Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы (2005) (1151784), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Дело в том, что при отражении от ионосферы имеет место изменение поляризации радиоволны, в результате которого появляется горизонтальная составляющая электромагнитного поля. Эта составляющая, воздействуя на рамочную антенну, рассчитанную на работу с вертикально поляризованньпи полем, вызывает погрешность, назы- Рне. Ь.1з.
Составляющие вектора Е(а) и результирующая ДН рамочной антенны (В) 137 ваемую лоляризайиооиой. При этом на рамочную антенну РА в общем случае действует лоле, вектор Е которого составляет угол а с плоскостью распространения (ПР) (рис. 6.12). Направление распространения волны составляет угол р с горизонтальной плоскостью. Чувствительность к горизонтальной составляющей — следствие паразитного приема горизонтальными сторонами рамочной антенны АРК. Составляющие Е„и Е принимаются соответственно горизонтальными (размера Ь) и вертикальными(размера Ь) сторонами РА.
Для составляющей Е, диаграмма направленности рамки ДНР г",(~рр) =з1п<вр. Наводимое в РА напряжение и, имеет амплитуду У„„, пропорциональную Е,. Составляющая Е„наводит в горизонтальных сторонах РА ЗДС с амплитудами У„, =Е„Ьсозвг, сдвинутые по фазе (из-за разности хода волны) на у, = 2кЫ Х . Амплитуда результирующей ЗДС двух горизонтальных проводов рамки У, =2У„з(п0,5у„м2лЕ„(Ь/Х)з)п(3созр =У„з!п)3саз<р . Следовательно ДНР при приеме волны с горизонтальной поляризаццей У; (~р,, 13) = з1п 1)сов ~р, и амплитуда результирующего напряжения рамки присинфазности У, и У, равна У„,„(~р )=У„„з1п()сезар,+У,з(п~р .
Поляризационная погрешность соответствует углу Ь~р„, при котором напряжение У„„= 0: Л р„=-агсгй~(У., Ю..) з1п Р~. Обычно поле отраженного от ионосферы сигнала имеет эллиптическую поляризацию, при которой вектор Е вращается в пространстве с частотой сигнала. При приеме такого поля, кроме поляризационной погрешности, имеет место притупление минимума ДНР, что сопровождается дополнительным снижением точности. Обе эти причины вызывают изменяющиеся и неподдающиеся учету погрешности. Одним из проявлений влияния Е, является колебание стрелки указателя КУР, достигающее при неблагоприятных условиях десятков градусов.
Поэтому точность и дальность действия АРК указывают обычно для поверхностной волны. Ю~ ~~Ма р Ы „,» (РА) АРК, приводят к погрешностям радиодевиачии. Погрешность радиодевиацни АРК вызывается элементами конструкции ЛА, которые возбуждаются под действием падающего на них сигнала (переизлучатели) и создают собственное электромагнитное поле. 138 В точке расположения РА происходит интерференция полей РС и переизлучателей (ПИ) (рис.
6.13). Эти поля характеризу?отея и векторами Пойитинга П„, и РА П„„(считается, что сигналы РС и ПИ совпадают по фазе). В данной ситуации АРК указывает направление, совпадающее с пространственным положением ь результирующего вектора П . РС Погрешность радиодевиа- Рис. 6.12.
Векторная диаграмма полей, ции Ь имеет на данном ЛА за- действующих на рамочную антенну кономерный характер изменения и зависит от КУР и от места установки РА. Закономерность изменения Ь позволяет с помощью компенсаторов радиодевиации в системе передачи данных о КУР на измерительные приборы свести А к приемлемому минимуму. Значение остаточной погрешности обычно не превышает 1-2'. Эффективная мера уменьшения радиодевиации— применение рамок Р-1 и Р-2 (см. рис.
6.6) с различной действующей высотой. При этом Ум и 1?„и информативный параметр сигнала (ш в амплитудном АРК и у в фазовом) не будет равен нулю при 8 =КУР. Появится погрешность Ь', при которой б-КУР+А =О. В сказанном легко убедиться, уменьшив одну из ДНР на рис. 6.6.
Характер изменения погрешности Ь и основной части полной погрешности радиодевиации Ь при изменении угла 8 идентичны. Поэтому подбором действующих высот рамок Р-1 и Р-2 можно скомпенсировать основную часть погрешности А введением поправки Ь„= Ь = -6 .
Кроме того, рекомендуется размешать рамочную антенну вблизи электрического центра ЛА, т.е. в центре масс фигуры ЛА в плане, где поля имеющихся на ЛА переизлучатепей частично компенсируют друг друга. Контрольные вопросы 1. Поясните состав известных угломерных РСБН. 2. Что является датчиком информации об угловой координате в радиопеленгаторах? Какие виды таких датчиков используются в РСБН? 3.
Опишите процесс формирования входного сигнала автоматического радиопеленгатора. 139 4. Зачем нужна дополнительная модуляция принимаемого сигнала? 5. Что такое пеленгационная чувствителыюсть амплитудного радиопеленгатора и что ограничивает ее значение? 6. Как образуется доплеровский сдвиг частоты принимаемого сигнала в фазовом радиопеленгаторе? 7. Чем отличаются сигналы на входе приемников амплитудного и фазового радиопеленгаторов? В. Какой угол и с помощью какой антенной системы измеряется в автоматическом ралиокомпасе? 9. Что произойдет с показаниями АРК, если самолет, следуя точно на радиостанцию, пролетает ее? 1О, Что произойдет с покюаниями АРК, если он отьюстирован при использовании надфюзеляжной антенны, а вместо нее случайно подключили подфюзеляжную ненаправленную антенну'? 11.
Что такое гониометр и каковы преимущества его применения? 12. Что является информативным параметром сипмла в амплитудном АРК? 13. Что является информативным параметром сигнала в фазовом АРК? 14. Какие факторы ограничивмот точность АРК? 140 Глава 7. РАДИОСИСТЕМЫ ПОСАДКИ САМОЛЕТОВ 7.1. Особенности радиосистем посадки самолетов Посадка ЛА — завершающий и наиболее ответственный этап любого полета.
Статистика свидетельствует о том, что на этот этап приходится значительная, а порой и наибольшая доля летных происшествий. Поэтому точности и надежности систем, обеспечивающих посадку ЛА, придается особое значение. Основными потребителями систем посадки являются самолеты, снижающиеся по траекториям, положение которых в пространстве определяется с помощью специальных радиосистем посадки (РСП). Параметры этих систем регламентируются Международной организацией гражданской авиации !САО(1п1еглагюла! Сий1 Ач(айоп Огяап)га11оп), стандарты которой обязательны для всех стран. В соответствии с этими стандартами оборудовано большинство аэродромов мира, принимающих не только гражданские, но и военные самолеты.
Следует заметить, что для посадки военных самолетов (особенно на необорудованные площадки) используются специальные системы, близкие по принципу действия к стандартным РСП, но отличающиеся форматом сигналов. Применяются также и радиолокационные системы посадки. В дальнейшем рассматриваются только стандартные РСП, поскольку использование систем посадки других типов ограничено.
Рассматриваемые РСП предназначены для получения на борту ЛА однозначных указаний (команд) по удержанию самолета на заданной траектории снижения и приземления. Главная задача этих позиционных систем — определение угловых отклонений ЛА Ьа, 4) (рис 7.1,а) от траектории захода на посадку, которая задается лилией курса (ЛК) в горизонтальной и лилией глиссады (ЛГ) в вертикальной плоскостях.
Полученная от РСП информация используется для автоматизации посадки ЛА на взлетно-посадочную полосу (ВПП) и для индикации положения ЛА относительно траектории посадки на приборах экипажа. По принципу построения большинство РСП представляют собой угломерные системы, состоящие из независимых и идентичных по принципу действия каналов курса и глиссады. В каждый из каналов входит наземный радиомаяк курсовой (КРМ) или глиссадный (ГРМ) и соответствующая часть общей для обоих каналов бортовой аппаратуры. 141 Рнс. 7.1.
Угловое положение самолета прн заходе нв посадку по системе посадки метрового диапазона (а) и соответствующее положение стрелок бортового индикатора (б) Для определения Аа и й(3 можно использовать либо амплитудный (равносигнальный), либо импульсный (временной) метод. Параметры сигнала, содержащие информацию об угловых отклонениях ЛА, формируются с помощью специальных антенн наземных радиомаяков РСП. Поэтому такие системы часто называют радиомалчными.
Равноснглальные РСП работают в диапазоне метровых радиоволн (1ЬБ — США, СП-50,б8,70,75,80,90 — Россия) и дециметровых радиоволн (ПРМГ-4,5 — Россия), а иинульслые РСП вЂ” в сантиметровом диапазоне (МЬЯ вЂ” США и Единая государственная радиотехническая система посадки самолетов — Россия). Принципиальное отличие систем метрового и сантиметрового диапазонов состоит в способе формирования требуемой траектории захода самолета на посадку.
В системах метрового диапазона положение линий курса и глиссады в пространстве постоянно: ЛК совпадает с осью взлетно-посадочной полосы (ВПП), а ЛГ располагается под углом 1)е ыЗ' к горизонту. Траектория посадки задается наземными радиомаяками и одинакова для самолета любого класса. В системах посадки сантиметрового диапазона оптимальная траектория выбирается на борту ЛА в соответствии с летными характеристиками последнего. Информация о Ьа и Л(3 выдается на индикатор положения (рис. 7.1,б) — прибор, на шкале которого две взаимно перпендикулярные стрелки указывают летчику положение линии курса (вертикальная стрелка) и линии глиссады (горизоитальная стрелка).
142 Классификация РСП. Международная организация гражданской авиации (!САО) стандартизировала и классифицировала РСП по их эксплуатационным характеристикам. В основу этой классификации положена возможность обеспечения захода на посадку или посадки самолетов при определенных метеорологических условиях. Различают системы посадки 1, 2 и 3 категорий. Система пес ки 1 катего ии обеспечивает управление самолетом при заходе на посадку от границы зоны действия (45км для канала курса и 20км для канала глиссады) системы до высоты 60м при дальности видимости вдоль ВПП не менее 800м. Высота 60м представляет собой ту высоту, на которой должен быть начат маневр посадки самолета или повторного захода на посадку, если до этой высоты не видны огни светового оборудования аэродрома (ВПП) или другие ориентиры по курсу посадки, позволяющие выполнить безопасную посадку визуально. Система пес ки 2 катете ии предназначена для управления самолетом при заходе на посадку до высоты 30м при дальности видимости вдоль ВПП не менее 400м.
Системы 3 катего ии должны обеспечивать посадку с приземлением при значительном ограничении нлн отсутствии видимости земли: системы категории 3 А — при дальности видимости вдоль ВПП 200м, системы категории 3  — при дальности видимости вдоль ВПП около 50м, а системы категории 3 С вЂ” при полном отсутствии видимости.
Системы посадки 2 и 3 категорий должны быть полностью автоматическими. Необходимость автоматизации посадки объясняется тем, что даже при выводе самолета нз облачности на высоте 30м (2 категория посадки) летчик имеет в запасе всего 13 — 15с (в зависимости от скорости снижения, которая обычно равна 1,8 — 2,3 м/с) для выравнивания ЛА, компенсации его сноса и приземления. Так как обзор приборной доски требует примерно 3 с и при этом летчик не имеет возможности следить за приборами, то благополучное приземление зависит только от возможностей (тактических параметров) РСП, в первую очередь, отточности и надежности аппаратуры посадки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
