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摘 要：广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcasting，ADS-B）凭借其定位精度高、目标更新速度快、系统结构简单、建设成本低等优点获得了民航业的大力推广。随着ADS-B技术的应用普及，如何量化分析ADS-B设备的应能优劣，判断设备的老化趋势成为了ADS-B设备维护中的重要一环。本文着重介绍ADS-B设备的天馈系统测试、接收组件性能测试及处理模块性能测试等几个重要方面。
关键词：ADS-B设备;天馈性能测试;接收机性能测试
中图分类号：V355 文献标识码：A
0 引言
截止到2019年底投产使用，民航华北空管内蒙地区ADS-B系统工程内蒙地区子项共完成16套TEDC ADSB2000A型地面站安装调试，其中定向加全向配置站点3个，全向配置站点13个，共计安装完成16个ADS-B地面站设备。TEDC ADSB2000A型ADS-B地面站设备到目前为止已经使用近两年时间，定期对设备进行预防性测试、检查和维护，可以使ADS-B设备运行更加稳定高效。通过测试评估ADS-B设备的正常性，及时发现问题与隐患，为后续处理提供建议，从而达到行业标准和厂家技术手册所规定的性能要求。测试评估结果可以为之后的设备维修、升级、改造和更新的重要依据。本文就TEDC ADSB2000A型地面站设备的预防性测试检查中的天线测试、射频组件接收能力测试、基带组件解码能力等几方面展开论述。
1 操作步骤
ADS-B地面站的天馈系统包括天线及馈线，天馈系统测试分为天馈系统驻波比测量和外观检查两部分，天线外观检查需要检查天线的固定、防水防潮、防雷、接地情况及电缆情况，重点检查电缆接头连接情况，填写相关记录。使用矢量网络分析仪对天馈系统驻波比进行测量，首先对矢量网络分析仪和测试线缆进行S11端口校准，然后将天馈系统与设备连接的馈线断开，然后利用测试线缆，将矢量网络分析仪和天馈系统相连，从矢量网络分析仪测量天馈系统在1 090 MHz频段下的驻波比，用相同的方法依次测出全向天线、定向天线及GPS天线的天馈系统电压驻波比。
接收组件性能测试，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下，调制方式设置为脉冲调制、脉冲源设置为外部触发、载波频率设置为1 090 MHz、输出功率设置为﹣70 dBm。分别开启射频信号发生器调制和射频辐射，设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，在调试电脑中使用wireshark网络分析软件计算正确探测解码率应不小于99.9%，将射频信号发生器载波频率调至1 089 MHz和1 091 MHz，重复上述步骤进行测试。
最低触发电平（MTL）测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下，调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090 MHz，输出功率设置为-85 dBm，脉冲源设置为外部触发。分别开启射频信号发生器调制和射频辐射，设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，在调试电脑中使用wireshark网络分析软件计算正确探测解码率，逐步降低射频信号发生器输出功率，直至正确探测解码率降到90%，此时射频信号发生器的输出功率即为最低触发电平（MTL）;将射频信号发生器输出功率调至MTL+3 dBm，从wireshark网络分析软件计算正确探测解码率应不小于99.9%;将射频信号发生器载波频率调至1 089 MHz和1 091 MHz，重复上述步骤进行测试。
动态范围测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接，射频信号发生器设置如下：调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090 MHz，输出功率设置为MTL+3 dBm，脉冲源设置为外部触发。分别开启射频信号发生器调制和射频辐射，设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒。在调试电脑中使用wireshark网络分析软件，计算正确探测解码率不小于99.9%，以10 dB步进将射频信号发生器功率从MTL+3 dBm增加至0 dBm，重复上述步骤进行测试，计算正确探测解码率不小于99.9%时的接收功率范围。
解码能力测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下：调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090 MHz，输出功率设置为MTL+3 dBm，脉冲源设置为外部触发，分别开启射频信号发生器调制和射频辐射。设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，在调试电脑中使用wireshark网络分析软件，计算正确探测解码率应不小于99.9%。将射频信号发生器输出功率设置为﹣88 dBm，按上述步骤测量，地面站设备正确探测解码率应不小于90%，将射频信号发生器输出功率设置为﹣91 dBm，按上述步骤测量，地面站设备正确探测解码率应不小于15%。
