Классификация инструментальных систем посадки

Состав и размещение

 

Состав оборудования, устанавливаемого на аэродроме для обеспечения посадки ЛА, зависит от категории аэродрома. На некатегорированных аэродромах устанавливают упрощенные системы посадки, включающие дальний и ближний приводные радиомаркерные пункты (ДРМП и БРМП), оснащенные дальней и ближней приводными радиостанциями (ПРС) и маркерными радиомаяками (МРМ). Дальний и ближний радиомаркерные пункты устанавливают на расстояниях соответственно (4000±200)м и (1050±150)м от порога ВПП. Дальний МРМ обеспечивает экипажу проверку высоты полета, расстояния до точки приземления и готовности бортовых систем к обеспечению полета на конечном этапе захода на посадку.

Ближний МРМ предназначен для информирования экипажа о близости визуального этапа посадки. Дальняя и ближняя ПРС различаются структурой сигналов опознавания: дальним ПРС назначается двухбуквенный, а ближним - однобуквенный позывные сигналы. Аэродромы оборудуют, кроме того, светосигнальными системами огней малой интенсивности, автоматическим радио­пеленгатором (АРП) и обзорным радиолокатором ОРЛ-А.

Радиомаячные системы посадки I категории обеспечивают посадку от границы зоны действия до точки, расположенной на требуемой линии глиссады на высоте 60 м или менее над горизонтальной плоскостью, проходящей через порог ВПП. РМСП II категории позволяют задавать линию глиссады, прости­рающуюся от границы зоны действия до точки на высоте 15 м или менее над плоскостью, проходящей через порог ВПП. РМСП III категории обеспечивает задание линии глиссады от границы зоны действия до поверхности ВПП и вдоль нее.

Согласно определениям эксплуатационных минимумов посадочный минимум категории IIIA предполагает внешнюю визуальную ориентировку на конечном этапе посадки на расстояниях не менее 200 м (т.е. дальность видимости на ВПП должна составить не менее 200 м). Посадочный минимум категории IIIB предполагает снижение до ВПП и движение по ней без внешней визуальной ориентировки с последующим рулением при внешней визуальной ориентировке в условиях видимости на ВПП на дальностях не менее 50 м. Посадочный минимум категории IIIC предполагает снижение, движение по ВПП и по рулежным дорожкам без внешней визуальной ориентировки.

В РМСП MB пространственная линия (глиссада) планирова­ния формируется курсовым и глиссадным радиомаяками (КРМ и ГРМ). Первый из них задает вертикальную плоскость (плоскость курса), проходящую через ось ВПП, второй - наклонную поверхность (поверхность глиссады), которая в пересечении с плоскостью курса дает линию глиссады.

Помимо КРМ и ГРМ, в состав радиомаячной системы посадки I и II категорий включается оборудование упрощенной системы посадки, светосигнальная система, АРП, ОРЛ-А, посадочный радиолокатор и наземный РМ угломерно-дальномерной системы РСБН.

В состав РМСП III категории входит также радиолокатор обзора летного поля.

На аэродромах II и III категорий со сложным рельефом местности перед порогом ВПП в состав РМСП может дополнительно входить внутренний МРМ, предназначаемый для информирования экипажа о близости порога ВПП. Он должен размещаться на расстоянии 75…450 м от порога ВПП и не более чем на удалении ±30 м от ее оси. На аэродромах со сложным рельефом местности в зоне захода на посадку или с другими особенностями в состав РМСП может быть включен, кроме того, еще и дополнительный МРМ, размещаемый на расстоянии до 11 км от торца ВПП.

Принятая схема размещения радиотехнических средств посадки; на аэродроме приведена на рис.6.1.

 Стандарты ИКАО предусматривают необходимость использования двух маркерных пунктов, называемых внешним ВРМП и средним СРМП, и возможность в случае необходимости установки третьего, внутреннего, ВнРМП. Внешний МРМ располагается на удалении 7, 2 км от порога ВПП, средний - на удалении 1050±150 м, а внутренний - на удалении 75...150 м. Средний МРМ предназначен для информирования экипажа о приближении к точке началам визуального наведения, внутренний - для обозначения момента про­лета высоты принятия решения в системах II категории. Схема размещения РТС посадки по стандартам ИКАО приведена на рис 6.2. Антенная система КРМ устанавливается на осевой линии ВПП у противоположного торца на удалении, не превышающем 1150 м и обеспечивающем безопасную высоту пролета над препятствием.

