導航信號測量方法、系統(tǒng)與導航設備在線診斷方法、系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種導航信號測量方法，首先采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜；然后根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位；再采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻譜的局部進行頻譜分析，獲得細化頻譜；從而根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅值；最后根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述導航信號進行測量，獲得測量結果。本發(fā)明，采用了全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法和離散傅里葉變換頻譜分析方法相結合的方法進行頻譜分析，從而能夠消除或大幅度減弱環(huán)境因素對導航信號的干擾，進而獲得準確的測量結果。
【專利說明】
導航信號測量方法、系統(tǒng)與導航設備在線診斷方法、系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及機場導航技術領域，具體涉及一種導航信號測量方法及系統(tǒng)，以及一 種導航設備在線診斷方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 在機場導航系統(tǒng)工作中，導航設備的工作好壞與導航精度，除取決于導航設備本 身是否存在故障外，還取決于導航周邊環(huán)境，如建筑物、導航設備場地、無線電干擾等多種 因素影響。
[0003] 導航設備是利用空間信號實現(xiàn)航空器引導，而空間信號特征不僅與導航設備本身 有關，還受到臺址周圍環(huán)境的影響。當有物體位于導航臺場地保護區(qū)之內時，會反射導航設 備的信號，改變信號測量環(huán)境。當導航設備測量系統(tǒng)在導航臺信號場地保護區(qū)之內對導航 設備發(fā)出的導航信號進行測量時受周圍環(huán)境因素的影響會產(chǎn)生測量誤差，對測量結果帶來 不確定性。
[0004] 受上述因素影響，現(xiàn)有技術不能根據(jù)導航設備測量系統(tǒng)對導航信號的測量結果對 導航設備進行故障診斷，只能由工作人員根據(jù)經(jīng)驗進行人為故障診斷，診斷結果不準確。

【發(fā)明內容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種導航信號測量方法及系統(tǒng)，以消除或減 弱環(huán)境因素對測量的干擾，使導航設備測試系統(tǒng)能夠更加準確的對導航設備發(fā)出的導航信 號進行測量，獲得更為精確的測量結果；同時，本發(fā)明提供的一種導航設備在線診斷方法及 系統(tǒng)，基于上述導航信號測量方法及系統(tǒng)獲得的準確的測量結果，可以實現(xiàn)對導航設備的 在線診斷，并且具有較高的準確性。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供的一種導航信號測量方法，包括：
[0007] 采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜 分析，獲得全景頻譜；
[0008] 根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位；
[0009]采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻譜的局部進行頻譜分析，獲得細 化頻譜；
[0010] 根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅值；
[0011]根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述導航信號進行測量，獲得 測量結果。
[0012] 可選的，所述測量結果包括90HZ-150HZ的調制度、調制深度差和調制深度和，以及 由1020Hz信號解碼得到的莫爾斯碼。
[0013]可選的，所述采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信 號進行頻譜分析，獲得全景頻譜，包括：
[0014]采用全相位數(shù)據(jù)預處理方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行預處理；
[0015] 對預處理后的數(shù)據(jù)進行加窗快速傅里葉變換，獲得全景頻譜。
[0016] 第二方面，本發(fā)明提供的一種導航信號測量系統(tǒng)，包括：
[0017] 全相位快速傅里葉變換模塊，用于采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導 航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜；
[0018] 信號相位確定模塊，用于根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相 位；
[0019] 離散傅里葉變換模塊，用于采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻譜的 局部進行頻譜分析，獲得細化頻譜；
[0020] 信號幅值確定模塊，用于根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅 值；
[0021] 信號測量模塊，用于根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述導航 信號進行測量，獲得測量結果。
[0022] 可選的，所述全相位快速傅里葉變換模塊，包括：
[0023]全相位預處理單元，用于采用全相位數(shù)據(jù)預處理方法對導航設備發(fā)出的導航信號 進行預處理；
[0024]加窗快速傅里葉變換單元，用于對預處理后的數(shù)據(jù)進行加窗快速傅里葉變換，獲 得全景頻譜。
[0025]第三方面，本發(fā)明提供的一種導航設備在線診斷方法，包括：
[0026] 采用本發(fā)明提供的所述導航信號測量方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行測量， 以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干擾，獲得測量結果；
