置线的左边或者右边，还是恰好在位置线上。
3. “From/To”信号，表明飞机是在飞向（D）VOR台还是正在远离它。
飞机的位置通过两个位置线的交叉点标识，可以通过转换机载VOR接收机的接收频率，从而连续获得两个VOR或者DVOR台的信号得到。
要估计这一位置，需要地图，以及VO R或者DVOR台的位置，还有VOR/DVOR的频率表。
此外，VOR信标可以通过使用CDI 设备或者自动飞行管理系统的引导飞行来获得。
五、全向信标系统的应用。
1. 对飞机进行定位。
VOR机载设备测出从两个已知的VOR台到飞机的磁方位角，便可得到两条位置线，根据位置线相交定位原理即可确定飞机的地理位置。
VOR台通常和测距台(DME)安装在一起（利用VOR测量飞机磁方位角，利用DME测量飞机到VOR/DME台的距离）也可确定飞机的地理位置。
2.沿选定的航路导航。
飞机沿预选的航道飞向或飞离VOR台，通过航道偏离指示指出飞机偏离预选航道的方向和角度，以引导飞机沿预选航道飞往目的地。
3、终端引导飞机进场和非紧密近进。
DVOR的测角误差在1°，精度±2°~±4°，而CVO R的测角误差为2°～3°，精度±1°。
参考文献
【1】吴苗无线电导航原理及应用
【2】郑连兴，倪育德．多普勒全向信标系统【3】陈高平航空无线电导航原理。