 

 

 

 

Рис.6.2. Схема размещения элементов РМСП МВ на аэродромах.

 

Расстояние от антенной системы ГРМ до порога ВПП выбирается таким, чтобы высота опорной точки траектории посадки (точки глиссады или продолженной глиссады, расположенной на оси ВПП над ее порогом), была равной 15±0, 3 м. Оно зависит от номинального угла наклона глиссады, уклонов местности и других факторов. Боковое смещение антенны ГРМ выбирают из условия обеспечения минимальной высоты пролета над препятствиями, и оно не превышает 180 м. В случае, если противоположные направления захода на посадку на данную ВПП обслуживаются различными системами по­садки, обеспечивается возможность функционирования только од­ной из них и блокировка другой.

 

Системы посадки амплитудного типа

Требования к параметрам систем посадки

Нормами ICAO регламентированы следующие частотные параметры для радиомаяков (табл.6.1).

Таблица 6.1

Параметр	Тип радиомаяка
	КРМ	ГРМ
Диапазон частот, МГц	108…111, 975	328, 6…335, 4
Отклонение несущей от номинального значения, %	0, 005	0, 005
Разнос несущих частот двухканальных РМ, кГц	5…14	5…14
Частота модуляции, Гц	90 и 150	90 и 150
Глубина модуляции, %	20	37, 5…42, 5

 

Нормируемыми параметрами бортовой аппаратуры СП являются чувствительность, стабильность центрирования и неравномерность характеристики АРУ.

Чувствительность – минимальное значение стандартного испытательного сигнала отклонения, при котором включена сигнализация нормальной работы и ток индикатора равен определенному значению тока стандартного отклонения.

Стабильность центрирования – пределы изменения тока индикатора при определенном диапазоне изменения напряжения стандартного испытательного сигнала центрирования.

Неравномерность характеристики АРУ – относительное изменение тока индикатора при определенном диапазоне изменения напряжения стандартного испытательного сигнала отклонения.

Система типа VOR

 

Как уже отмечалось, в зарубежных СБН метрового диапазона типа VOR используется фазовый метод измерения азимута. При этом носителем информации может быть как фаза огибающей амплитудно-модулированных колебаний (системы типа М), так и фаза высокочастотного несущего колебания (системы типа Н).

       В системах типа М функциональная зависимость фазы огибающей амплитудно-модулированного колебания от направления излучения создается путем вращения слабонаправленной ДН антенной системы радиомаяка. Обычно используют антенны с ДН типа «кардиоида».

       В системах типа Н функциональная зависимость фазы высокочастотного несущего колебания от направления излучения создается путем вращения по окружности определенного радиуса ненаправленной антенны. При этом используется эффект Доплера, вследствие чего подобные системы также называют доплеровскими.

       Рассмотрим более подробно принцип создания функциональной зависимости между фазой огибающей амплитудно-модулированного колебания и направлением излучения на примере всенаправленного радиомаяка типа VOR.

       Пусть ДН передающей антенны радиомаяка в горизонтальной плоскости имеет вид кардиоиды (рис.7.1) и описывается выражением

 

F( Θ ) = 1 + cosΘ   ,                                          (7.1)

 

где Θ – угол, отсчитываемый от максимума ДН..

           

 

       Пусть передатчик радиомаяка вырабатывает непрерывные немодулированные высокочастотные колебания вида

 

u ( t ) = U_m cos w ₀ t,

где U_m – амплитуда колебаний поля; w ₀ – несущая частота, которые излучаются с помощью антенны, имеющей ДН вида (7.1)

       Тогда при неподвижной ДН на борту ЛА, имеющего азимут Q ₀, будут приниматься колебания вида

 

u _пр (t) = K F( Q ₀ )u(t) = KU_m (1 + cos Q ₀ ) cos w ₀ t,

где К - коэффициент пропорциональности.