[0027] 根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖；
[0028]根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖；
[0029] 判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢是否相近；
[0030] 若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。
[0031]可選的，所述根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖，包括：
[0032] 根據(jù)所述導航設備的設備型號，采用矩量法繪制導航信號方向圖；
[0033] 根據(jù)所述導航設備周圍的地形和障礙物的情況，采用物理光學方法根據(jù)所述導航 信號方向圖繪制理論上的第二導航結構圖。
[0034]可選的，所述根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖，包括：
[0035] 根據(jù)所述導航設備的設備型號和導航臺址附近有源輻射情況，結合電磁傳播理論 繪制理論上的第二導航結構圖。
[0036] 可選的，所述導航設備在線診斷方法，還包括：
[0037]若所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢相近，則根據(jù)繪制所述 第二導航結構圖采用的繪制方法，判斷對所述導航信號的傳播產(chǎn)生干擾的因素。
[0038]第四方面，本發(fā)明提供的一種導航設備在線診斷系統(tǒng)，包括：
[0039]導航信號測量模塊，用于采用本發(fā)明提供的所述導航信號測量方法對導航設備發(fā) 出的導航信號進行測量，以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干擾，獲得測量結果；
[0040] 第一導航結構圖繪制模塊，用于根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖；
[0041] 第二導航結構圖繪制模塊，用于根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二 導航結構圖；
[0042]導航結構圖比較模塊，用于判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結 構趨勢是否相近；
[0043]導航故障判定模塊，用于若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。
[0044] 由上述技術方案可知，本發(fā)明提供的一種導航信號測量方法，首先采用全相位快 速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜;然 后根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位;再采用離散傅里葉變換頻譜分 析方法對所述全景頻譜的局部進行頻譜分析，獲得細化頻譜;從而根據(jù)所述細化頻譜確定 90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅值；最后根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對 所述導航信號進行測量，獲得測量結果。本發(fā)明，采用了全相位快速傅里葉變換頻譜分析方 法和離散傅里葉變換頻譜分析方法相結合的方法進行頻譜分析，從而能夠消除或大幅度減 弱環(huán)境因素對導航信號的干擾，進而獲得準確的測量結果。
[0045] 此外，本發(fā)明還提供一種導航設備在線診斷方法，首先采用本發(fā)明提供的所述導 航信號測量方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行測量，以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干 擾，獲得測量結果;然后根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖;再根據(jù)所述導航設備的設 備型號繪制理論上的第二導航結構圖；接下來，判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航 結構圖的結構趨勢是否相近;若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。本發(fā)明，基于上述 導航信號測量方法，利用上述導航信號測量方法準確的測量結果，通過繪制導航結構圖并 與理論上的導航結構圖進行比較，可以根據(jù)比較結果實現(xiàn)對導航設備的在線診斷，具有較 高的準確性。
【附圖說明】
[0046] 為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體 實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件 或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。
[0047] 圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的一種導航信號測量方法的流程圖；
[0048] 圖2示出了本發(fā)明第二實施例所提供的一種導航信號測量系統(tǒng)的結構示意圖；
[0049] 圖3示出了本發(fā)明第三實施例所提供的一種導航設備在線診斷方法的流程圖；
[0050] 圖4示出了本發(fā)明第四實施例所提供的一種導航設備在線診斷系統(tǒng)的結構示意 圖；
[0051 ]圖5示出了本發(fā)明提供的一種全相位快速傅里葉變換頻譜分析的流程圖。
【具體實施方式】
[0052]下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于 更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護 范圍。
[0053]需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā) 明所屬領域技術人員所理解的通常意義。
[0054]本申請?zhí)峁┮环N導航信號測量方法及系統(tǒng)，以及一種導航設備在線診斷方法及系 統(tǒng)。下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0055]圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的一種導航信號測量方法的流程圖。如圖1所 示，本發(fā)明第一實施例提供的一種導航信號測量方法包括以下步驟：