带外抑制测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下：调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090±5.5 MHz，输出功率设置为MTL dBm，脉冲源设置为外部触发，分别开启射频信号发生器调制和射频辐射。设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，逐步增加射频信号发生器输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+3 dBm。调整射频信号发生器载波频率为1 090±10 MHz，逐步增加输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+20 dBm。调整射频信号发生器载波频率为1 090±15 MHz，逐步增加输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+ 40 dBm。调整射频信号发生器载波频率为1 090±25 MHz，逐步增加输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+60 dBm。
2 结束语
为了能够更好的运行维护TEDC ADSB2000A型地面站设备，本文就TEDC ADSB2000A型地面站设备的预防性测试检查中的天线测试、射频组件接收能力测试、基带组件解码能力等几方面展开论述，方便大家日后工作中借鉴使用，不足之处请大家批评指正。
参考文献：
[1]1 090 MHz扩展电文广播式自动相关监视地面站（接收）设备技术要求：MH/T 4036-2012[S].
[2]1 090 MHz扩展电文广播式自动相关监视地面站（接收）设置场地指导材料：IB-TM-2013-05[S].
[3]民用航空通信导航监视运行保障与维护维修规程：AP-115-TM-2016-01[S].
[4]乔卫.ADS-B技术在空中交通管制中的发展与应用[J].中国新通信，2017（11）：51-52.
[5]杜万营，陈惠萍.ADS-B监视技术在空中交通服务中的应用研究[J].中国民航大学学报，2008（11）：23-26.
[6]张军.现代空中交通管理[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.
[7]王锐锋.浅析ADS-B空管监视系统的设计研究[J].科技尚品，2017（9）：154-155.
[8]高永刚.ADS-B监视技术功能探讨及特点分析——基于1090ES数据链[J].现代商贸工业，2018（4）：188-190.
[9]孫薇.ADS-B技术在空管中的应用分析[J].科技创新与应用，2016（15）：290.
[10]张军.空域监视技术的新进展及应用[J].航空学报，2011（1）：1-14.
关键词：ADS-B设备;天馈性能测试;接收机性能测试
中图分类号：V355 文献标识码：A
0 引言
截止到2019年底投产使用，民航华北空管内蒙地区ADS-B系统工程内蒙地区子项共完成16套TEDC ADSB2000A型地面站安装调试，其中定向加全向配置站点3个，全向配置站点13个，共计安装完成16个ADS-B地面站设备。TEDC ADSB2000A型ADS-B地面站设备到目前为止已经使用近两年时间，定期对设备进行预防性测试、检查和维护，可以使ADS-B设备运行更加稳定高效。通过测试评估ADS-B设备的正常性，及时发现问题与隐患，为后续处理提供建议，从而达到行业标准和厂家技术手册所规定的性能要求。测试评估结果可以为之后的设备维修、升级、改造和更新的重要依据。本文就TEDC ADSB2000A型地面站设备的预防性测试检查中的天线测试、射频组件接收能力测试、基带组件解码能力等几方面展开论述。
1 操作步骤
ADS-B地面站的天馈系统包括天线及馈线，天馈系统测试分为天馈系统驻波比测量和外观检查两部分，天线外观检查需要检查天线的固定、防水防潮、防雷、接地情况及电缆情况，重点检查电缆接头连接情况，填写相关记录。使用矢量网络分析仪对天馈系统驻波比进行测量，首先对矢量网络分析仪和测试线缆进行S11端口校准，然后将天馈系统与设备连接的馈线断开，然后利用测试线缆，将矢量网络分析仪和天馈系统相连，从矢量网络分析仪测量天馈系统在1 090 MHz频段下的驻波比，用相同的方法依次测出全向天线、定向天线及GPS天线的天馈系统电压驻波比。