       Если вращать ДН антенны против часовой стрелки с частотой W, то угловое положение радиостанции относительно максимума ДН будет изменяться во времени по закону

 

Q ( t ) = W t + Q ₀.

 

       Если считать, что в момент t =0 ДН совпадала направлением максимального приема с опорным направлением (направлением северного меридиана), то на вход приемного устройства с антенной системы будет поступать напряжение

 

u _пр (t) = U_m [1 + cos ( W t + Q ₀ )] cos w ₀ t,                      (7.2)

 

       Как видно из выражения (7.2) при вращении ДН сигнал, поступающий от антенны приемного устройства, становится амплитудно-модулированным. Причиной появления амплитудной модуляции является вращение ДН радиомаяка. Огибающая этого АМ колебания

 

u _нч (t) = U_m cos ( W t + Q ₀ ),                                   (7.3)

 

содержит в значении текущей фазы

 

j _с ( t ) = W t + Q ₀                                                 (7.3)

информацию об азимуте (пеленге) ЛА. Для выделения этой информации в приемном устройстве необходимо иметь опорное колебание

 

u ₀ ( t ) = U_{m 0} cos W t,

несущее информацию о мгновенном положении ДН, т.е. имеющее текущую фазу, связанную с положением максимума ДН в данный момент времени

 

  j ₀ ( t ) = W t.                                      (7.4)

       При наличии опорного колебания информация об азимуте ЛА может быть выделена с помощью фазометра, измеряющего разность фаз между огибающей АМ-сигнала (7.3) и опорным колебанием (7.4)

 

D j = j _с ( t ) – j ₀ ( t ) = Q ₀.

 

Опорный сигнал передается радиомаяком по отдельному каналу связи, причем на той же частоте w ₀, что и азимутальный. Разделение этих сигналов на приемной стороне происходит методом частотной селекции продетектированного по амплитуде комбинированного сигнала. Такая возможность появляется при использовании для передачи опорного сигнала двойной частотной модуляции.

Упрощенная структурная схема радиомаяка типа VOR представлена на рис.7.2.

 

 

       Высокочастотные колебания передатчика ПРД разделяются делителем мощности (ДМ) на два канала. Часть мощности поступает во вращающуюся азимутальную антенну А1 с ДН типа «кардиоида» и излучается, образуя азимутальный сигнал переменной фазы (7.2).

       Колебания, поступающие в модулируемый усилитель высокой частоты (МУВЧ), модулируются в нем по амплитуде частотно-модулируемыми поднесущими колебаниями, поступающими из оптико-механического модулятора (ОММ). Эти колебания излучаются ненаправленной антенной А2, образуя опорный сигнал. При этом частота модуляции (вращения) азимутальной антенны составляет 30 Гц, частота поднесущих колебаний – 9950 Гц.

       Вместо вращающейся антенны для получения сигнала переменной фазы могут использоваться неподвижные антенны, запитываемые через гониометрическое устройство для получения электронного вращения ДН.

       Упрощенная структурная схема бортового приемного устройства представлена на рис.7.3.

 

 

 

 

Антенна А принимает азимутальный и опорный сигналы одновременно. С учетом того, что эти сигналы формируются одним передатчиком и излучаются антеннами, имеющими общий фазовый центр, они являются когерентными и на выходе антенны А получается суммарное колебание вида

 

. (7.5)

       Спектр такого колебания имеет две дополнительные боковые составляющие, расположенные симметрично по обе стороны от несущей частоты ω ₀ на расстоянии Ω .

       После преобразования этого сигнала в приемном устройстве, усиления его и детектирования амплитудным детектором получается огибающая суммарного сигнала, содержащая азимутальный и опорный сигналы вида

 

,        (7.6)

 

где U_{m 1} и U_{m 2}  – соответственно амплитуды составляющих полного сигнала.

       Азимутальный и опорный сигналы из их смеси (7.60 модно выделить путем частотной селекции. С этой целью с выхода приемника ПРМ сигнал подается на два полосовых фильтра.