[0056]步驟S101:采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信號 進行頻譜分析，獲得全景頻譜。
[0057] 本步驟中，可以通過對導航設備發(fā)出的導航信號進行不同長度或連續(xù)兩段的FFT (Fast Fourier Transformation，快速傅里葉變換），獲得FFT全景頻譜，以便校正得到準確 的相位。
[0058] 由于對導航信號進行離散頻譜分析時，不論是頻率、幅值和相位一般都可能存在 誤差。全相位FFT頻譜分析可以消除或大幅度減小這個誤差，以提高分析精度。
[0059] 全相位FFT頻譜分析主要包括全相位數(shù)據(jù)預處理和加窗FFT兩個部分，例如N = 3 時，全相位FFT頻譜分的流程圖如圖5所示。
[0060] 當FFT計算點數(shù)為N時，需要處理的數(shù)據(jù)長度應為（2N-1)。根據(jù)線性時移不變性系 統(tǒng)的疊加原理，所有輸入序列產(chǎn)生的響應值的疊加應等于將所有的輸入序列疊加并去激勵 系統(tǒng)后產(chǎn)生的響應值。全相位數(shù)據(jù)預處理利用該性質，對輸入系統(tǒng)長度為(2N-1)的數(shù)據(jù)序 列采用先周期延拓、再求和及截斷的方法，實現(xiàn)對包含輸入樣點x(n)的所有長度為N的分段 情況的全部考慮。
[0061] 該方法由于考慮了所有的數(shù)據(jù)分段情況，因而具有相位遍歷性，從而削弱了波形 首尾幅值跳變，使得信號性能得到改善。經(jīng)過全相位預處理的數(shù)據(jù)，再經(jīng)傳統(tǒng)加窗FFT計算， 即可完成整個全相位FFT頻譜分析過程，從全相位FFT頻譜分析獲得的全景頻譜中的相位譜 中可準確得知90H Z/150HZ/1020Hz等信號的相位。
[0062] 在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對 導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜，包括：
[0063]采用全相位數(shù)據(jù)預處理方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行預處理；
[0064]對預處理后的數(shù)據(jù)進行加窗快速傅里葉變換，獲得全景頻譜。
[0065] 步驟S102:根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位。
[0066]步驟S103:采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻譜的局部進行頻譜分 析，獲得細化頻譜。
[0067] 對于步驟S101產(chǎn)生的全景頻譜，可以繼續(xù)針對要細化的局部再用DFT(Discrete Fourier Transform，離散傅里葉變換)進行運算，以得到局部細化精度極高的頻譜，然后再 校正頻率和幅值，具有適應性好、精度較高的優(yōu)點。
[0068]具體實施時，可以首先將連續(xù)傅里葉變換經(jīng)積分變求和、時域離散化和時域截斷 為有限長三個步驟變換到時間離散、頻率連續(xù)的特殊傅里葉變換形式：
[0070]式中，α·(,';) = /;/W )為一單諧波信號序列，其頻率、幅值和初相位分 別為fQ、AQ和Θο,/Ζ =./" /Δ/為按頻率分辨率Δ f = fs/N歸一的歸一化頻率。N為FFT點數(shù)，fs 為米樣頻率。
[0071 ]然后對指定的一個頻率區(qū)間[f\，f2]做細化，設定細化倍數(shù)為D，則細化后頻率分辨 率為
[0072] Af，= Af/D (公式 2)
[0073] 從而可知細化的計算頻率序列為
[0074] {f^fi+Af' ,fi+2Af' , . . . ,f2}(公式 3)
[0075]最后用上述公式1求得所需計算頻率序列的幅值譜和相位譜，在各條細化譜線中 搜索幅度最大值點所對應的頻率值即為諧波信號的估計頻率。再在估計頻率搜索與90Hz/ 150Hz/1020Hz等相近的頻率，結合前面的全相位FFT的相位譜，從而得到相應的幅值。
[0076] 步驟S104:根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅值。
[0077] 步驟S105:根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述導航信號進行 測量，獲得測量結果。
[0078]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述測量結果包括90Hz-150Hz的調制度、調制深 度差（DDM，Difference in Depth of Modulation)和調制深度和（SDM，Sum of the Depths of Modulation)，以及由1020Hz信號解碼得到的莫爾斯碼。
[0079] 至此，通過步驟S101至步驟S105,完成了本發(fā)明第一實施例所提供的一種導航信 號測量方法的流程。本發(fā)明，采用了全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法和離散傅里葉變 換頻譜分析方法相結合的方法進行頻譜分析，從而能夠消除或大幅度減弱環(huán)境因素對導航 信號的干擾，進而獲得準確的測量結果。
[0080] 在上述的第一實施例中，提供了一種導航信號測量方法，與之相對應的，本申請還 提供一種導航信號測量系統(tǒng)。請參考圖2,其為本發(fā)明第二實施例提供的一種導航信號測量 系統(tǒng)的結構示意圖。由于系統(tǒng)實施例基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之 處參見方法實施例的部分說明即可。下述描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的。
[0081] 本發(fā)明第二實施例提供的一種導航信號測量系統(tǒng)，包括：
[0082] 全相位快速傅里葉變換模塊101，用于采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法 對導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜；
[0083]信號相位確定模塊102,用于根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的 相位；
