Details

1. Einführung
Der DOPPLER VOR TEST RACK Prüfstand ist eine spezialisierte Avionik-Workstation, die entwickelt wurde, um die Leistung, Zuverlässigkeit und funktionale Integrität von Doppler-VHF-Omnidirectional-Range (DVOR) Navigationssignalen und deren Subsystemen zu validieren. DVOR-Stationen spielen eine entscheidende Rolle in der zivilen und militärischen Luftfahrt, indem sie Azimutinformationen – über die Doppler-modulierten 30-Hz-Signale – an Flugzeugempfänger liefern und so eine präzise Navigation auf der Route sowie Instrumentenlandungen ermöglichen.

2. Hauptmerkmale
- Universelle Modulabdeckung: Unterstützt sowohl intelligente Module (Keyer/Interface-Einheiten, lokale Statusanzeigen) als auch Slave-Module (Netzteile, Pulfilter, RF-Kombiner) und umfasst über 15 verschiedene LRUs in einem Rack.  
- Eingebautes BIT & Fehlerisolierung: Führt Start-Selbstdiagnosen und geführte Fehlerlokalisierungsroutinen aus, wodurch die mittlere Reparaturzeit (MTTR) um bis zu 40 % reduziert wird.  
- Automatisierte Testsequenzen & Berichterstattung: Vorgefertigte Skripte steuern RF-Stimulation, DC-Stresstests und Wellenformaufnahmen; Ergebnisse werden automatisch in einer zentralen Datenbank protokolliert und sofort als PDF-/druckbare Berichte ausgegeben.  
- Breitband-RF-Signalerzeugung: Deckt 960 MHz–1250 MHz mit ±0,1 MHz Genauigkeit ab; Leistung bis zu +8 dBm, konform mit ICAO Annex 10 Standards.  
- Hochpräzise Instrumente: True-RMS DMM (0,05 % Grundgenauigkeit), 8-Bit PC-basiertes Oszilloskop (200 MS/s), AC-Leistungsanalysator (±0,1 %) und programmierbares DC-Netzteil (0–30 V, 700 W) für nachvollziehbare Messungen.  
- Robustes Design & Stromausfallsicherheit: Kabel nach Militärstandard, Gehäuse IP65, blendfreie Touch-Anzeige und 20-minütige USV-Unterstützung.

3. Anwendungen
Der TB_DVOR ist in drei optimierte Teilsysteme gegliedert:

A. Steuer- & HMI-Einheit
▹ 15-Zoll Multi-Touch-LCD mit IP65-Schutz und blendfreiem Glas für klare Ablesungen unter Werkstattbeleuchtung.  
▹ Hintergrundbeleuchtete Volltastatur und optische Maus für detaillierte Einrichtung und Skripterstellung.  
▹ Industrie-PC (Intel Core i5, 8 GB RAM, 256 GB SSD) mit Windows 10 IoT Enterprise.  
▹ Benutzerdefinierte .NET-GUI mit Drag-and-Drop-Testkonfiguration, Multi-User-Konten mit Audit-Logs und Echtzeit-Dashboards.

B. Instrumenten-Rack
▹ RF-Signalgenerator: Hochstabiler Synthesizer mit Doppler-Emulationsprofilen für vollständige Azimut-Sweeps.

Messgeräte-Suite:
▹ True-RMS DMM für Spannung, Strom, Widerstand und Frequenz.  
▹ PC-gebundenes Oszilloskop (200 MS/s) mit erweiterten Triggern, FFT-Analyse und Wellenformspeicherung.  
▹ AC-Leistungsanalysator zur Überprüfung von Netzqualität, Leistungsfaktor und Oberwellenverzerrung.

Stromversorgungsmodule:
▹ 0–30 V, 700 W programmierbares DC-Netzteil mit Slew-Rate-Steuerung und Schutzschaltungen.  
▹ Isolierter AC-Netzeingang mit EMI/RFI-Filtern, Überspannungsschutz und automatischer Spannungsregelung.  
▹ Konnektivität & Erweiterung: Modulares Backplane für GPIB-, LXI- und Ethernet-I/O-Karten zur zukünftigen Protokollintegration.

Sicherheit & Diagnostik
▹ Not-Aus-Taste mit Hardware-Interlock zum sofortigen Abschalten der Ausgänge.  
▹ Dreifarbige Signalleuchte und akustische Alarme für klare Pass/Fail-/Fehleranzeigen.  
▹ Klappbares Wartungspanel für schnellen Zugriff auf Verkabelung, Testpunkte und Kalibrieranschlüsse, ohne das gesamte Gehäuse bewegen zu müssen.  
▹ Integriertes Health-Monitoring zur Protokollierung von Temperatur, Lüftergeschwindigkeit und USV-Status für vorbeugende Wartung.  
Entwickelt nach CE- und MIL-STD-810 Stoß-/Vibrationsstandards für zuverlässigen Werkstattbetrieb.

