2.4.2 MIDS
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2024-06-03更新
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这部分描述了多功能信息发布系统(MIDS)及其相关控制和显示装置的位置和运行方法。
请注意在BMS中不是所有的F-16都实现了MIDS功能(详见 6.7章的内容)。在这些无MIDS功能的F-16批次中,传统的TACAN功能仍然可用。关于TACAN的描述请见 2.4.1章
多功能信息发布系统(MIDS)
The Multifunction Information Distribution System Low Volume Terminal (MIDS LVT)即多功能信息分配系统低展示量终端,它提供了对TACAN和Link 16数据链的实现。
MIDS由115V三相电驱动,你可以使用位于AVIONICS POWER(航电电源)面板上的MIDS电源旋钮打开电源。MIDS系统的初始化可通过数据卡(DTC)中的数据或者是预加载的网络数据(MIDS初始化(INIT)文件)执行。
使用DED选择TACAN或LINK 16的模式时,都能激活TACAN和/或LINK 16的功能。即使在MIDS电源没有接通的情况下,只要飞机的电气系统仍然通电,主终端在有供电的情况下便可一直保留已经加载好的加密代码。
天线模式与陷波滤波器控制
对 F-16 MIDS-LVT 射频(RF)兼容性的研究发现,MIDS 和 AIFF 之间会经常发生无线电干扰。
MIDS LVT有两个通信用天线,分别是机背天线(天线A)和机腹天线(天线B),工作于L波段来执行Link 16通讯链路(MIDS TDMA(时分多址))和 MIDS 塔康系统的传输与接收功能。
为了防止AIFF天线和MIDS天线间出现干扰,这两套系统各自的天线都装有双陷波滤波器器(dual notch filters),中点分别是1030MHz和1090MHz。
机背天线装备的是永久式陷波滤波器,这会对TACAN系统约三分之一的频道造成负面影响。
与之相反的是,机腹天线使用的是开关式陷波滤波器,它可以在传输TACAN信号的同时防止AIFF和Link 16互相出现传输干扰。
TACAN的机腹天线通过MIDS的NDL设置为常用天线,使用机背天线可能会导致TACAN性能的下降
在AIFF INTG(IFF 问询)中,MMC会命令MIDS终端只使用机背天线发射它的TDMA(Link 16数据),而不是同时使用腹背两个天线。
问询结束后,MMC将重新授予MIDS终端使用腹背两个天线的权限。
若是出现机腹天线的陷波滤波器故障的情况,Link 16和 MIDS TACAN的收发工作都会自动转到机背天线来完成。因此,TACAN的工作也将由机背天线完成。
这种工作状态将一直持续直到MMC电源被切换,进行另一轮数据盒(DTC)的数据加载作业和陷波滤波器故障被修复。
MIDS的控制
MIDS的电源旋钮位于AVIONICS POWER(航电系统电源)面板,旋钮有如下三个挡位:ZERO/OFF/ON。想要调整至ZERO挡位,你必须提起旋钮。 TACAN音量旋钮位于AUDIO 2面板上单独控制TACAN音量。当MIDS不工作时,“TACAN OFF”会显示在MFD的TCN页面,“TCN OFF”则显示与DED的T-ILS页面。
请注意:
- 在打开MIDS之前必须让MMC系统执行至少10秒的预热工作。否则MMC将会忽略对MIDS系统的激活步骤。如果MMC检测MIDS失败,请重新切换MIDS电源旋钮来执行重试
- MIDS/LVT电源接通来保证MIDS TACAN的运作
当MIDS电源旋钮位于ON位时,MIDS系统将会得到供电,MIDS会将MIDS系统已启动的信号发送至MMC。在20秒后,MIDS将会在MIDS多路选择总线上接收到预期的初始化回复信号。 然后系统将会接接通各项应用的电源并完成开机自检,MIDS会在多路选择器总线上进行通讯。与GPS和INS系统相关的MIDS系统的启动顺序不应影响整个系统的工作。 但是,在EGI进入NAV/AUTO-NAV模式且GPS处于跟踪(in track)状态后再打开MIDS系统的话,可以防止出现假性MFL(航电故障)和获取到错误的本机位置。 因此,我们推荐执行以下的流程来设置航电系统:
- 执行标准航电通电程序,包括激活EGI
- 一旦EGI处于NAV模式且GPS正在跟踪,切换MIDS电源开关(参见下文附注)
- 让MIDS执行30秒来让MIDS完成对多路选择器(MUX)的初始化和完成与MMC系统的请求与回复通讯
- 尝试进入DED的NET STATUS(网络状态)子页面(按下UFC上的LIST、ENTER)
- 在输入任何 TACAN 数据或加载 NDL 之前,应检查DED的NET STATUS页面(LIST,ENTER)来确认 MIDS 初始化。开机后(或在飞行期间进行了 MMC 电源状态的切换、重启了 MMC 或切换了 MIDS 电源状态后)未等待初始化可能导致天线选择错误(某些 TACAN 站无法接收 TACAN DME信息)。
- 在DED的NET STATUS页面可见后,执行"Link 16"的DTC数据载入程序,即使仅使用TACAN。完成后请等待30秒再执行第六步
- 重新进入到DED的NET STATUS子页面
- 输入Link 16 TIME(时间)到DED的NET STATUS子页面(只使用TACAN时非必须)
- 开始进入网络(只使用TACAN时非必须)
请注意: 在激活MIDS之前飞行员一定要保证GPS系统进入了跟踪状态(track)。在GPS系统进入跟踪后,精确的日期信息将会被传输到MIDS终端,使其能够确定适当的加密密钥位置。
- 在GPS系统进入跟踪之前激活MIDS会导致精度不足,使得MIDS无法完成FINE(正确)同步
- MIDS激活后,如果系统请求GPS时间(ETR)但是GPS系统仍然没有建立跟踪,则故障提示MIDS Multifunction 071(ETR Not Received,ETR未收到)便会出现
- 我们建议在启动MMC后等待至少10秒钟再启动MIDS。这可以保证在与MIDS建立通信前完成MMC的初始化。如果通信未建立,MIDS电源需要重启
切换MIDS LVT电源旋钮到OFF位来切断MIDS的主电源。为了避免MIDS电池耗尽,应在切断飞机主电源前关闭MIDS系统。
注意:MIDS电池无法通过机载电气系统进行充电。MIDS可以在电源位ON和OFF时都能接收到密钥,但是在ON位置时,可能会出现在加载密钥的过程中触发临时故障,如如 MIDS 056 和可能出现的 MIDS 074(PFL:LK16 KEYS REQD)。
在密钥装载器与飞机断开连接后,这些故障会自然消失
自检指令与状态
在MIDS电源接通时,MIDS的启动时自检程序便会进行初始化。在整个启动 BIT 过程中,所有 MIDS 终端模块都会经过完整的功能测试,不包括射频传输。 MIDS的自检需要20秒来完成。为了防止在MIDS电源启动后自检不足10秒时断开电源,自检程序会中止并需要重新初始化。但是,如果断开电源是在自检超过10秒时,启动时自检的初始化会自动执行。
要想手动初始化MIDS的自检程序(IBIT),请在MFD的TEST的页面二(BIT2)上按下OBS8(MIDS)。这样便会让整个MIDS系统执行完整检查,包括TACAN的可用性。
在MIDS的自检时会检查MIDS和TACAN系统。在整个检查过程中,除非选择运行静默(Slient)模式,否则会发生涉及射频传输的往返时间 (RTT) 问询(稍后将会说明有关 MIDS 静默运行时的详细信息)。
MIDS(OSB 8)会在MFD的TEST页面的BIT2页面中保持高亮,直到完成自检,整个过程通常需要20秒左右。
手动自检在MIDS完成自检之前无法手动暂停。
在执行自检程序时,MIDS会丢失与网络的同步。
完成自检后,MIDS会自动返回执行入网初始化程序,重新建立与网络的同步,然后继续以先前的模式运行。
射频开关(RF Switch)的功能
射频开关(RF Switch)位于左MFD的左侧。当设为QUIET(安静)时,射频开关会指示MIDS的除NONE(无)以外其他的数据发射的功率降低至低功率。 如果射频开关设置为SILENT(静默)或MIDS XMIT功率设置为NONE,DED上将会显示“NTR OFF”来提示飞行员MIDS已自动关闭NTR。 相反,如果射频开关被设置到除SILENT外的其他位置,或MIDS XMIT功率设置从NONE(无)设置到HIGH(高),NTR设置将会继续保持关闭状态(它的状态也会在DED页面中显示)