       В фильтре, настроенном на частоту Ω (f=30 Гц), выделяется азимутальный сигнал или сигнал переменной фазы, а в фильтре, настроенном на поднесущую частоту Ω _п (f=9960 Гц), выделится частотно-модулированное поднесущее колебание. Опорное колебание выделяется после частотного детектирования поднесущего колебания в частотном детекторе.

       Таким образом, в результате преобразований получены азимутальный сигнал  и опорный сигнал , разность фаз которых равна азимуту ЛА Θ ₀. Эта разность фаз измеряется фазометром ФМ, в котором в качестве чувствительного элемента используется фазовый детектор. Напряжение на выходе ФД

 

U _фд = К_фд U_mcos ∆ φ ,

 

где К_фд – коэффициент передачи фазового детектора, содержит информацию об измеряемой разности фаз входных напряжений ∆ φ , и, следовательно, азимуте ЛА.

 

Система типа DVOR

Система типа DVOR основана на использовании эффекта Доплера, который вызывает фазовую модуляцию сигналов, принимаемых от вращающейся ненаправленной антенны радиомаяка. При этом фаза огибающей модуляции сигналов зависит от направления на источник излучения - радиомаяк. В простейшем случае передающая антенна радиомаяка представляет собой ненаправленный в горизонтальной плоскости вибратор А1, который перемещается по окружности радиуса R с частотой W (рис.7.4). Так как антенна при этом то приближается к приемнику, то удаляется от него, возникает эффект Доплера, вызывающий пространственно-фазовую модуляцию принимаемого сигнала.

 

На рис.7.4 показаны центральная антенна радиомаяка А2, расположенная в начале координат, и вращающаяся антенна А1 на расстоянии R  от центральной антенны под углом a к начальной линии отсчета. Сигналы от антенн А1 и А2 принимаются в точке расположения ЛА с азимутом Q ₀. Антенна А1 вращается по окружности радиуса R с угловой скоростью W =2π n, где n – частота вращения антенны. Линейная скорость вращения антенны V = W R.

       Тогда радиальная составляющая скорости по направлению Q ₀

 

V_r = W sin ( a – Q ₀ ).                                   (7.7)

 

Текущее значение азимута антенны А1 a = W t. Когда t =0 и a =0, антенна находится на начальной линии отсчета. Подставив в формулу (7.7) величины V и a , получим

 

V_r = W R sin ( W t – Q ₀ ).                              (7.8)

 

В этих условиях при приеме колебаний от вращающейся антенны А1 в точке приема возникает доплеровский сдвиг частоты F _д = V_r /λ . С учетом формулы (7.8) получим

 

F _д = W R sin ( W t – Q ₀ )/λ .                                      (7.9)

 

       Обозначим F _{д m} = W R /λ , тогда 

 

F _д = F _{д m} sin ( W t – Q ₀ ).                                    (7.10)

 

       Из выражения (7.100 видно, что доплеровская частота F _д , полученная в результате вращения антенны А1, связана с азимутом ЛА Q ₀. принимая такой сигнал на самолете, можно выделить напряжение вида

 

u_A = U_Am cos ( W t – Q ₀ ) ,     

 

фаза которого зависит от азимута.

       Используя центральную антенну А2, можно передать на борт опорное напряжение вида u _о = U _{о m} cos W t, фаза которого не зависит от азимута, и, сопоставив фазы этих сигналов между собой, определить азимут Q ₀.

    Формат сигнала доплеровского радиомаяка DVOR выбирают одинаковым с форматом сигнала радиомаяка VOR, чтобы иметь возможность приема этих сигналов с помощью однотипной бортовой аппаратуры без какой-либо доработки или замены, с той лишь разницей, что азимутальный сигнал DVOR передается по частотно-модулированному каналу, а опорный сигнал передается по амплитудно-модулированному каналу.

       Основное достоинство доплеровских радиомаяков по сравнению с обычными состоит в высокой эффективности подавления влияния переотражений сигналов от местных предметов на точность работы, в результате чего точность повышается примерно в 10 раз.