接收组件性能测试，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下，调制方式设置为脉冲调制、脉冲源设置为外部触发、载波频率设置为1 090 MHz、输出功率设置为﹣70 dBm。分别开启射频信号发生器调制和射频辐射，设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，在调试电脑中使用wireshark网络分析软件计算正确探测解码率应不小于99.9%，将射频信号发生器载波频率调至1 089 MHz和1 091 MHz，重复上述步骤进行测试。
最低触发电平（MTL）测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下，调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090 MHz，输出功率设置为-85 dBm，脉冲源设置为外部触发。分别开启射频信号发生器调制和射频辐射，设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，在调试电脑中使用wireshark网络分析软件计算正确探测解码率，逐步降低射频信号发生器输出功率，直至正确探测解码率降到90%，此时射频信号发生器的输出功率即为最低触发电平（MTL）;将射频信号发生器输出功率调至MTL+3 dBm，从wireshark网络分析软件计算正确探测解码率应不小于99.9%;将射频信号发生器载波频率调至1 089 MHz和1 091 MHz，重复上述步骤进行测试。
动态范围测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接，射频信号发生器设置如下：调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090 MHz，输出功率设置为MTL+3 dBm，脉冲源设置为外部触发。分别开启射频信号发生器调制和射频辐射，设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒。在调试电脑中使用wireshark网络分析软件，计算正确探测解码率不小于99.9%，以10 dB步进将射频信号发生器功率从MTL+3 dBm增加至0 dBm，重复上述步骤进行测试，计算正确探测解码率不小于99.9%时的接收功率范围。
解码能力测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下：调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090 MHz，输出功率设置为MTL+3 dBm，脉冲源设置为外部触发，分别开启射频信号发生器调制和射频辐射。设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，在调试电脑中使用wireshark网络分析软件，计算正确探测解码率应不小于99.9%。将射频信号发生器输出功率设置为﹣88 dBm，按上述步骤测量，地面站设备正确探测解码率应不小于90%，将射频信号发生器输出功率设置为﹣91 dBm，按上述步骤测量，地面站设备正确探测解码率应不小于15%。
带外抑制测量，如图所示，将地面站设备与仪器仪表进行连接。射频信号发生器设置如下：调制方式设置为脉冲调制，载波频率设置为1 090±5.5 MHz，输出功率设置为MTL dBm，脉冲源设置为外部触发，分别开启射频信号发生器调制和射频辐射。设置S模式信号模拟发生器产生600批目标的DF17或DF18（CF=0，1）数据格式位置报信息，持续发送10秒，逐步增加射频信号发生器输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+3 dBm。调整射频信号发生器载波频率为1 090±10 MHz，逐步增加输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+20 dBm。调整射频信号发生器载波频率为1 090±15 MHz，逐步增加输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+ 40 dBm。调整射频信号发生器载波频率为1 090±25 MHz，逐步增加输出功率，直至地面站设备正确探测解码率不小于90%，此时射频信号发生器输出功率值应不小于MTL+60 dBm。
2 结束语
为了能够更好的运行维护TEDC ADSB2000A型地面站设备，本文就TEDC ADSB2000A型地面站设备的预防性测试检查中的天线测试、射频组件接收能力测试、基带组件解码能力等几方面展开论述，方便大家日后工作中借鉴使用，不足之处请大家批评指正。
参考文献：
[1]1 090 MHz扩展电文广播式自动相关监视地面站（接收）设备技术要求：MH/T 4036-2012[S].
[2]1 090 MHz扩展电文广播式自动相关监视地面站（接收）设置场地指导材料：IB-TM-2013-05[S].
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[10]张军.空域监视技术的新进展及应用[J].航空学报，2011（1）：1-14.