当射频开关被设置为QUIET或SILENT,TACAN的工作模式将变为只接收模式,从而失去DME测距和空空TACAN功能。即使操作员仍然可以选择需要的模式,但在射频开关调回NORM(正常)之前,TACAN将会一直保持只收模式,直到调整射频开关到“NORM”才会恢复到先前的工作模式。
MIDS的数据卡(DTC)初始化
LINK 16网络通过DTC来对子系统进行初始化。如同对IDM系统的实现,在飞行的过程中可能系统会对某些初始化参数进行调整。按下MFD的“LOAD(OSB 3)”来加载DTE界面上所有的文件中的信息,最后再按下按钮OSB 8加载LINK 16 A/B文件(如果可见)。
由于 MIDS 在确认其非易失性 RAM 存储的当前初始化数据的可用性之前无法处理初始化更改,因此在 MIDS 上电后的大约 30 秒内,DTE 页面上将省略 LINK16 标签和存储的设置标签。
在MIDS验证了储存的初始化数据后,这些标签会重新出现。如果MIDS检测到了存储的数据有损坏,在DTE页面将会显示信息“LINK 16 REQD”,代表Link 16运行需要加载MIDS初始化数据。
类似的,如果没有加密密钥,DTE页面会显示 “PFL LINK16 KEYS REQ’D”
F-16可以加载两组完整的初始化设置,并激活 DTE 页面上Link 16(OSB 8)下标识的设置。进入DTE页面后,会显示当前激活的MIDS储存数据组(A或B)
如果只有一组数据组或无任何数据组存储在MIDS中(除非从DTC将两组数据组加载入MIDS),'A/B'标签将会消失。
飞行员可以通过按下OSB 8等于或大于0.5秒来切换数据组,将储存组变为非激活组。
如果在 NDL 中启用了 "Start Net Entry"(开始网络接入),则 MIDS 可使用新的 NDL 自动重新启动网络接入。
注意:短按 LINK16(OSB 8)可将 Link 16 参数重置为 DTC 上加载的值。
瞬间按下(小于0.5秒)Link 16(OSB 8)将会指示DTC传输两组(A和B)的MIDS初始化(INIT)文件,并激活Link 16标签下标识的设置。
Link 16标签会在MMC传输DTC中的文件到MIDS的时候高亮,若是在传输过程中出现错误则标签闪烁。如果MIDS系统没有接通电源,则载入时的错误将不会进行报告。
在成功传输文件后(需要约8秒),MIDS将会检查数据(需要约4秒)。
此时,DTC数据不会向MIDS进行传输,“LINK 16 INIT CHECK”将会显示在DTE页面中,LINK16(OSB 8)将停止高亮。
完成对DTC传输的文件的验证后,“LINK 16 INIT CHECK”提示将会消失。如果文件可用,则不会有更多提示信息出现,且会自动尝试进行Link 16的网络接入(如果NDL指定了由已激活的存储中的初始化数据组建立的网络)
如果MIDS发现了在初始化数据中发现了错误,MFD会显示警告“LINK 16 INIT ERROR”,代表需要再尝试执行一轮DTC加载程序。
请注意:DTC中必须包含有文件 A/B(在进入座舱前的2D界面中设置)。如果没有任何可用数据文件,则DTE中的OSB 8将不可选择文件A/B
MIDS TACAN
TACAN 子系统可作为 252 个信道的机载导航接收器/发射器,为 EHSI 提供与 TACAN 地面站(地面信标)或伙伴战机的TACAN系统的方位与斜距信息,以及在使用地面站时向飞行员发出对应的音频识别音。 TACAN可在两个频段上工作,分别是X(962 - 1213MHz)和Y(1025 - 1150MHz),和地面站通信的最大斜距为390海里,与伙伴机的TACAN通信距离为200海里。 但是,运行效率会受到周围地形和飞机高度所导致的直线传输限制。TACAN系统由以下组件组成:
- 收/发机(R/T)
- 数模转换器
- 电子设备安装基座
- 机背天线
- 机腹天线
- 控制模块(包括 CDEEU, ICP, IKP, DED和两个Audio面板)
其功能包括:
- 对地面站的测距(DME)
- 对伙伴机的测距(A/A模式)
- 在EHSI上显示方向信息
- 信标识别能力
- TACAN信标的用于辨识的音频的播放
- 无效信息提示
- 总共有 126X 和 126Y 个信道可用
- 使用UFC作为主要控制方式