Дециметрового диапазона

Ближней навигации

В отечественных РСБН азимутальный радиомаяк и ответчик дальномера конструктивно объединены и представляют собой единый комплекс наземного оборудования. Кроме того, в состав РСБН входят курсовой и глиссадный радиомаяки (КРМ, ГРМ), а также ретранслятор посадочного дальномера (РД), образующие посадочную радиомаячную группу. 

 

Азимутально-дальномерный радиомаяк

 

В состав оборудования радиомаяка РСБН входят: антенно-фидерная система (АФС); аппаратная, смонтированная в кузове двухосного прицепа   (РСБН-4Н); контрольно-выносной пункт (КВП), установленный на некотором удалении от аппаратной; источники электропитания; выносной индикатор кругового обзора (ВИКО) и пульт дистанционного управления, установленные на расстоянии до 30 км на командно-диспетчерском пункте.

В аппаратной установлены радиопередающие и радиоприемные устройства, импульсно-навигационная и контрольно-юстировочная аппаратура (ИНА и КЮА), ИКО, аппаратура автоматической стабилизации частоты вращения азимутальной антенны, контрольно-измерительная аппаратура исполнительного пункта дистанционного управления, щит питания и вентиляции.

Азимутальная антенна радиомаяка формирует в горизонтальной плоскости два узких лепестка с чётким нулём между ними F₁(Θ ) (рис.7.7). Антенна вращается с постоянной скоростью вращения, равной 100 об/мин или 1, 66 об/с.

 

 

Рис.7.7. Диаграммы направленности азимутальной F₁(θ ) и ненаправленной F₂(θ ) антенн в горизонтальной плоскости.

 Питается азимутальная антенна от основного передатчика в режиме генерирования непрерывных колебаний. Передатчик опорных сигналов работает в импульсном режиме и имеет ненаправленную в азимутальной плоскости антенну с диаграммой направленности F₂(Θ )=1 (рис.7.7). Через ненаправленную антенну излучаются две серии опорных кодированных радиоимпульсов (серии «35» и «36»), отличающиеся друг от друга на одну кодовую посылку за один оборот азимутальной антенны (структура сигналов рассмотрена в табл.7.1). Серия «35» содержит 35 кодовых посылок, излучаемых за один оборот азимутальной антенны, серия «36» – 36 кодовых посылок.

Устройства формирования опорных импульсов жестко связаны с приводом азимутальной антенны РМ. В момент t₀ прохождения равносигнального направления (РСН) ДН азимутальной антенны северного направления географического меридиана точки расположения РМ кодовые посылки серий «35» и «36» совпадают во времени.

Через ненаправленную антенну передатчика дальномерных сигналов излучается двухимпульсная посылка сигнала «Ответ Д». Кроме того, по этому каналу происходит излучение запросных сигналов наземной индикации (ЗНИ), предназначенных для формирования отметки на индикаторе ВИКО. Сигналы ЗНИ излучаются через 2º вращения азимутальной антенны. Устройство формирования двухградусных сигналов, как и устройства формирования опорных импульсов, жестко связаны с приводом азимутальной антенны. За один оборот азимутальной антенны излучается 180 сигналов ЗНИ, поэтому они также носят название опорных «180».

Радиомаяк РСБН может устанавливаться как в районе аэродрома (на удалении от центра ВПП до 1000 м), так и на трассах полетов. В последнем случае радиомаяк должен устанавливаться с учетом нерабочей зоны над ним (±45º ) и высоты полета. Для этого рекомендуется смещать радиомаяк от линии пути самолета на величину двух нерабочих зон для конкретной высоты полета.

Опознавание самолетов, работающих с наземным радиомаяком, производится только по запросу с земли с помощью связной радиостанции, не входящей в состав радиомаяка. Для ответа на запрос летчик должен нажать кнопку ОПОЗНАВАНИЕ, расположенную на приборной доске, в результате чего самолетный запросчик дальности (СЗД) создает повторную посылку сигнала ОНИ и на индикаторах ИКО и ВИКО раздваивается видеоотметка этого самолета.