[0084]離散傅里葉變換模塊103,用于采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻 譜的局部進行頻譜分析，獲得細化頻譜；
[0085]信號幅值確定模塊104,用于根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的 幅值；
[0086] 信號測量模塊105，用于根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述 導航信號進行測量，獲得測量結果。
[0087]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述全相位快速傅里葉變換模塊101，包括：
[0088]全相位預處理單元，用于采用全相位數(shù)據(jù)預處理方法對導航設備發(fā)出的導航信號 進行預處理；
[0089] 加窗快速傅里葉變換單元，用于對預處理后的數(shù)據(jù)進行加窗快速傅里葉變換，獲 得全景頻譜。
[0090] 以上，為本發(fā)明第二實施例提供的一種導航信號測量系統(tǒng)的實施例說明。
[0091] 本發(fā)明提供的一種導航信號測量系統(tǒng)與上述導航信號測量方法出于相同的發(fā)明 構思，具有相同的有益效果，此處不再贅述。
[0092] 本發(fā)明還提供一種導航設備在線診斷方法，該方法是基于上述導航信號測量方法 而實施的，相關內容請參照上述第一實施例部分的說明，部分內容不再贅述。
[0093] 請參考圖3,其為本發(fā)明第三實施例所提供的一種導航設備在線診斷方法的流程 圖，該第三實施例提供的一種導航設備在線診斷方法包括以下步驟：
[0094] 步驟S201:采用本發(fā)明提供的所述導航信號測量方法對導航設備發(fā)出的導航信號 進行測量，以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干擾，獲得測量結果。
[0095] 本部分的具體步驟，請參考上述第一實施例部分的說明，此處不再贅述。
[0096]步驟S202:根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖。
[0097]步驟S203:根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖。
[0098]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的 第二導航結構圖，包括：
[0099]根據(jù)所述導航設備的設備型號，采用矩量法繪制導航信號方向圖；
[0100]根據(jù)所述導航設備周圍的地形和障礙物的情況，采用物理光學方法根據(jù)所述導航 信號方向圖繪制理論上的第二導航結構圖。
[0101]在本發(fā)明提供的另一個實施例中，所述根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上 的第二導航結構圖，包括：
[0102] 根據(jù)所述導航設備的設備型號和導航臺址附近有源輻射情況，結合電磁傳播理論 繪制理論上的第二導航結構圖。
[0103] 本步驟給出的上述兩個實施例對繪制第二導航結構圖的方法進行了示例性說明， 其中，一種是通過矩量法和物理光學方法繪制第二導航結構圖，主要用于根據(jù)導航設備周 圍的地形和障礙物情況判斷導航設備是否故障；另一種是通過電磁傳播理論繪制第二導航 結構圖，主要用于根據(jù)導航設備周圍的有源輻射情況判斷導航設備是否故障;兩種方式可 以單獨實施，也可以互相結合綜合實施，其均在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0104] 步驟S204:判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢是否相 近。
[0105] 步驟S205:若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。
[0106]至此，通過步驟S201至步驟S205,完成了本發(fā)明第三實施例所提供的一種導航設 備在線診斷方法的流程。本方法基于上述導航信號測量方法，利用上述導航信號測量方法 準確的測量結果，通過繪制導航結構圖并與理論上的導航結構圖進行比較，可以根據(jù)比較 結果實現(xiàn)對導航設備的在線診斷，具有較高的準確性。
[0107] 需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的所述導航設備在線診斷方法不僅可以用于對 導航設備進行故障診斷，還可以根據(jù)步驟S204的判斷結果判斷對所述導航信號的傳播產(chǎn)生 干擾的因素。在本發(fā)明提供的一個實施例中，在步驟S204后，還包括：
[0108] 若所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢相近，則根據(jù)繪制所述 第二導航結構圖采用的繪制方法，判斷對所述導航信號的傳播產(chǎn)生干擾的因素。
[0109] 例如，若繪制所述第二導航結構圖采用的繪制方法為通過矩量法和物理光學方法 繪制第二導航結構圖，那么，若所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢相 近，則說明導航臺址環(huán)境引起的導航信號空間改變會對所述導航信號的傳播產(chǎn)生影響;若 繪制所述第二導航結構圖采用的繪制方法為通過電磁傳播理論繪制第二導航結構圖，那 么，若所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢相近，則說明導航臺址附近 有源輻射引起的導航信號空間改變會對所述導航信號的傳播產(chǎn)生影響。基于上述分析判 斷，可以建立設備狀態(tài)診斷，為導航設備的預防性和糾正性維護，提供參考依據(jù)。
[0110] 結合導航設備臺址周圍有源或無源干擾的情況，分析在機場跑道內及周圍測得的 測量數(shù)據(jù)(如調制度深度差DDM值)是否與模擬繪制的航道結構圖的結構趨勢相近，如不相 近，則可判定導航設備發(fā)生故障。
[0111] 在上述的第三實施例中，提供了一種導航設備在線診斷方法，與之相對應的，本申 請還提供一種導航設備在線診斷系統(tǒng)。請參考圖4,其為本發(fā)明第四實施例提供的一種導航 設備在線診斷系統(tǒng)的結構示意圖。由于系統(tǒng)實施例基本相似于方法實施例，所以描述得比 較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。下述描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性 的。
