Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы (2005) (1151784), страница 44
Текст из файла (страница 44)
11.9. Упрощенная структурная схема навигационного комплекса ближнего магистрального самолета (резервная аппаратура нс показана) Автоматический радиокомпас (АРК), являющийся вспомогательным средством навигации, и метеонавигационный радиолокатор (МНР) имеют выходы только на систему индикации. Навигационно-посадочная аппаратура (НПА) применяется для навигации по азимутальным радиомаякам зарубежной системы ближней навигации «ЧОК/ОМЕ» и посадки по всем существующим вариантам систем метрового диапазона. Сигналы ЭВМ используются в пилотажном комплексе (Пл.К).
В систему индикации и управления (СИУ) входят пульт управления (ПУ) и пульт ввода информации (ПВИ). Первый из них служит для управления блоком коммутации (БК), а второй управляет режимами 215 комплекса и используется для ввода в комплекс и индикации навигационных параметров.
Индикаторная часть СИУ представлена автоматическим навигационным планшетом (АНП) с подвижной картой, пилотаж- но-навигационными приборами (ПНП) и индикаторами МНР и ДИС (ИМНР и ИДИС). Навигационно-посадочный комплекс среднего магистрального самолета (например, БНК-2П самолета Ил-8б) основан на определении МЛА методом счисления пути по совместно обрабатываемым в ЭВМ данным от ДИС и ИКВ (рнс. 11.1О). Рис. 11.10. Упрощенная струкгурная схема навигационного комплекса среднего магистрального самолета (резервная аппаратура не показана) Для формирования и выдачи потребителям курса ЛА, а также для контроля работы ИКВ служит базовая система курса и вертикали (БСКВ). Совместная обработка информации от нескольких датчиков повышает точность счисления и увеличивает надежность и достоверность выдаваемых сигналов.
Программирование полета, счисление пути, коррекцию результа- тов счисления по данным РСБН и других датчиков выполняет ЭВМ комплекса. При полетах по зарубежным трассам лля коррекции местоположения применяется система ближней навигации «ЧОВ/0МЕ», аппаратура 216 угломерного канала которой входит в состав НПА, а дальномерная представлена самолетным дальномером (СД). Аппаратура НПА служит и для посадки по отечественным и зарубежным системам метрового диапазона. Датчиком местоположения ЛА может служить аппаратура РСДН, а резервным средством счисления пути — СВС. Перестройка частотных каналов радионавигационных средств обычно автоматическая с помощью ЭВМ. В состав системы индикации и управления (СИУ) включены пульт подготовки и контроля (ППК), предназначенный для управления режимами автоматической подготовки комплекса к полету, автоматического ввода программы полета в ЭВМ и стимуляции контроля комплекса, а также некоторые другие органы управления, не показанные на структурной схеме.
Вмесю автоматического навигационного планшета используется плановый индикатор навигационной обстановки (ПИНО). Состав и функции остальных элементов этого комплекса и комплекса ближнего магистрального самолета (БНК-! П) аналогичны. Контрольные вопросы 1. Чем вызывается флуктуацнонная погрешность? Имеет ли место эта погрешность прн испытании РНУ в безэховой камере? 2.
Что такое эквивалентная спектральная плотность флуктуаций, зачем вводят этот параметр? 3. Как зависит флуктуацнонная погрешность РНУ от дальности действия РНУ и параметров последнего? 4. Чем вызывается динамическая погрешность РНУ и от каких параметров РНУ она зависит? 5. Что такое оптимальная полоса пропускания измерителя? 6. Что произойдет с точностью РНУ, имеющего полосу пропускания измерителя, оптимизированную лля заданной дальности и скорости объекта, если далыюсгь увеличится, а скорость уменьшится? 7. Что такое комплексирование измерителей и какова его цель? 8. На чем основана схема простейшей комплексной системы? 9.
Из каких соображений выбирают измерители комплексной системы? 10. Чем отличается и что дает замкнутая комплексная система по сравнению с разомкнутой? 11. Что такое фильтр Калмана и какую функцию он выполняет в комплексной навигационной системе? 12. Какой измеритель используется в качестве основного в комплексной навигационной системе определения скорости и почему? ! 3. Что пониымот пол навигационным комплексом и какие задачи он решает? 14. Какие основные процессы предусмотрены алгоритмом работы навигационного комплекса? 15.
Какие РНУ используются в качестве датчиков навигационной и посадочной частей навигационно-посадочных комплексов грмкаанскнх ЛА и что они измеря1от? 217 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, РНС и РНУ являются основными источниками информации, необходимой для вождения подвижных обьекгов. Среди последних в наиболее тяжелых условиях находятся ЛА, что обусловлено высокими скоростями полета, совершаемого при возрастающей ат года к году плотности воздушного движения. По мере роста числа самолетов, перевозящих пассажиров и грузы, непрерывно возрастают требования к точности и надежности радионавигационных средств обеспечения безопасности и регулярности полетов. Поэтому для последней четверти ХХ в.
