Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 86
Текст из файла (страница 86)
40, а погрешность измерения азимута в девять раз меньше, чем погрешность измерения фазы. Это позволяет сформировать точную шкалу измерения азимута. Опорные сигналы передаются импульсами, излучаемыми при прохождении максимумами основной и дополнительной ДН через восточное направление. На борту ВС опорные сигналы используются для синхронизации бортовых генераторов частот 15 и 135 Гц. Бортовое оборудование содержит два практически идентичных канала грубою и точного измерения азимута, построенных аналогично измерителю системы ЧОК.
Система ТАСАР обеспечивает погрешность измерения азимута 2о = Г и находит весьма широкое применение благодаря относительно небольшим габаритным размерам. Некоторые варианты системы ТАСА)Ч обеспечивают наземное наблюдение воздушной обстановки (аналогично каналу наземной индикации РСБН).
10.6. Системы посадки самолетов Назначение, состав н основные типы систем посадки. Системы посадки (СП) предназначены для получения на борту ВС и выда- 442 чи экипажу и в систему автоматического управления информации о значении и знаке отклонения от установленной траектории снижения, а также для определения моментов пролета характерных точек при заходе на посадку и выполнении посадки. Посадка самолета является наиболее сложным и ответственным этапом полета с точки зрения обеспечения безопасности. Это обусловливает внимание, уделяемое Международной организацией гражданской авиации (1САО) стандартизации аппаратуры СП и предъявляемых к ней требований.
Нормы 1САО устанавливают три категории СП, которые характеризуются метеоусловиями, определяющими видимость наземных ориентиров, и высотой принятия решения Н„,. Под этой высотой понимается высота, отсчитанная от поверхности взлетно-посадочной полосы (ВП П) до колес самолета, на которой должен быть начат маневр ухода на повторный заход в случае отсутствия надежного визуального контакта с ВПП: ° 1 категория соответствует высоте принятия решения Н, > 60 м; ° 11 категория соответствует высоте принятия решения 30 м < <Н„<60м; ° П1 категория разбита на три подкатегории: а) !!!А характеризуется высотой принятия решения 15 м < Н„< < 30 м и наличием визуальных ориентиров при пробежке и рулежке самолета по ВПП; б) 111В характеризуется отсутствием высоты принятия решения (т.е.
вплоть до касания ВПП) и полным или частичным отсутствием визуальных ориентиров при пробежке самолета по ВПП; в) 11!С характеризуется отсутствием высоты принятия решения и визуальных ориентиров при пробежке и рулежке самолета по ВПП. Все системы посадки самолетов состоят из наземного и бортового оборудования. Наземное оборудование предназначено для излучения сигналов, несущих информацию об отклонении точки приема от заданной траектории снижения в горизонтальной (курсовые РМ— КРМ) и вертикальной (глиссадные РМ вЂ” ГРМ) плоскостях, а также об удаленности точки приема от расчетной точки приземления (дальномерные РМ вЂ” ДРМ) либо о прохождении некоторых фиксированных точек траектории (маркерные РМ вЂ” М РМ). Бортовое оборудование СП обеспечивает прием и преобразование сигналов наземных РМ и выдачу соответствующей информации на индикаторы пилотов и в САУ.
В настоящее время в эксплуатации находятся системы посадки метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. Системы посадки метрового диапазона. Системы посадки метрового диапазона наиболее широко используются в гражданской авиации. 443 В качестве международной системы посадки стандартизована система П В (1паггцпгепг 1апсйп8 Вуагепг). Международным стандартам соответствуют отечественные системы СП-70, -75, -80. Наземное оборудование системы П.8 содержит пять РМ: курсовой (КРМ), глиссадный (ГРМ) и три маркерных — дальний (ФМРМ), средний (СМРМ), ближний (ЬМРМ).
На рис. 10.!2 показан пример расположения радиомаяков системы П В относительно ВПП. Заданная траектория захода на посадку определяется положениями линий курса и глиссады, формируемых антенными системами курсового и глиссадного радиомаяков. ИнФормативный параметр сигнала в каналах курса и глиссады— разность глубин модуляции радиосигналов.
Канал курса использует частотный диапазон 108 ... 112 М Гц. КРМ расположен на оси ВПП. Антенная система КРМ формирует в различных модификациях системы либо две ДН, пересекающиеся на оси ВПП («равносигнальный» КРМ, рис. 10.13, а), либо две ДН, одна из которых имеет максимум в направлении оси ВПП, а другая минимум (нуль) в этом направлении (КРМ с «опорным нулем», рис. 10.13, б). В равносигнальном варианте антенная система КРМ излучает синфазные АМ сигналы с частотами модуляции Р; = 90 Гц и Ег = 150 Гц: е, г = Е, гХ г(<рН1+ ткггйп2яР; гг)гйпагй где Е,, — амплитуды напряженностей полей в максимумах ДН; ,7~ г(аг) — нормированные ДН в горизонтальной плоскости; т, г— коэффициенты амплитудной модуляции.