 

 Посадочная радиомаячная группа

Посадочная радиомаячная группа ПРМГ предназначена для вывода самолетов, оборудованных бортовой аппаратурой систем РСБН, на ВПП аэродрома днем и ночью при минимумах погоды 1 и 2 категорий при ручном, директорном и автоматическом управлении ЛА. В состав подвижной радиомаячной группы ПРМГ-5 входят дальномерно-курсовой радиомаяк (ДКРМ) и глиссадный радиомаяк (ГРМ).

Дальномерно-курсовой радиомаяк состоит из курсового радиомаяка (КРМ) и ретранслятора-дальномера (РД).

Радиомаяки КРМ и ГРМ по своему принципу действия одинаковы. Они создают в пространстве равносигнальные зоны приема двух сигналов с частотами модуляции 1300 и 2100 Гц. Зона курса создается КРМ в горизонтальной плоскости в направлении оси ВПП, зона глиссады создается ГРМ в вертикальной плоскости под углом планирования самолета.

С помощью специальной антенной системы курсовой радиомаяк создает в горизонтальной плоскости два пересекающихся лепестка ДН. В левом лепестке по курсу посадки высокочастотные колебания маяка промодулированы частотой 2100 Гц, в правом – частотой 1300 Гц. Рабочие частоты КРМ полностью идентичны частотам азимутальных радиомаяков.

Пересекающиеся ДН создают в горизонтальной плоскости равносигнальную зону. При отклонении самолета от оси равносигнальной зоны вправо на выходе бортового приемного устройства будет преобладать сигнал с частотой модуляции 1300 Гц, влево – с частотой модуляции 2100 Гц.

При входе самолета в зону действия КРМ сигналы радиомаяка принимаются бортовым приемником РСБН и с помощью двух фильтров разделяются на два канала: канал 1300 Гц и канал 2100 Гц. Оба канала идентичны и имеют в своем составе выпрямители, подключенные встречно к общей нагрузке - командно-пилотажному (КПП) или навигационно-пилотажному (НПП) прибору. Если самолет находится на оси равносигнальной зоны, вертикальная стрелка прибора проходит через центр шкалы. Если же самолет отклоняется влево (вправо) от оси зоны, вертикальная стрелка КПП (НПП) уходит вправо (влево) от центра шкалы, показывая положение оси зоны (оси ВПП).

Аналогично работает глиссадный радиомаяк, с той лишь разницей, что ГРМ с помощью своей антенной системы создает пересекающиеся лепестки в вертикальной плоскости. Причем в верхнем лепестке высокочастотные колебания промодулированы частотой 1300 Гц, в нижнем – частотой 2100 Гц.

Напряжение с выхода канала глиссады отклоняет горизонтальную стрелку КПП (НПП).

Если самолет находится на глиссаде планирования, горизонтальная стрелка КПП (НПП) проходит через центр шкалы. Если же самолет отклоняется вверх от глиссады, будет преобладать сигнал с модуляцией частотой 1300 Гц, а вниз – с модуляцией частотой 2100 Гц, и стрелка прибора уходит вниз (вверх) от центра шкалы, показывая положение глиссады относительно самолета.

Вид диаграммы направленности КРМ в горизонтальной плоскости и ГРМ в вертикальной, а также отклонения стрелок КПП изображены на рис.7.8.

Для правильного выполнения посадки летчик должен удерживать самолет в таком положении, при котором вертикальная и горизонтальная стрелки пересекаются в центре шкалы КПП (НПП).

Ретранслятор дальномера предназначен для ответа на запрос самолётного дальномерного устройства в режиме «Посадка».

Измерение дальности происходит по принципу «запрос-ответ». Рабочие частоты ретранслятора посадочного дальномера полностью идентичны рабочим частотам дальномерного канала РСБН.

 

 

Рис.7.8. Формирование равносигнальных зон курсовым и глиссадным  радиомаяками.

 

Схема измерения дальности, находящаяся на борту самолёта, запускает передатчик СЗД-ПМ, который излучает кодовую группу «Запрос». Запросные сигналы принимаются приёмником ретранслятора, декодируются, кодируются кодом ответа и подаются на запуск передатчика ретранслятора. Эти сигналы преобразуются в высокочастотные импульсные посылки, принимаются самолётным приёмником и с его выхода поступают на схему измерения дальности.