характерен рост номенклатуры и числа элементов устанавливаемого на борту самолета или вертолета радионавигационного оборудования(РНО). Для подтверждения достаточно сравнить РНО таких магистральных самолетов, как Ил-14, серийное производство которого начато в 1953 г, и Як-42, который стал эксплуатироваться с 1977 г. Для вождения самолета Ил-14 было достаточно минимального состава РНО: АРК, радиовысотомера и бортовой аппаратуры системы захода на посадку, тогда как через 25 лет для решения аналогичных летных задач на самолете Як-42 потребовался навигационный комплекс, состав которого показан на рис.
11.9. Аналогичная ситуация наблюдается и на военных ЛА. Однако здесь положение усугубляется необходимостью навигации на специфических режимах полета. Наиболее сложным из этих режимов считается режим маловысотного полета, используемый при преодолении зоны противовоздушной обороны противника. В этом режиме самолет летит на высоте 30 — 60 м, оптимальное значение которой соответствует наибольшей вероятности сохранения самолета. На рис 3.1 показаны завнсимости вероятности поражения самолета наземнь1ми средствами Р обороны Р„„р, возростающей с высотой полета ЛА, и Є— вероятности столкновения ЛА с наземными препятствиями, кото! рая, наоборот, тем больше, чем ниже летит ЛА. 0 При полете на высоте У,„, в условиях радиопротиводействия Рис. 3.1.
Зависимость вероятностей противника основное значение поражения ЛА наземными средствами приобретают автономные средоборонынстолкновснняЛАсназемны- ства навигации, для коррекции ми препятствиями от высоты пол~~~ Н. которых можно использовать 21в спутниковую РНС. Следует иметь в виду, что успех боевой операции существенно зависит от точности определения взаимного положения ЛА и объекта атаки. ~йи Расчеты показывают, что увеличение погрешности навигации и сопровождается сниже- 1 вв пнем вероятности поражения ол — — ф— цели (Р„„), и для достижения о4 ~ 4 4в желаемого результата требуютСя дОПОЛНИтЕЛЬНЫЕ ВЫЛЕТЫ (В) О НЕ 2ОО ЗЕО 4ОО е, ч самолетов (рис.
3.2), что нецелесообразно по тактическим и Рис. З.2. Зависимость вероятности посажения цели Р„, от погрешности экономическим соображениям. определения взаимного положения ЛА При уровне потерь атакующих ЛА порядка единиц процентов от их числа и цене одного ЛА, доходящей до 100 млн. долларов, стоимость одного боевого вылета в среднем может составлять несколько сотен тысяч долларов.
Авиационная радионавигация как отрасль науки и техники зародилась примерно 70 лет назад и за истекшие годы интенсивно развивалась. Теоретические и практические разработки позволили довести точность отдельных РНУ и РНС до предельного уровня, когда погрешность измерения навигационных элементов ограничивается неустранимыми природными причинами. Так, заметного увеличения точности ДИС трудно ожидать даже прн существенной модернизации этого РНУ, котороя сопровождается усложнением и удорожанием аппаратуры и снижением ее надежности. Еще более наглядным является пример спутниковой РНС.
Точность измерения дальности при самой совершенной аппаратуре соответствует погрешности, равной примерно 1О м, и для уменьшения этой погрешности приходится переходить к дифференциальному варианту построения СРНС и ограничению ее рабочей зовы. Тем не менее совершенствование радионавигационных средств продолжается н характеризуется разработкой и вводом новых РНС, например, спутниковых н систем посадки сантиметрового диапазона, и улучшением тактико-технических параметров имеющейся бортовой аппаратуры. Основными направлениями совершенствования бортового РНО являются: микроминиатюризация; расширение областей применения цифровой обработки сигналов; интеграция бортовой аппаратуры; комплексирование измерительных устройств, а также их стандартизация. Микроминиатюризацня основана на использовании достижений микроэлектроники.
Применение интегральных схем способствует получению аппаратуры с удельной плотностью порядка 1 кгlдм', и обладаюгдей к тому же повышенной надежностью и малым электропотреблением. 219 Цифровая обработка сигналов является одним из основных средств повышения точности и стабильности работы радиоэлектронных устройств. Исходя из достоинств цифровой обработки, преобразование аналогового сигнала в цифровую форму следует выполнять как можно ближе к входу приемного тракта, что требует соответствующего повышения быстродействия АЦП и последующих цифровых устройств.
Интеграция бортовой аппаратуры (фуиклиональное колямексировавие) является средством снижения массогабаритных параметров радиоэлектронных устройств. В основе интеграции лежит возможность непользования одного функционального устройства в двух или нескольких системах. Примером функционального комплексивования может служить использование одного и того же приемника в системах ближней радиосвязи и в аппаратуре радиосистемы посадки самолета. Комплексирование измерительных устройств (системное колтлексировалне) — средство повышения точности и надежности РНС. Этот внд комплексирования рассмотрен в гл. 11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
