航電導航系統測試解決方案

驗證 ILS、VOR 與 DME 系統的可靠性，從實驗室到飛行現場的全方位儀器組合

 

確保飛航導航系統的精準度與可靠性

空中航行系統的可靠運作，是確保公眾飛行安全與軍事任務成功的基石，Rohde & Schwarz 針對儀器降落系統 (ILS, Instrument Landing System)、VHF 全向信標 (VOR, VHF Omnidirectional Radio Range) 與測距儀 (DME, Distance Measuring Equipment) 等關鍵空中航行系統，提供獨特的單機式整合測試解決方案，以應對從研發到現場維護的嚴苛挑戰，這些方案的設計核心，在於提供無與倫比的精準度與可靠性，確保每一次的量測都能反映航電設備的真實效能，因為在攸關性命安全與任務成敗的應用場景中，任何的妥協都是不被允許的。

挑戰：符合國際民航規範的嚴苛測試需求

空中航行系統是國際民用及軍事航空領域中不可或缺的一環，飛行員仰賴陸基導航系統，例如 VOR、ILS、DME 以及信標台 (MKR BCN, Marker Beacons)，來獲取關於其實際位置、方向和距離的可靠資訊，並在最終進場階段完成安全降落。

這些系統受到全球最嚴格的安全法規監管，為了確保其精準運作與全球範圍內的互通性，國際民航組織 (ICAO, International Civil Aviation Organization) 在其 ICAO Annex 10, Volume 1 文件中，對此類無線電導航輔助設施的關鍵參數進行了標準化規範，這份文件是全球航電系統設計與驗證的最高指導原則，任何不符合其規範的設備都無法投入使用，這直接驅動了對高精準度測試設備的龐大需求，飛行校驗組織會定期對這些類比導航系統進行檢查、校準與認證，以確保其完全符合規格，此舉對於維護公眾安全和保障軍事任務的成功至關重要。

從地面發射站到機載接收機，整個導航系統鏈路，無論是在研發 (R&D)、生產 (production)、校準 (calibration)，還是安裝 (installation) 與維護 (maintenance) 的各個階段，都需要具備高度可靠性的測試設備來滿足其多樣化且嚴苛的要求，這不僅是對單一儀器效能的考驗，更是對整體測試策略一致性的挑戰，因為一個橫跨完整產品生命週期的測試平台，能顯著降低不同部門間的量測誤差，簡化維護流程，並確保從實驗室到機場跑道的量測結果具有高度關聯性。

Rohde & Schwarz 測試與量測解決方案：兼具多功能性、精準度與可靠度

Rohde & Schwarz 為航電導航設備測試解決方案，完美結合了多功能性與易用性，同時具備最高的精準度與可靠度，這些特性並非各自獨立，而是相輔相成，精準度與可靠度是滿足 ICAO 規範的技術基礎，而多功能性與易用性則是將這些技術能力轉化為實際工作效率的關鍵，一個功能強大但操作複雜的儀器，反而會在緊湊的測試流程中形成瓶頸，R&S 的解決方案正是為了消除這些潛在的挑戰而設計。

解決方案詳解 (一)：航電接收機測試與地面台校準

R&S SMA100B 訊號產生器
高純度類比導航訊號源

在航電接收機的研發、生產與維護階段，以及對測試設備進行校準時，R&S SMA100B 訊號產生器扮演著核心角色，該機種能產生完全符合 ICAO 標準的高精準度導航訊號，涵蓋 VOR、ILS、MKR BCN、DME 及自動定向儀 (ADF)。

該機種具備卓越的精準度 (accuracy)、穩定性 (stability)、線性度 (linearity)，以及業界領先的最高光譜純度 (highest spectral purity) ，其中最高光譜純度是確保測試結果可信度的關鍵指標，一個低光譜純度的訊號源會伴隨著大量的雜散訊號 (spurious signals) 或相位雜訊，在測試高靈敏度接收機時，這些來自訊號源的瑕疵，極可能被誤判為待測物 (DUT) 的缺陷，進而導致錯誤的判斷、冗長的除錯流程與昂貴的生產延誤，R&S SMA100B 提供的純淨參考訊號，確保測試儀器本身不會對待測物的量測造成任何影響，讓工程師可以充滿信心地將觀測到的任何訊號偏差，歸因於待測物本身，這是進行有效特性分析與故障排除的基礎。

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R&S NRPxxP 脈衝功率感測器
簡化 DME 應答器測試

將 R&S NRPxxP 脈衝功率感測器連接至 R&S SMA100B 類比訊號產生器，即可構成一套極為便利的 DME 應答器測試方案，完全無需使用額外的射頻偵測器或示波器，這種整合性的作法，是 R&S 生態系統協同運作的最佳體現，它將一套傳統上由多個獨立儀器（訊號產生器、示波器、偵測器、客製化軟體）組成的複雜測試平台，簡化為一個高度整合且經過完整校準的自動化解決方案。

