بررسي عملكرد و شبيه‏سازي سيستم‏هاي ناوبری CVOR و DVOR در كانال‏هاي چند مسيری

بررسي عملكرد و شبيه‏سازي سيستم‏هاي ناوبری CVOR و DVOR در كانال‏هاي چند مسيری

فرمت فایل دانلودی: .docx
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 132
حجم فایل: 13 کیلوبایت

بررسي عملكرد و شبيه‏سازي سيستم‏هاي ناوبری CVOR و DVOR در كانال‏هاي چند مسيری
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 132 صفحه

چکیده
سامانه ناوبری VOR یک سامانه ناوبری رادیویی می‌باشد که دارای کاربردهای تاکتیکی و غیرتاکتیکی می‌باشد و به دو نوع CVOR و DVOR ساخته شده است. این سامانه با تعیین موقعیت (سمت) وسیله پرنده نسبت به فرستنده ایستگاه زمینی بطور وسیعی در سرویس‌های هوایی نظامی و غیرنظامی در اکثر کشورهای دنیا استفاده می‌شود. سامانه ناوبری VOR در محدوده فرکانسی VHF از ۰/۱۰۸ مگا هرتز تا ۹۵/۱۱۷ مگا‌هرتز در قالب ۲۰۰ کانال کار می‌کند. تفاوت CVOR و DVOR تنها در ساختار آنتن ایستگاه زمینی می‌باشد، زیرا گیرنده و رابطه سیگنال ارسالی از فرستنده‌ی هر دو سیستم یکسان می‌باشد. آنتن فرستنده از دو قسمت اصلی sideband وCarrier برای ارسال دو سیگنال ۳۰ هرتز می‌باشد. عملکرد سامانه VOR بدین صورت است که اطلاعات سمت را از اختلاف فاز دو سیگنال ۳۰ هرتز مرجع و فاز متغیر استخراج می‌کند. اختلاف فاز برای هر موقعیت هواپیما، متفاوت می‌باشد. بعبارت دیگر اختلاف فاز دو سیگنال ۳۰ هرتز بسته به موقعیت هواپیما بطور خطی تغییر می‌کند. دو سیگنال ۳۰ هرتز تحت مدولاسیون آنالوگ از ایستگاه زمینی ارسال می‌شوند. در پرواز، هواپیما این دو سیگنال را با سیگنال انعکاسی ناشی از سطح زمین، کوه و موانع نزدیک مانند آشیانه هواپیما و ساختمان دریافت می‌کند. سیگنال‌های چندمسیری باعث اختلال در آشکار‌سازی اختلاف فاز دو سیگنال ۳۰ هرتز در گیرنده VOR می‌شوند. هدف پایان‌نامه بررسی اثرات پدیده‌ چندمسیری بر سامانه CVOR و DVOR و مقایسه آنها از طریق مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستمی می‌باشد. در این خصوص اثرات پدیده چندمسیری بر سامانه‌های رادیویی، مدل‌سازی کانال مخابرتی، عملکرد ایستگاه زمینی و استخراج سیگنال ارسالی و شبیه‌سازی گیرنده مورد بررسی قرار گرفته است. سپس بطور خاص به بررسی کارایی سامانه VOR در شرایط چندمسیری پرداخته خواهد شد. در این پایان‌نامه سامانه‌های ناوبری CVOR و DVOR در شرایط چندمسیری مقایسه و تفاوت آنها در سناریو واقعی با وجود موانع بررسی شده است.

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : معرفی سامانه ناوبری CVOR و DVOR و شرح اصول عملکرد آنها 2
مقدمه 22
۱-۱- تعاریف و معرفی واژه‏ها 22
۱-۲- ماموریت و عملکرد سامانه VOR 23
۱-۳- کاربردهای ناوبری سامانه VOR 23
۱-۴- تشریح اصول عملکرد سامانه CVOR 24
۱-۴-۱- آنتن فرستنده CVOR 25
۱-۴-۲- ساختار و عملکرد ایستگاه زمینی CVOR 25
۱-۴-۳- پترن افقی فرستنده CVOR 27
۱-۴-۴- نحوه چرخش پترن آنتن باندکناری و ایجاد پترن قلبی شکل 28
۱-۴-۵- دیاگرام فرستنده و سیگنال ارسالی 31
۱-۴-۶- روابط سیگنال ارسالی CVOR 33
۱-۴-۷- طیف فرکانسی CVOR 34
۱-۵- تشریح اصول عملکرد DVOR 35
۱-۵-۱- آنتن DVOR 35
۱-۵-۲- ساختار و عملکرد ایستگاه زمینی DVOR 35
۱-۵-۳- پترن افقی فرستنده DVOR 38
۱-۵-۴- نحوه چرخش الکتریکی آنتنهای باندکناری 38
۱-۵-۵- بلوک دیاگرام فرستنده DVOR 38
۱-۵-۶- روابط سیگنال ارسالی DVOR 39
۱-۵-۷- طیف فرکانسی سیگنال دریافتی سامانه DVOR 40
۱-۵-۸- چک زمینی DVOR 40
۱-۶- ناحیه مخروطی سکوت سیگنال VOR 42
۱-۷- رابطه اختلاف فاز دو سیگنال ۳۰ هرتز و موقعیت هواپیما در سامانه VOR 42
۱-۸- مشخصات سايت زمینی VOR و اطراف آن 43
۱-۹- گیرنده VOR 44
۱-۹-۱- اصول محاسبه سمت 44
۱-۹-۲- عملیات پردازشی در گیرنده 44
۱-۹-۳- سیگنال دریافتی در ورودی گیرنده 45
۱-۱۰- تعیین مشخصات سیگنالی لینک مخابراتی ایستگاه زمینی 45
۱-۱۱- پوشش سیگنال 46
۱-۱۲- پارامترهای سامانه ناوبری VOR 47
۱-۱۳- نتیجه گیری 50
فصل دوم : بررسی تحقیقات انجام شده در خصوص CVOR و DVOR 51
مقدمه 52
۲-۱- خطای زاویه CVOR و DVOR در شرایط N منعکسکننده 54
۲-۱-۱- الگوریتم پردازشی سیگنال CVOR 54
۲-۱-۲- الگوریتم پردازشی سیگنال DVOR 56
۲-۲- شبیه‌سازی خطای زاویه‌سنجی 61
۲-۳- نتیجه‌گیری 61
فصـل سوم : بررسي و شبيه‌سازي کانالهاي مخابراتی هوايي 62
مقدمه 63
۳-۱- کليات 63
۳-۲- مدل کانال چندمسيري براي لينکهاي هوايي 65
۳-۲-۱- فیدینگ مقیاس بزرگ 65
۳-۲-۲- فيدينگ مقياس کوچک 66
۳-۳- مدل آماري کانالهاي زمین به هوا در باند VHF 70
۳-۳-۱- سناريو پرواز در مسير 73
۳-۳-۲- سناريوهاي ورود و برخاست هواپيما 75
۳-۳-۳- سناريو تاکسي 77
۳-۳-۴- سناريو پارکينگ 78
۳-۴- تجمیع پارامترهای کانال در سناریوهای مختلف برای شبیه‌سازی 79
۳-۵- روش انتخاب پارامترهای اتفاقی کانال برای سیستم پردازشی 80
عنوان صفحه
۳-۶- شبيه‌سازي مدلهاي آماري پوش سيگنال دريافتي در کانالهاي زمین به هوا 81
۳-۷- نتيجه گيري 83
فصل چهارم : بررسی و شبیه‌سازی اثرات چندمسیری بر عملکرد سامانه ناوبری CVOR و DVOR 84
مقدمه 85
۴-۱- ارائه پارامترهای گیرنده و کانال و شبیه‌سازی آن 85
۴-۲- روابط سیگنال دریافتی تحت تاثیر کانال 92
۴-۳- محاسبه محدوده داینامیکی گیرنده 94
۴-۴- آشکارسازی توان سیگنال دریافتی 95
۴-۵- تعیین خطای سامانه ناوبری تنها در حضور نویز و بدون سیگنال چندمسیری 98
۴-۶- تجمیع شرایط و پارامترهای در نظر گرفته شده و انتخاب سناریو 101
۴-۷- ارائه نتایج شبیه‌سازی 102
۴-۸- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری 115
فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات 117
فصل پنجم 118
نتیجه گیری و پیشنهادات 118
فهرست مراجع 120