Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы (2005) (1151784), страница 32
Текст из файла (страница 32)
7.14, б). Измеритель времени (ИВ) по полученным сигналам определяет интервал времени 1в. Т еб емый гол наклона глисса з задается вводом в бортовой вычислитель интервала Т,а, равного значению гв при полете ЛА по требуемой траектории. В вычислительном устройстве (ВУ) образуется раз- збт НОСТЬ ГВ -Т,В = 2о)3! У,„, КОтОрая НЕСЕТ ИНфОрМацИЮ Об ОТКЛОНЕНИИ Ор от требуемой траектории и используется для индикации положения ЛА на приборах экипажа и управления при автоматизации посадки. Основное уравнение УПС имеет вцд (О = а)3 ) (7.13) Сигналы РСП СД, принимаемые при полете в СПН (рис.
7Л5,а), содержат преамбулу, секторный и тест-сигналы, излучаемые слабо направленной антенной РМ, которая обслуживает всю зону действия, сигналы угловой информации и сигналы клнренса. Рис. 7.15. Сигналы, принимаемые бортовым приемником от азимутального радиомаяка при заходе иа посадку самолета в СНН. равном+ 40'(и) л в секторе клиренса(б) (КИЛ и КИП вЂ” левый и правый импульсы клплепсв, цС вЂ” дептр сквнпроввьпы) пв евмп у в ~, р. ного времени и кода опознавания функции. Посылка еьв служит для поддержания работы системы слежения за несущей частотой в бортовом приемнике.
Код опорного времени определяет момент начала отсчета времени в БА. Код опознавания функции необходим для организации соответствующих переключений в бА при переходе от одной функции к другой, мв " " ' фу""~, в которых является исключение ложной индикации при полете самолета вне СПН. Началу и концу сканирования соответствуют тест-импульсы «туда» (ТИТ) и «обратно» (ТИО), используемые при обработке сигналов угловой информации. Сигналы гловой ии о ма ии формируются на борту ЛА при прохождении луча ДНА соответствующего радиомаяка через место расположения антенны ЛА. Принимаемые сигналы представляют собой радио- импульсы, огибающая которых Сь и Св повторяет форму ДНА антенны 158 РМ.
При скорости сканирования ~;, = 0,02грал/мкс длительность этих импульсов составляет 50-200 мкс при ширине ДНА, равной 1-4'. Выделение угломерных сигналов основано на их отличительных признаках: максимальной интенсивности, определенной длительности и форме и симметрии относительно известного момента Тм соответствующего центру сканирования (ЦС) (рис.
7.15,б). При обнаружении другой пары сигналов Ср и Сь удовлетворяющих симметрии относительно ЦС и имеющих больший уровень, чем используемые при измерении, аппаратура переключается на определение угловых координат по этим сигналам. Измерение углового положения ЛА выполняется цифровым методом. Интервал г„д между максимумами сигналов Ср и С2 определяется по числу счетных импульсов, заполняющих этот интервал. Управляют счетчиком импульсы, формируемые в моменты достижения напряжением сигнала порогового уровня У„. Сррр~~рщ;,.аьрр..., „„.„,лр ° *СПН ° р .
зонтальной плоскости (вне сектора сканирования ДНА АРМ) передается с помощью импульсов клиренса КИЛ и КИП (рис.7.15,б), указывающих направление полета (например, «лети вправо»), необходимое для выхода в СПН. Импульсы клиренса (50'мкс) передаются в моменты начала сканирования «туда» и конца сканирования «обратно» («лети влево») и конца сканирования «туда» и начала сканирования «обратно» («лети вправо»). Нужное направление полета указывается превышением амплитуды пары импульсов, например, «лети вправо», не менее чем на 15 дБ над амплитудой другой лары («лети влево»). Структурная схема бортовой аппаратуры.
В бортовой аппаратуре импульсной РСП (рис. 7.16) сигнал с приемника (Прм) поступает на схемы ВИ-1 и ВИ-2, выделяющие импульсы С, и С2. Импульс С, открывает ви.р электронный ключ (ЭК), через который счетные импульсы с генератора ГСчИ поступают на ир [~рсррр ~- эк с счетчик (Сч). Ключ ЭК закрывается импульсом С2. Полученный аи« вт — "2 в счетчике код, соответствующий, например, времени гм поступает в вычислительное уст- П ройство. На это же устройство Рнс. 7.16. Упрощенная схема бортовой подается с датчика линии глис- аппаратуры РСП СД сады (ДЛГ) код, соответствующий Тйь После преобразования с использованием (7.13) в вычислительном устройстве (ВУ) вырабатывается код, содержащий информацию об угловом отклонении ЬО от требуемой траектории (например, об отклонении Ь13 от заданной с помощью ДЛГ).
Этот код используется для ав- 1$Э томатического управления ЛА прн посадке и для индикации положения ЛА на приборах экипажа. На рис. 7.1б не показаны цепи синхронизации и сброса накопленной в счетчике и вычислительном устройстве информации. Для установки этих устройств в исходное состояние могут использоваться тест- импульсы ТИТ и ТИО (см. рис.7.!5,б), излучаемые ненаправленной антенной радиомаяка в момент, когда ДНА направленной антенны находится на границе сектора сканирования.
Контрольные вопросы 1. К какому классу систем относятся РСП? 2. В чем основная задача РСП? 3. Каково основное отличие РСП са~пиметрового и метрового диапазонов? 4. Перечислите основные отлична РСП различных категорий. 5. Как задается траектория посадки в РСП метрового диапазона? 6. Какие измерительные каналы входят в состав РСП метрового диапазона и чем они отличаются друг от др> га? 7. Что является информативным параметролз сигнала РСП МД? 8.
Зачем нужна нормировка сигнала и как она осуществляется? 9. Чем отличаются сигналы диаграмм направленности равпосигнального радиомаяка РСП МД? 1О. Что такое пространственная модуляция? 11. Чем определяется точносп РСП МД с равносипшльными радиомаяками? 12. Чем вызываются искривления посадочной траектории и как с ними бороться? 13. Что произойдет, если высота травяного или снежного покрова под антеннами ГРМ увеличится? 14.
Зачем нужны суммарно-разностные радиомаяки в РСП? 15. Сравните выражения для информативного параметра сигнала РСП с суммарно-ревностным радиомаяком и равносигналъным радиомшшом. 16. Проведите сравнение выражений лля пеленгационной чувствительности систем, указанных в п.15. 17. Зачем нужен канал клиренса в двухканальном радиомаяке? 18. Почему отраженные сигналы канала клиренса практически не влияют на работу основного канала РСП? 19. Каковы основные недостатки РСП метрового диапазона и каким образом они устраняются в импульсных РСП? 20.
Как работает угломерная гюдсистема РСП сантиметрового диапазона? 21. Какие элементы входят в состав РСП СД? 22. Какие функции выполняет угломерный канал РСП СД и как они различаются на борту ЛА, использующего общую для всех функций бортовую аппаратуру? 23. Поясните принцип получения информации об угловом отклонении ЛА от требуемой траектории посадки. 24. Опишите сигнал, принимаемый бортовой аппаратурой РСП СД. 25. Исходя из основного уравнения РСП СД, дайте рекомендации по повышению точности системы и сформулируйте ограничения, возникающие на этом пути.
100 Глава 8. ДОПЛЕРОВСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ СКОРОСТИ 8.1. Принцип действия и особенности В настоящее время для вождения движущихся объектов широко используют автономные комплексные навигационные системы, предназначенные для непрерывного получения информации о текущем положении движущегося объекта в пространстве и отклонениях этого объекта от траектории, заданной программой движения. В авиационных системах датчиками информации служат автономные РНУ. Этн датчики определяют вектор скорости ЛА или положение ЛА относительно известных наземных ориентиров. В данной главе рассматриваются доплеровские измерители скорости, которые используются в системах счислентя пути, реализующих одноименный метод определения местоположения объектов (см.