[0112] 本發(fā)明第四實施例提供的一種導航設備在線診斷系統(tǒng)，包括：
[0113]導航信號測量模塊201，用于采用本發(fā)明提供的所述導航信號測量方法對導航設 備發(fā)出的導航信號進行測量，以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干擾，獲得測量結果；
[0114]第一導航結構圖繪制模塊202,用于根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖；
[0115]第二導航結構圖繪制模塊203,用于根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的 第二導航結構圖；
[0116]導航結構圖比較模塊204,用于判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖 的結構趨勢是否相近；
[0117]導航故障判定模塊205，用于若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。
[0118]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實施例中，所述第二導航結構圖繪制模塊203,包括：
[0119]導航信號方向圖繪制單元，用于根據(jù)所述導航設備的設備型號，采用矩量法繪制 導航信號方向圖；
[0120] 無源導航結構圖繪制單元，用于根據(jù)所述導航設備周圍的地形和障礙物的情況， 采用物理光學方法根據(jù)所述導航信號方向圖繪制理論上的第二導航結構圖。
[0121] 在本申請?zhí)峁┑囊粋€實施例中，所述第二導航結構圖繪制模塊203,包括：
[0122] 有源導航結構圖繪制單元，用于根據(jù)所述導航設備的設備型號和導航臺址附近有 源輻射情況，結合電磁傳播理論繪制理論上的第二導航結構圖。
[0123] 在本申請?zhí)峁┑囊粋€實施例中，所述導航設備在線診斷系統(tǒng)，還包括：
[0124] 干擾因素分析模塊，用于若所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨 勢相近，則根據(jù)繪制所述第二導航結構圖采用的繪制方法，判斷對所述導航信號的傳播產(chǎn) 生干擾的因素。
[0125] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不 必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任 一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技 術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結 合和組合。
[0126] 需要說明的是，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的系統(tǒng)、 方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的 每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包 含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實 現(xiàn)中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方 框實際上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而 定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組 合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件 與計算機指令的組合來實現(xiàn)。
[0127] 本發(fā)明實施例所提供的導航信號測量系統(tǒng)和導航設備在線診斷系統(tǒng)可以是計算 機程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用 于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。
[0128] 所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、 裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
[0129] 在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以 通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分， 僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可 以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討 論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接 耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
[0130]所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯 示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個 網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目 的。
[0131] 另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以 是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