Technische Spezifikationen

  

    
Parameter
    
Spezifikation
  
  

    
Frequenzbereich
    
960 MHz – 1250 MHz
  
  

    
RF-Ausgangsleistung
    
Maximal +8 dBm
  
  

    
DC-Stromversorgung
    
0–30 V DC, 700 W programmierbar, einstellbare Anstiegsrate, Überspannungs-/Überstromschutz
  
  

    
USV-Backup
    
20 Minuten batteriebetriebene Sicherung
  
  

    
Gehäuseschutz
    
IP65, wetterfestes Industriegehäuse mit MIL-Kabeln & Steckverbindern
  
  

    
Industrie-PC
    
Intel Core i5, 8 GB RAM, 256 GB SSD, Windows 10 IoT Enterprise
  
  

    
Anzeige
    
15″ kapazitiver Multi-Touch, blendfrei, IP65-Front, 10-Finger-Touch
  
  

    
Digitalmultimeter
    
Panel-montiertes True-RMS (Spannung, Strom, Widerstand, Frequenz)
  
  

    
Oszilloskop
    
8-Bit A/D, 2 Kanäle, 200 MS/s, erweiterte Trigger-Modi, USB 2.0
  
  

    
AC-Leistungsanalysator
    
±0,1 % Genauigkeit, misst Netzqualität, Leistungsfaktor, Oberschwingungen
  
  

    
Leistungsschutzschalter
    
16 A manuell/automatisch
  
  

    
Betriebsbedingungen
    
0 °C bis 50 °C, bis zu 95 % nicht kondensierende Luftfeuchtigkeit
  
  

    
Abmessungen (HxBxT)
    
2000 mm × 600 mm × 800 mm (Standard 19″-Rack)
  
  

    
Gewicht
    
Ca. 250 kg (voll beladen)
  


4. Funktionsprinzip
▹ Initialisierung & BITE: Beim Einschalten führt die integrierte Prüfausrüstung Selbsttests für Stromversorgung, Signal- und Kommunikationsleitungen durch.  
▹ Modulauswahl & Konfiguration: Der Bediener wählt das SRU-Profil über die GUI aus; das System lädt automatisch Stimulus- und Messparameter.  
▹ Doppler-Sweep & Messung: Der RF-Generator emuliert die rotierende Antenne; Oszilloskop und Multimeter erfassen Daten zur Berechnung der Azimut-Genauigkeit.  
▹ Toleranzvergleich & Fehlerkennzeichnung: Echtzeitmessungen werden mit Toleranzen verglichen; Abweichungen lösen Alarme aus.  
▹ Berichtserstellung: Datenprotokolle, Wellenform-Snapshots und Zusammenfassungen werden in standardisierte Testberichte kompiliert.  

5. Arbeitsablauf & Testverfahren
▹ Vorbereitungen vor dem Test: UUT über MIL-Steckverbinder inspizieren und anschließen; Qualität von USV und Netzspannung prüfen.  
▹ Softwarekonfiguration: Modultyp, Testskript und Umweltparameter auswählen.  
▹ Automatisierte Ausführung: Testsequenz starten; das System wendet RF- und DC-Signale an und überwacht Sicherheitsverriegelungen.  
▹ Echtzeitüberwachung: Live-Diagramme für Amplitude vs. Zeit, Phase vs. Azimut und Leistungsstabilität mit sofortigen Grenzwertwarnungen.  
▹ Nach dem Test: Bericht überprüfen und archivieren; UUT trennen und Wartungsnotizen erfassen.  

6. Kalibrierung & Wartung
▹ Rückverfolgbare Kalibrierung: Jährliche Kalibrierung von DMM, Oszilloskop und RF-Generator gemäß nationalen Standards (ISO/IEC 17025).  
▹ Schnellzugriff-Wartung: Klappbares Rückpanel ermöglicht direkten Zugang zu Verkabelung und Testpunkten, um Ausfallzeiten zu minimieren.  
▹ Software-Updates & Erweiterungen: Unterstützung für Remote-Firmware- und GUI-Updates; neue Skriptpakete können ohne Hardwareänderungen installiert werden.  
▹ Umweltkontrollen: Regelmäßige Inspektion von Gehäusedichtungen, Lüfterfiltern und USV-Batteriestatus für langfristige Zuverlässigkeit.  

7. Fazit
Durch die Kombination umfassender DVOR-Modulabdeckung, automatisierter BIT-Routinen, präziser Messinstrumente und einer intuitiven HMI bietet das TB_DVOR eine zukunftssichere Plattform für Wartungs- und Zertifizierungslabore in der Avionik. Seine modulare Architektur, robuste Bauweise und Einhaltung internationaler Navigationsstandards machen es unverzichtbar, um sicherzustellen, dass flugkritische Navigationshilfen innerhalb strenger Leistungsgrenzen bleiben.