Временной интервал между импульсами «Запрос» и «Ответ», принимаемыми самолётным приёмником, пропорционален дальности до наземного ретранслятора дальности.

Дальномерно-курсовой радиомаяк устанавливается на продолжении оси ВПП на расстоянии 500-1200 м от ее конца. Допускается отклонение от оси ВПП не более ±1 м. Входящий в состав маяка контрольно-выносной пункт (КВП) располагается на продолжении оси ВПП на удалении 57 м от антенны радиомаяка в сторону ВПП. КВП служит для приема сигналов радиомаяка, необходимых для контроля его работы и выдачи сигнала «Авария».

Антенная система глиссадного радиомаяка устанавливается в стороне от ВПП на удалении 200-450 м от начала полосы и 120-180 м от ее оси. Размещать радиомаяк можно с любой стороны от ВПП, но обычно принята левая сторона, если наблюдать со снижающегося самолета. На расстоянии 12, 6-48, 5 м от антенны маяка в направлении посадки устанавливается КВП.

 

И посадочной информации

 

Формирование и выделение навигационной и посадочной информации осуществляется в функциональных каналах системы ближней навигации. К таким каналам относятся канал измерения азимута, канал измерения дальности, канал наземной индикации, канал посадочных сигналов.

 

Режим «навигация»

В режиме «навигация» в бортовой аппаратуре ЛA измеряются наклонная дальность R до радиомаяка и азимут Q относительно него, а также рассчитываются дальность и заданный курс ψ _зад до выбранной точки маршрута.

Режим «навигация» предполагает полет по заранее запрограммированному маршруту. Для этого в аппаратуре предварительно программируются координаты аэродромов и промежуточных пунктов маршрута (ППМ).

Для аэродромов программируются такие параметры, как:

ортодромические или геодезические координаты x, у или φ, λ ;

боковые выносы АДРМ относительно центра ВПП Z м;

посадочные курсы ВПП ψ _ВПП.

углы схождения меридианов Δ (в аппаратуре, где программируются геодезические координаты аэродромов φ, λ данный параметр автоматически рассчитывается в процессоре);

Для ППМ программируются только координаты. Рассмотрим программируемые параметры на следующем рисунке (рис.7.14).

Рис.7.14. Программируемые параметры в бортовой аппаратуре РСБН

 

 

Полет по маршруту с использованием РСБН выполняется курсовым способом. Для этого в процессоре бортовой аппаратуры РСБН на основе запрограммированных координат ППМ или аэродромов и счисленных по данным бортовых автономных средств координат ЛА вычисляются дальность до цели и заданный курс по формулам

 

 

где R_З = 6371 км – радиус Земли,  – поправка на сферичность Земли.

Вычисленные значения параметров подаются на индикаторные приборы (НПП и ППД-2). Задача летчика состоит в таком пилотировании ЛА, чтобы истинный курс совпадал с заданным.

При нахождении ЛА в зоне действия запрограммированного АДРМ измеряются дальность и азимут ЛА относительно него и производится коррекция счисленных координат.

Режим «Возврат»

Различают режимы «Возврат на запрограммированный аэродром» и «Возврат на не запрограммированный аэродром».

Режим «Возврат на запрограммированный аэродром» аналогичен режиму работы «Навигация» за исключением того, что с дальности 250 км до аэродрома при наличии радиоконтакта с АДРМ в бортовой аппаратуре включается подрежим «Возврат радийный». При этом в процессоре рассчитывается траектория снижения ЛА и выдаются, например в САУ, сигналы траекторного управления в вертикальной плоскости. Расчет траектории полета в горизонтальной плоскости (заданного курса) производится с учетом запрограммированных бокового выноса АДРМ и угла схождения меридианов. В результате обеспечивается вывод ЛА на этапе предпосадочного маневрирования в точку начала снижения (ТНС).

Определение заданного курса в режиме «Возврат на не запрограммированный аэродром» на этапе до входа в зону действия АДРМ выполняется летчиком с помощью полетной карты и данных о координатах ЛА, получаемых от бортовой навигационной системы. После входа в зону действия АДРМ при наличии с ним радиоконтакта измеряются и индицируются азимут ЛА относи­тельно РМ и наклонная дальность. Выполнение предпосадочного маневра до входа в ТНС летчик выполняет в режиме ручного пилотирования ЛА.