- 使用MFD作为备用控制方式
电源开/关控制
MIDS LVT的配置中,TACAN电源可以由位于航电电源面板(Avionics Power)的MIDS航电开关激活。位于Audio 2 面板上的 TACAN 电源/音量旋钮专门管理 TACAN 音量(在 BMS 中硬编码为 ON)。
自检指令与状态
MIDS会在飞行员按下MFD的TEST BIT2页面上的OSB 8时进入自检(BIT)模式。在此模式中,时分多址(TDMA)和TACAN组件都会执行检查程序。MIDS 的 TACAN 部分通过用户可访问的单一自检功能进行全面测试。除自检故障外,总线控制器还能识别 TACAN 总线通信故障。
TACAN模式控制
BMS中,TACAN拥有两种运行模式:
- 传输/接收(T/R)
- 空对空传输和接收(A/A T/R)
TACAN 模式(T/R 和 A/A T/R)的选择可通过 DED T-ILS 页面完成,方法是使用 DCS right(UFC上方向键右)来循环切换。选定的 TACAN 模式将显示在 DED 上。在显示新指定的模式之前可能会有短暂的延迟。
注意:
在从 DTC 向 MIDS 加载 MIDS NDL 的过程中,TACAN 设置(模式、频道和波段)将根据 NDL 的内容进行配置。
如果飞行员在加载 NDL 之前已将 TACAN 设置为本地站(如 24X),则 MIDS TACAN 设置将被 NDL 数据覆盖。
在加载 NDL 后,必须验证 TACAN 频道/波段/模式,以确保配置正确。
频道选择
TACAN系统可工作在1到126个频道和X/Y两个频段。操作者需要对频段和频道进行设置来和对应的TACAN导航台进行通讯。 想要输入需要的频道号,请使用小键盘在DED的T-ILS子页面输入对应的频道号。 另外,要想切换频段,请按下小键盘上的0键来在X和Y频段之间切换。
在指定范围(0,1-126)之外输入的任何数字要么会调整 ILS 频率(频率范围是从 108.10 到 111.95,以 0.05 和 0.15 为增量交替增加),要么会被直接拒绝输入。
射频(RF)开关程序
当射频开关(RF switch)设置于QUIET或SILENT时,TACAN系统将会强制进入纯接收模式,这将导致无法使用空空TACAN的方位指示和距离指示。 虽然飞行员仍可选择所需的模式,但 TACAN 仍处于接收模式,直到射频开关恢复到NORM位。当射频开关切换到 "NORM "时,先前选择的 TACAN 模式将重新启用。
TACAN初始化
NDL 决定了初始 TACAN 频道、频段和模式。从 DTC 加载 NDL 文件将取代当前选择的 TACAN 设置。
方向与距离的显示
TACAN系统可同时提供方向与距离信息,距离以十分之一英里为单位。这些信息显示于EHSI(电子水平姿态指示器)。
在空空 收/发(A/A T/R)模式中,TACAN系统可TACAN 系统会在DED的CNI(通信、导航和识别)页面上显示本机到 TACAN 站的距离,而不是显示所选的 TACAN 频道号。
在该模式下,TACAN 的 "T "被省略,从而可以用三位数显示 DME(距离测量设备)所测得的距离,数字最右边是小数点与以为小数。
如果距离大于99.9海里,那么小数点和小数将不会显示。如果TACAN信号不可用,则DED上的TACAN距离将变为破折号“-----”
备用TACAN控制方法
备用的TACAN控制方式可由MFD的子页面进入。想要进入TACAN子页面,请在页面选择菜单中选中TCN(OSB 11)。 在MFD的TACAN页面中,使用者可以输入TACAN频道(1-126),TACAN频段(X/Y)和TACAN通信模式(T/R,A/A TR)。 TACAN页面显示的各项值即是TACAN系统现在的工作状态。
TCN页面有以下功能:
- 频道号选择(OSB 8):用于进入频道选择子页面,页面中有0到9的数字标签用于输入
- 频道号选择 增加/减少(OSB 7&9):可以让使用者在1-126号频道内单增单减切换频道
- 频段选择(OSB 10):在 X 或 Y 波段间切换。
- TACAN模式选择(OSB 6):在T/R和A/A TR间切换
备用TACAN控制方法只在存在局部故障(特别是UFC)时使用。在MMC降级运行期间。如果MFDS充当备用总线控制器,而UFC存在故障时将不可用