透過此配置，諸如應答延遲 (reply delay)、應答效率 (reply efficiency)、脈衝重複率 (pulse repetition rate) 或峰值位準 (peak level) 等重要的地面站參數皆可自動完成量測，同時，該方案也讓複雜的DME 脈衝分析 (pulse analysis) 變得輕而易舉，大幅縮短了測試設定時間、降低了人為操作失誤的可能性，並提高了生產線或維護站點的測試產量。

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解決方案詳解 (二)：地面台基礎設施分析與驗證

R&S FSW 頻譜與訊號分析儀
地面 ILS/VOR 設施的研發與生產利器

對於陸基 ILS/VOR 基礎設施的研發與生產，R&S FSW 頻譜分析儀搭配 R&S FS-K15 VOR/ILS 量測解調器選配，是理想的解決方案，此組合能對導航訊號進行精準分析，並以清晰的圖形化介面呈現結果。

R&S 平台的模組化設計是其核心優勢之一，R&S FSW 本身是高效能的通用型分析儀，僅需加裝一個軟體選配 (FS-K15)，即可轉變為專業的 VOR/ILS 分析工具，這種設計為使用者帶來極高的投資回報，實驗室僅需採購一台分析儀，即可執行多種任務，例如：通用頻譜分析、雜訊指數 (noise figure) 與相位雜訊量測 (phase noise measurements)，甚至是數位調變訊號分析，無需為不同的應用購置多台專用儀器，有效節省了採購成本與寶貴的實驗室空間。

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R&S EVSG1000
VHF/UHF 航電/通訊分析儀：專為現場測試與飛行校驗設計

R&S EVSG1000 VHF/UHF 航電/通訊分析儀是專為現場測試所量身打造的儀器，完全滿足 ILS/VOR 及信標台 (marker beacon) 基礎設施的地面測試與飛行校驗需求，該機種的每一項設計都針對現場操作進行了優化，包括可攜式、內建充電電池、以及堅固耐用的外殼，使其成為在戶外進行行動式、無需外接電源量測的理想選擇。

該儀器具備最高的精準度、高速的量測速度，並可透過 GPS、觸發 (trigger) 及遠端介面進行同步，使其極適合整合至飛行校驗系統中，更重要的是，它能夠依據ICAO 8071 標準，實現地面與空中訊號分析的直接關聯，這項能力是確保量測一致性的關鍵，ICAO 8071 文件規範了飛行校驗的標準程序，遵循此標準表示地面工作人員與機組人員能夠使用具備關聯性的資料進行溝通，準確驗證地面站從空中視角所呈現的效能。

此外，R&S EVSG1000 還可連接 R&S NRPxxP 功率感測器，以最簡便的方式進行精準的 DME 訊號分析，並提供 FFT、頻率掃描與示波器等選配功能，將時域與頻域的訊號分析能力整合於單一機箱內，技術人員無需再攜帶額外的測試設備到現場，內建的資料記錄器可連續記錄所有訊號參數，並透過大型彩色顯示器以圖形化方式呈現，大幅提升了現場故障排除的效率。

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解決方案詳解 (三)：高精準度儀器校準

R&S FSMR3000 量測接收機
單機式 ILS/VOR 訊號產生器校準方案

R&S FSMR3000 量測接收機搭配 R&S FSMR3-K15 VOR/ILS 量測選配，為校準 ILS/VOR 訊號產生器（例如 R&S SMA100B）提供了一套單機式解決方案，當 R&S FSMR3000 與R&S NRP-Z37 功率感測器搭配使用時，即使在極低的訊號位準下，也能確保最低的功率量測不確定度。

此解決方案的價值在於「閉合校準迴路」，構成一個可完整追溯、自給自足的校準生態系統，R&S FSMR3000 可用於校準 R&S SMA100B 訊號產生器，而後者則用於測試接收機；同時，R&S FSMR3000 與 R&S SMA100B 再加上一些周邊設備，即可組成一套自動化測試系統，用於校準 R&S EVSG1000 現場分析儀，這表示一個機構能夠在內部維持其所有測試儀器的準確性，建立可追溯的校準標準，減少因委外校準而產生的停機時間與費用，並確保從研發實驗室到機場跑道的每一筆量測資料都具備最高的完整性與可信度。

R&S SMA100B 訊號產生器，為航電接收機測試提供具備最高光譜純度的參考訊號；R&S EVSG1000 VHF/UHF 航電/通訊分析儀，其強固型設計與整合式功能，可確保在嚴苛的現場環境下進行可靠的下滑道 (glide path) 量測。

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涵蓋完整生命週期的全方位航電導航測試儀器

從研發到生產，從校準到安裝與維護，Rohde & Schwarz 所提供的高精準度、高可靠性儀器，是測試航空導航系統的理想選擇，這不僅是一系列獨立產品的組合，更是一個全面性、具協同效應且完全符合國際標準的測試生態系統，透過採用此整合方案，航太、國防與飛航單位能夠有效降低風險、提升營運效率、建立量測信心，並在整個組織的航電測試工作流程中，確保最高等級的準確性與一致性。

Rohde & Schwarz 航電導航系統測試解決方案矩陣