Режим «Посадка»

В режиме «Посадка» бортовая аппаратура переключается на работу с радиомаяками ПРМГ. Рассмотрим расположение радиомаяков относительно ВПП (рис.7.15).

 

 

Рис.7.15. Расположение радиомаяков ПРМГ относительно ВПП

В режиме «Посадка» бортовая аппаратура определяет отклонение ЛА от задаваемых посадочными радиомаяками плоскостей курса и планирования и дальность до начала ВПП (взаимодействуя с РПД).

Информация об отклонениях от курса и глиссады выдается на НПП, дальности до начала ВПП - на ППД-2.

Для различения сигналов, излучаемых по лепесткам диаграммы направленности, они модулируются по амплитуде низкочастотными сигналами частотами 1300 Гц и 2100 Гц

Аппаратура РСБН-85 (А-331)

Унифицированная бортовая модульная радионавигационная аппаратура ближней навигации и посадки РСБН-85 предназначена для решения следующих задач:

       1. Определение и выдача потребителям в режиме “Навигация” азимута и дальности относительно наземных маяков РСБН.

       2. Определение и выдача потребителям в режиме “Посадка” дальности до ретранслятора и отклонений от плоскостей курса и планирования e_к, e_г от ПРМГ-4, 5, 76У.

       3. Формирование и выдача по радиолинии борт-земля сигналов “Опознавание” и ответ наземной индикации “ОНИ”.

 

Режимы работы

       1. Режим «Навигация» - определение азимута и дальности относительно наземных радиомаяков.

       2. Режим «Навигация 2Д» - определение двух дальностей до навигационных радиомаяков, выбранных в вычислительной системе самолетовождения (ВСС) по геометрическому фактору при попеременном переключении номера ЧКК от ВСС.

       3. Режим «Посадка» - определение углового отклонения (e_к, e_г) относительно линии планирования и дальности до ретранслятора.

       4. Режим «Контроль» - выдача тестовых значений измеренных координат (полнота контроля 0, 98).

       Предусмотрены два режима управления - автоматический и ручной.

       Автоматический режим - управление от ВСС (вычислительной системы самолетовождения);

       Ручной режим - управление либо от КП РТС (комплексный пульт радиотехнических систем) или от автономного пульта управления (ПУ).

       РСБН-85 обеспечивает выдачу измеренных координат и трансляцию параметра “Курс ВПП”, прием управляющей информации и входного слова “Курс ВПП” в виде биполярного кода со скоростью 12, 5 кбит/с.

 

              Состав БНП:           

       1. Устройство ВЧ (передатчик).

       2. Модуль НЧ.

       3. Приемник.

       4. Модуль ИНП-М1 (измеритель навигационных параметров):

                   - СЦВУ-М1 (специализированное цифровое вычислительное устройство);

                   - предпроцессор азимута;

                   - предпроцессор посадки.

       5. Модуль ОНПС (определение навигационно-посадочных сигналов):

                   - предпроцессор АРУ;

                   - плата связи.

       6. Модуль питания.

                                  

       Особенности аппаратуры:

       1. Единый приемо-передающий измерительный блок.

       2. Используется специализированная микро ЭВМ, которая обеспечивает: программную обработку информации, поступающей от ВЧ устройств, формирование измеренных значений координат; АРУ ПРМ, контроль аппаратуры.

       3. Широкое применение БИС, ЖИГ-преселекторов, фильтров на ПАВ, интегральных схем на арсениде галлия.

       4. Использование в качестве электропитания только 115В, 400 Гц.

                   ЖИГ - монокристалл железоиттриевого граната.

 

Схема электрическая структурная      

       БНП (рис.7.18) работает в режимах НАВ, НАВ-2Д, ПОС, КОНТР.

       В режиме НАВ   ВЧ сигналы поступают с входа АФС на Ф1 циркулятор, далее на вход ПРМ.

123456789Следующая ⇒

Поделиться: