Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы (2005) (1151784), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Требования к точности и надежности РСП разработаны !САО и зависят от категории РСП. Так, допустимое отклонение линии курса от осн ВПП не должно превышать Н0,5 м (РСП 1 категории) и ~З м (РСП 3 категории), что соответствует угловой точности 0,15 и 0,043' (при расстоянии от начала ВПП до КРМ 4 км). Допустимые отклонения угла наклона линии глиссады составляют Ю,22 и Ю,12' (соответстаенно для РСП ! и 3 категорий). Эти примеры подтверждают общий вывод о том, что по мере усложнения условий посадки (по мере увеличения категории РСП) требования к точности оборудования возрастают. Параллельно растут требования и к надежности элементов, составляющих РСП.
143 Если принять вероятность неблагополучного исхода посадки, равную 1О ', то среднее время наработки аппаратуры РСП до отказа должно составлять 1Π— 1О ч. Невозможность реализации таких значений б 7 среднего времени наработки до отказа даже при резервировании аппаратуры является одной из проблем, требующих решения при переходе (в частности, и по экономическим причинам) к РСП 2 и 3 категорий. 7.2. РСП метрового диапазона 7.2.1. Общие сведения Состав наземного оборудования РСП, работающих в диапазоне метровых и частично дециметровых радиоволн (РСП МД), иллюстрируется рис.7.2, где показано размещение соответствующих радиомаяков (курсового и глиссадного). Здесь же указаны места установки вспомогательных элементов: маркерных радиомаяков (МРМ) и приводных радиостанций (ПРС).
Рис. 72. Вариант размещения радиомаяков РСП МД (расстояния указаны в метрах) Маркерные радиомаяки формируют на частоте 75 МГц в вертикальной плоскости факелообразную ДНА и служат для указания экипажу звуковыми и световыми сигналами момента пролета самолетом характерных точек траектории захода на посадку (при пересечении самолетом ДНА МРМ). Приводные радиостанции используются экипажем ЛА при выводе самолета с помощью автоматического радиокомпаса (см. п.
6.3) в зону действия РСП МД. Изме ительные каналы к са и глнсс ы идентичны по принципу действия. Отличия каналов — только в ориентации ДНА (ЛК формируется в горизонтальной плоскости, а Лà — в вертикальной) и значениях несущих частот (4 ч 110 МГц в КРМ и около 330 МГц в ГРМ). Для определения угловых отклонений ЛА от заданной траектории снижения используется сравнение амплитуд принимаемых сигналов, излученных амплитудными равносигнальными радиомаяками (КРМ и ГРМ). Классичзские равносигнальные радиомаяки применяют в РСП МД категории ь В системах И и ГН категорий, отличающихся более высокими точиосъю л стабильностью работы, используют соответственно радиомаяки с фзрмированием суммарной и разностной ДНА и двухканальные радиоааяки.
Сигналы яомаяков РСП М стандартизированы )САО, поэтому с помощью одюй и той же аппаратуры потребителей можно получить лучшие по точюсти результаты на аэродромах, оборудованных в соответствии с нориами 2 или 3 категорий посадки (если бортовая аппаратура не ограначивает точность системы).
В международной практике РСП МД получали название )з.э(! пзнпшепГайоп (.апб(лй Буз(егп). 7.2.3. РСП МД с риеиосигнальиьызи рпдиомалками Равносипзальный радиомаяк представляет собой наземное стапионарное РНУ, антенная система которого формирует на одной несущей частоте дзе неподвижные пересекающиеся диаграммы направленности (ДНА) уж(о) иУаз(н) ' Точка пересечения этих ДНА соответствует равносигнальному направлению РСН, с которого принимаются одинаковые по амплитуде сигналы. В равносигнальном КРМ (рис.
7.3,а) РСН должно совладать с линией курса (ЛК), т.е. с осью ВПП. В канале глиссады (рис. 7.4) РСН образуется в зертикальной плоскости и должно совпадать с линией глиссады (ЛГ), расположенной под углом ))с 3' ()еоп наклона гписсады) к горизонту. Рнс. 7.3. Диаграммы направленности антенн и спектральный состав сигналов равиосягнального КРМ (а), спектры принимаемых сигналов (б) и положение стрелки указателя курса бортового индикатора (в) при нахождении ЛА в точках А 2 и 3 Здесь О может сеатвьтствовазь азимуту о или углу места р.
145 Рнс. 7.4. Диаграммы направленности антенн и спектральный состав сигналов равиосигиального ГРМ (а), спектры принимаемых сигналов (б) и положение стрелки укиателя глиссады бор~оного индикатора (к) лри положении ЛА в точках 1,2 и 3 Отклонение самолета от ЛК или ЛГ приводит к превышению амплитуды Ц сигнала одной из ДНА над амплитудой Уз сигнала другой ДНА.