п. 1.3 и рис. 1.4). Основными общими особенностями датчиков автономных РНС являются использование радиолокационного принципа и работа по сигналу, отраженному от земной поверхности нли от расположенных на этой поверхности объектов. Доплеровские измерители скорости (ДИС) предназначены для определения составляющих вектора скорости ЛА относительно подстилающей поверхности и выдачи этой информации экипажу и в систему счисления пути.
ч Наибольший практический интерес представляют составляю- ч„ щне вектора скорости, показанные на рис. 3.1, где У, — горизонтальная или путевая скорость (см. лА ч, ч„ рнс. 1.4,а), а составляющие У„, Чг (~ и Ъ; — совпадают с осями связан- ч, й ной с ЛА системы координат, ось Х которой направлена по продоль- ной оси ЛА, ось Х вЂ” в сторону рве.8.1.Составляющие вектора правого крыла, а ось У перпенди- скорости ЛА1Р н Р— воздушная кулярна плоскости ХОУ. скорость и скорость ветра) 161 6 — 3168 Принцип определения составляющих вектора скорости. Допустим, что на ЛА требуется найти составляющие вектора скорости Ч„ Ч и Ч,(рис.
8.2). Рнс. 8.2. Формирование вектора ралиальной скорости по одному из лучей диаграммы направленности антенны ДИС Для этого ДИС, установленный на ЛА, излучает сигнал с частотой Отраженный от земной поверхности сигнал (принимаемый на ЛА) имеет доплеровский сдвиг частоты Р;, = -2Ч,/Х, где Ч, — радиальная скорость; 2. — длина волны излучаемого сигнала. Пусть положение одного из лучей ДИС относительно связанных с ЛА координатных осей ХУУ характеризуется известными установочными углами Га Ва уа соответственно в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях (предполагается, что точка М находится на плоскости ХО7, параллельной земной поверхности). Тогда радиальная скорость Ч, = -Ч, созу+ЧзшВа = -Ч, соз(Г, -а,)соаВе+ Ч, з)п Вк (8.1) Соответствующий оси ДНА доплеровский сдвиг 2 Рж = — (Ч„соз(Г, -а,)созВе -Ч,гйп Ве).
ж (8.2) В (8.2) входят три неизвестных (Ч„а„., Ч;), для определения которых, а следовательно, и для определения полного вектора скорости необходимы три уравнения, получаемые при использовании трех или четырех лучей, и измерения Е" по каждому из них (рис. 8.3). Избыточное число лучей (большее трех) позволяет повысить точность измерений. Все лучи ДНА имеют одинаковые установочные углы В, в вертикальной плоскости. В четырехлучевом ДИС доплеровская частота по лучу 1 определяется выражением (8.2), а по остальным лучам: 162 2 г = — [Ъ'„сов(Ге+ел)совВ -У,япВ ), Ге = — (У, сов(Гл -а,)совВл -У, яп Вл), (8.3) 2 2 Г„= — (У„сов(Гл + а,)совВ, — У, яп Вл) . В самолетных ДИС скорость обычно определяют при горизонтальном полете (У, = 0).
При этом уравнения (8.3) упрощаются и при угле статического тангажа, Рнс 8З Одна "эвозыожньж равном нулю, л = — ~~; л = — л . В этой схем РасположениЯ лучей антенны ДИС лл л! лл лл ситуации информация о составляющих вектора скорости и угле сноса обычно формируется при совместном решении уравнений (8.3): (8.4) (8.5) 18а с1КГл(Глл глз )(г Г ) Соотношения (8.4) и (8.5) действительны для самолетного трехлучевого ДИС. Учитывая, что в ДИС измеряются отдельно каждая из г"„, а комбинации г" +Р' формируются в вычислителе, из (8.4) можно получить формулы для нахождения масштабных коэффициен- т тов Мл (/с = х; ус з).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
