塔康系统关键技术的研究和实现

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1、摘要塔康系统是一种军队使用的重要的航空无线电导航系统，为使用者提供以目的地为参考的方位和斜距。首先，本文细致地分析和仿真了塔康系统的主要组成部分，包括机载设备发射系统、下行信道、信标台接收系统、信标台发射系统、上行信道、机载设备接收系统。其次，本文深入研究了塔康信号处理的算法，如多速率信号处理、脉冲识别及译码等，并提出了动态延迟、动态加噪的方法，对塔康系统的测距、测位算法，进行了仿真。对于测距系统，详细研究了搜索、跟踪、记忆等工作状态以及它们之间的相互转换。对于测位系统，详细研究了基准检测的方法和方位数据解算的算法。最后，本文对整个硬件塔康测试平台做了详细的介绍，

2、并用FPGA实现了测距系统的测试平台。关键词：塔康动态加噪动态延迟搜索跟踪AbstractTACAN，allimportantkindofaeronauticalradionavigationsystemformilitaryservice，providesbearingandslantdistanceinformationwithreferencetothedestination．Atfirst,themaincomponentsoftheTACANsystem，includingairbornetransmitter,downlinkchannel，beaco

3、nreceiver,beacontransmitter,uplinkchannelandairbornereceiver,areanalyzedwithdetailsandsimulation．Then，adeepinsightintothesignalprocessingoftheTACANsystem，suchasmulti—ratesignalprocessing，pulseidentificationanddecoding，isprovided．Also，thealgorithmsformeasuringbearingandslantdistanceare

4、simulatedwiththeproposalofdynamicdelayandnoiseadding．Forthedistancemeasuringsystem，thestatuses，includingsearching，tracking，recalling，andthetransferbetweenthesestatusesarestudied．Forthebearingmeasuringsystem，themethodsforbenchmarkdecodingandbearingcalculationarestudied．Finally,theplatf

5、ormfortestingtheTACANdistancemeasuringsystemisintroducedandimplementedwithFPGA．Keyword：TACANdynamicnoiseaddingdynamicdelaysearchingtracking第一章绪论弟一早瑁记1．1塔康系统概述导航己经成为现代生活中不可或缺的重要组成部分，它在国民经济和现代科学技术等各个领域均发挥着重要作用，例如飞机舰船导航、空海港管理、大地测绘、地震测绘、海洋工程、空海搜索救援以及导弹发射等等，具有广阔的应用前景，人们早已对它越来越关注。导航是一门综合性很强

6、的技术，它通过测量并确定运动载体当前所处的位置及其航行参数，引导运动载体沿既定航线准确、安全地航行。导航系统获取导航信息依据的原理有多种，诸如惯性原理、无线电导航、天文导航、地形辅助导航等13J。塔康(TACAN)是“战术空中导航系统”(TacticalAirNavigationSystem)简称的译名，是一航空无线电近程导航系统。所谓近程导航，通常是指作用距离在400至500公里范围内的导航系统。对于这种系统，主要的战术要求如下：1．显示简单明确、体积小、重量轻。2．有足够高的准确度。3．在规定的区域内，能以少量的台站组成导航网，并能与远程和盲目着陆系统联合使用

7、【21。塔康，通常是由军队使用。塔康为使用者提供以目的地(航母、空军基地等)为参考的方位和斜距，塔康可以说是民航DME／VOR的军用进阶版。而在搭载VOR和塔康的VORTAC系统中，其他飞机可以使用其提供的DME资讯作为着陆参考。配备了塔康设备的飞机则可以用其作非精确进场着陆的导航。美国NASA的航天飞机返回着陆时就是以该设备作非精确进场着陆，但现在已经由GPS系统取代。早期塔康一般只包括两大基本设备，即塔康信标和机载设备；现代塔康系统则配套比较完备，除信标和机载设备外，还配有信标监测器、信标模拟器和塔康指示控制设备(或机载设备测试仪)等。下面简单介绍一下塔康信标

8、和机载设备