Сравнение этих амплитуд путем образования разности Ь(7 = Ц вЂ” Ц дает информацию о величине и знаке отклонений Аа и Ь(3. Чтобы исключить зависимость результата измерения А(7 от дальности до ЛА принимаемые сигналы лормкрукли, т.е. образуют с помошью АРУ отношение ЯЛЯ, + Ц). Сигналы, излучаемые по разным ДНА, идентифицируют по их модуляции: сигнал, излучаемый антенной с диаграммой (ы(0), модулируется по амплитуде (АМ) с частотой Р', = 90 Гц, а сигнал другой антенны — с частотой Рз = 150 Гц. Отклонение самолета от ЛК или ЛГ определяется при сравнении амплитуд спектральных составляющих сигнала с частотами Р, и Е~ в точке приема (рис.
7.3, би 7.4, б). Сигналы п инимаемые от авносигнального а иомаяка. Рассмот- рим в качестве примера канал глиссады РСП МД с равносигнальным ГРМ и учтем, что ГРМ излучает непрерывный АМ-сигнал (АМС). В точке приема образуется электромагнитное поле с напряженностью, равной сумме напряженностей полей, создаваемых антеннами ГРМ: е (г,)3) = Е„,ум(р)(1+тз!пй Г)япгоог = Е, япсоог, ез(А(3) = Е»у г(31)(1+ гл з(п йз() Яп озсг = Ез Яп соо(, где Š— амплитуда напряженности поля; т — коэффициент глубины АМ; й~ = 2ир'~ и йз = 2иг",.
Амплитуда напряженности суммарного поля в точке приема Е, =Е, +Е =Е [У!ф)+7; ф)~[1-ьт " з1пй!т+ .7.!(Р) 7;!(Р)+ Х2(Р) -ьт " з1п Йтт). Аз(Р) га!(Р) + газ(Р) (7.!) Коэффициенты при з1пй,т и з1пйзт определяют зависимость амплитуд колебаний частот модуляции от угла Р и называются коэфсРи!!лентами глубины пространственной модуляпии: м, = Х„(Р)[Л,(Р)+Л,(Р)] ', м = .Г, (Р)[Х (Р) + Х (Р)Г . Информативным параметром принимаемого сигнала является разность глубин модуляции (РГМ): М! М2 н! [ге! ф) Ха2 (Р)з[га! (Р) + Ха2 ф)1 (72) Положение ЛА на линии глиссацы соответствует АМ = О.
При отклонении ЛА вверх от линии глиссады у;! ф) > у; (Р) и ЬМ > О, а при полете ЛА ниже линии глиссады ЬМ < О (рис. 7.4,б). Бо товой п иемник ЛА реализует алгоритм (7.2). Дпя формирования сигналов, пропорциональных М, и М,, используется автоматическая регулировка усиления (АРУ) приемника (Прм) (рис. 7.5) по суммарному сигналу. Фильтры Ф-1 и Ф-2 выделяют сигналы с частотами модуляции Й! и Й„которые затем выпрямляются детекторами Д-1 и Д-2. В схеме сравнения (СС) образуется разность этих сигналов, пропорциональная РГМ и несущая информацию об угловом отклонении ЬО от заданной траектории захода на посадку (ЬО = =Л вк ° дыиЛО= Р нс. 7.5. Упрощенная структурная схема бортовой аппаратуры РСП МД Точность авносигнальных РСП.
Применим подход, изложенный в п. 6.2. Прн 7ы фс) = /; ф ) = /;(Рс) из (7.2) можно получить основное уравнение равносигнальной РСП: Переходя к погрешностям измерения РГМ и определения угла А(з, получаем -гг -! -1 ор ™роггм™р ™ ~Ла(Ро))Ла (Ро)~ =аг па (7.4) где П, = у,"(бв) I Я3с) — пеленгационная чувствительность. Подобное (7.4) соотношение можно получить и для канала курса.
Из (7.4) следует, что для повышения точности равносигнальной РСП необходимо увеличивать гл и 7,"фс) и уменьшать )',ф,) . Увеличение т ограничено тем, что в суммарном сигнале Е, (7Л) общий коэффициент модуляции на РСН не должен превышать ! . Уменьшение у (ра) ведет к снижению дальности действия РСП. Поэтому наиболее целесообразным средством повышения точности следует считать увеличение у фс) . Увеличивать крутизну ДНА можно сужением диаграммы, что приводит к сокращению угловых размеров зоны действия РСП, и для вывода ЛА, следующих под большими углами к заданной траектории в зону действия узких ДНА, приходится применять дополнительные антенны с широкой ДНА (см.
РСП с двухканальными радиомаяками). Одним из основных факторов, снижающих точность РСП, является влияние сигналов, отраженных от близких к ВПП объектов. Пусть ЛА находится в точке М на линии глиссады (ЛГ) (рис. 7.б), а угловое положе- Рис. 7.6. Искривление линии курса из-за влияния отраженного сигнала: а — ДНА п спектры ншучасмых сигналов; б — спектры прямого (!), отражешюго (2) и результирующего (3) сигналов в точках М~ н М, (масштаб по осн частот на рнс 7.6,а и 6 разный, а составляющиеся уменьшены) 148 нне отражающего объекта 0 характеризуется углом Р относительно ЛГ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