В дальней зоне при Е„, = Е г = Е результирующее поле равно ер — — е, +ег = Е Ц(д)+Яд)Ц!+ М, в!п2хф+ Мг яп2яЕгг)а)пы, где Мн 1г!г — коэффициенты глубины пространственной модуля- ги Х(р) 4у тгЛ(р) Х(~р)+ Хг(р) Х(~р)+ Хг(~р) Посадка Рис. 10.12. Пример расположения радиомаяков системы ПЫВ 444 Е,„2)2(««) Е»2120») ПП КРМ КРМ е,„, г,.(р) Е,„<Я(в) Рис. 10.13.
Диаграммы направленности антенн КРМ при равносигналь- ном (а) варианте и варианте с «опорным нулем» (б) Заданной линии курса (ЛК) соответствует направление, при котором М, = М, или разность глубин модуляции (РГМ) ЬМ = = М, — М, = О. Если две ДН пересекаются по оси ВПП, то необходимо выдерживать равенство т, = ть В бортовой аппаратуре (рис. 10.14) принимаемый сигнал после детектора разделяется фильтрами Ф1, Ф2, настроенными на частоты Р; и Е,. Полученные напряжения, пропорциональные коэффициентам модуляции, после детекторов Д1, Д2 подаются на схему сравнения СС. Сигнал с выхода последней пропорционален величине пМ, а следовательно, угловому отклонению точки приема от оси ВПП.
В варианте КРМ с «опорным нулем» антенная система формирует в ДН Я«р) АМ сигнал с частотами модуляции Е, и Р;. В ДН 9«р) формируется балансно-модулированный (БМ) сигнал с теми же частотами модуляции, фазы которых в двух лепестках отличаются на я: е, = Е Я(«р)~(1-~ т, яп 2кР)) е(1+т, яп 2кР~г)]явен'; ег = Е»2Да(«р)!(1+ т~ яп 2яЕг) — (1+ т2 яп 2яЕ2)))в)пои. При т, = та = т амплитуда результирующего поля в дальней зоне Ер — — 2Е,Я(«р)(1 + М, яп 2кРг+ М яп 2яЕ г~. Коэффициенты глубины пространственной модуляции: Рис. 10.14. Структурная схема бортового оборудования курсового канала 44 т! ! Е зЛ(р)~. 44 т1! Е за(р)~ 2 ! Е Д(зр)3' ' 2 ! Ем,Я,(гр)3' Разность глубин модуляции имеет вид ьМ М, М тЕ.зУМ Е.,Х(р) Заданной линии курса соответствует направление, при котором ЛМ= О.
Для обработки сигналов на борту самолета в обоих вариантах построения КРМ используется одна и та же аппаратура. Рассмотренные варианты КРМ используются в системах посадки 1 категории. Их недостатком является сильное влияние на положение линии курса сигналов, отраженных от местных предметов. В системах посадки П и 11! категорий используются двухканальные КРМ с «опорным нулем», в которых Формируются основной (узкий) и дополнительный (широкий) каналы. В узком канале (сплошные линии на рис.
10.15) ширина ДН равна 8... 10', что в 3 — 4 раза меньше, чем в одноканальном КРМ. Широкий канал (канал клиренса) имеет двухлепестковую ДН (пунктир на рис. 10.15), нулевое значение которой совпадает с линией курса (осью ВПП). Ширина каждого лепестка 30...40', а их максимумы ориентированы под углом 15... 20' к линии курса. Более узкая ДН основного канала способствует снижению влияния переотраженных сигналов. Канал клиренса (отклонения) служит для указания экипажу направления выхода в зону действия узкого канала. Е/Л! «ил -ф 30 20 1О 0 1О 20 30 +е Рис.
10.15. Диаграммы направленности двухканального варианта курсо- вого канала с «опорным нулем»: 1, 3 — излучение АМ сигнала; 2 4 — изучение БМ сигнала 446 Диаграммы направленности 7 и 3 соответствуют АМ сигналам с частотами модуляции 90 и 150 Гц, а диаграммы 2 и 4 — балансно-модулированным (БМ) сигналам с теми же частотами.
При этом с одной стороны от ЛК на борту заходящего на посадку самолета по каналу клиренса принимается сигнал с частотой модуляции 90 Гц, а с другой стороны от ЛК с частотой 150 Гц. При малых отклонениях от линии курса сигналы канала клиренса, переотраженные от местных предметов, будут поступать на вход бортового приемника. Для их подавления сигналы двух каналов КРМ должны отличаться по частоте (частотный клиренс) или фазе (квадратурный клиренс).
При частотном клиренсе сигналы широкого и узкого каналов сдвинуты по несущей частоте на 5...14 кГц. При квадратурном клиренсе несущие частоты в двух каналах одинаковы, но сдвинуты по фазе на 90'. Зона действия КРМ охватывает сектор +35' в горизонтальной плоскости и 7' в вертикальной плоскости. Дальностьдействия КРМ составляет 46 км в секторе +10' и 31,5 км в секторе +35' относительно оси ВПП. Допустимое отклонение по курсу от оси ВПП (для точки принятия решения) составляет: СП 1 категории ~10,5 м СП 11 категории.