[0132] 所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以 存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說 對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計 算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個 人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。 而前述的存儲介質包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(R0M，Read-0nly Memory)、隨機存取存 儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0133] 最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡 管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依 然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進 行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術 方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。
【主權項】
1. 一種導航信號測量方法，其特征在于，包括： 采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析， 獲得全景頻譜； 根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位； 采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻譜的局部進行頻譜分析，獲得細化頻 譜； 根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅值； 根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述導航信號進行測量，獲得測量 結果。2. 根據(jù)權利要求1所述的導航信號測量方法，其特征在于，所述測量結果包括90Hz-150Hz的調制度、調制深度差和調制深度和，以及由1020Hz信號解碼得到的莫爾斯碼。3. 根據(jù)權利要求1所述的導航信號測量方法，其特征在于，所述采用全相位快速傅里葉 變換頻譜分析方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜，包括： 采用全相位數(shù)據(jù)預處理方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行預處理； 對預處理后的數(shù)據(jù)進行加窗快速傅里葉變換，獲得全景頻譜。4. 一種導航信號測量系統(tǒng)，其特征在于，包括： 全相位快速傅里葉變換模塊，用于采用全相位快速傅里葉變換頻譜分析方法對導航設 備發(fā)出的導航信號進行頻譜分析，獲得全景頻譜； 信號相位確定模塊，用于根據(jù)所述全景頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位； 離散傅里葉變換模塊，用于采用離散傅里葉變換頻譜分析方法對所述全景頻譜的局部 進行頻譜分析，獲得細化頻譜； 信號幅值確定模塊，用于根據(jù)所述細化頻譜確定90Hz、150Hz和1020Hz信號的幅值； 信號測量模塊，用于根據(jù)所述90Hz、150Hz和1020Hz信號的相位和幅值對所述導航信號 進行測量，獲得測量結果。5. 根據(jù)權利要求4所述的導航信號測量系統(tǒng)，其特征在于，所述全相位快速傅里葉變換 豐吳塊，包括： 全相位預處理單元，用于采用全相位數(shù)據(jù)預處理方法對導航設備發(fā)出的導航信號進行 預處理； 加窗快速傅里葉變換單元，用于對預處理后的數(shù)據(jù)進行加窗快速傅里葉變換，獲得全 景頻譜。6. -種導航設備在線診斷方法，其特征在于，包括： 采用權利要求1至權利要求3任一項所述的導航信號測量方法對導航設備發(fā)出的導航 信號進行測量，以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干擾，獲得測量結果； 根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖； 根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖； 判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢是否相近； 若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。7. 根據(jù)權利要求6所述的導航設備在線診斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述導航設備 的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖，包括： 根據(jù)所述導航設備的設備型號，采用矩量法繪制導航信號方向圖； 根據(jù)所述導航設備周圍的地形和障礙物的情況，采用物理光學方法根據(jù)所述導航信號 方向圖繪制理論上的第二導航結構圖。8. 根據(jù)權利要求6所述的導航設備在線診斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述導航設備 的設備型號繪制理論上的第二導航結構圖，包括： 根據(jù)所述導航設備的設備型號和導航臺址附近有源輻射情況，結合電磁傳播理論繪制 理論上的第二導航結構圖。9. 根據(jù)權利要求6所述的導航設備在線診斷方法，其特征在于，還包括： 若所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨勢相近，則根據(jù)繪制所述第二 導航結構圖采用的繪制方法，判斷對所述導航信號的傳播產(chǎn)生干擾的因素。10. -種導航設備在線診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括： 導航信號測量模塊，用于采用權利要求1至權利要求3任一項所述的導航信號測量方法 對導航設備發(fā)出的導航信號進行測量，以消除或減弱環(huán)境因素對測量的干擾，獲得測量結 果； 第一導航結構圖繪制模塊，用于根據(jù)所述測量結果繪制第一導航結構圖； 第二導航結構圖繪制模塊，用于根據(jù)所述導航設備的設備型號繪制理論上的第二導航 結構圖； 導航結構圖比較模塊，用于判斷所述第一導航結構圖和所述第二導航結構圖的結構趨 勢是否相近； 導航故障判定模塊，用于若不相近，則判斷所述導航設備發(fā)生故障。
【文檔編號】G01R23/16GK106093569SQ201610379983
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】楊萍, 劉靖, 楊正波, 楊曉嘉, 葉家全
【申請人】中國民用航空總局第二研究所