Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Основные из этих параметров (в горизонтальной плоскости) для пары самолетов ВСО, ВС! показаны на рис. 10.22. Например, для поддержания строя обычно необходимо определять дистанцию, измеряемую в направлении горизонтального движения (гг), интервал, измеряемый в перпендикулярном направлении (!), и превышение по высоте (на рисунке не показано). Однако эти параметры не могут быть непосредственно измерены и должны вычисляться по результатам измерения других параметров.
Непосредственно на борту взаимодействующих ВС могут быть измерены расстояния (дальность |)) и скорости их изменения (радиальные скорости), относительные пеленги (а) или курсовые углы (О), относительные углы места. Дальности измеряются методом «запрос-ответ» (ВСО передает запрос и принимает ответ ВС1) или «однопутевым» методом по времени запаздывания принятого на ВСО сигнала ВС! относительно известного момента его излучения. «Однопутевой» метод обладает существенным преимушеством перед методом «запрос- ответ» с точки зрения пропускной способности системы, так как по сигналу ВС! дальность до него (и радиальную скорость подопплеровскому сдвигу частоты) могут измерить все самолеты, принявшие сигнал. Однако реализация метода требует высокоточной синхронизации временных шкал взаимодействующих самолетов.
456 Для измерения относительных угловых координат (пеленгов и углов места) могут быть использованы амплитудные или фазовые методы. Использование амплитудного метода предполагает наличие на борту самолета антенны с узконаправленной ДН. В секторе обзора этой ДН измерение направления прихода сигнала может быть произведено с достаточной точностью. Однако установка на борту современных самолетов антенной системы, обеспечивающей круговое вращение (сканирование) узкой ДН, сопряжено с большими техническими трудностями.
На практике зона обзора, в которой могут быть измерены угловые координаты, оказывается весьма узкой (около ~30 ... 45') относительно оси самолета. Однако для решения ряда задач МСН этого вполне достаточно. При использовании фазового метода угловые координаты определяются по разности фаз высокочастотных сигналов, принимаемых разнесенными антеннами. В частности, для этих целей могут быть использованы разреженные антенные решетки, обеспечивающие устранение неоднозначности, присущей фазовым методам.
В этом случае принципиально может быть обеспечена круговая зона обзора как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях при высоком темпе обновления угломерной информации. Основной проблемой при этом являются искажения фазы принимаемых сигналов за счет влияния фюзеляжа самолета, что существенно затрудняет обеспечение требуемой точности. Более перспективным представляется определение угловых координат на основе обмена между взаимодействующими самолета- Север х, Рис.
10.22. Координаты, определяюгцие взаимное положение пары самолетов 457 ми информацией об абсолютных координатах. Такое решение тем более оправдано, что практически любой вариант совместного использования группы самолетов обязательно предполагает обмен между ними служебной информацией. На борту современного самолета имеются различные средства для определения собственного местоположения и параметров полета: РСБН, РСДН, ИНС, ДИСС и т.д.
Основным источником данных об абсолютных координатах самолета и его скорости является в настоящее время СРНС. Будем считать, что абсолютные координаты определяются в прямоугольной системе координат (см. рис. 10.22). Ось Хнаправлена на Север, ось У вЂ” вертикально вверх (на рис. 10.22 не показана), ось Удополняет систему до правой. При наличии в составе аппаратуры МСН канала информационного обмена на борту каждого ВС группы (например, ВСО на рис. ! 0.22) наряду с собственными абсолютными координатами хо, ум г можно получить информацию об абсолютных координатах взаимодействующего с ним ВС1 в той же системе координат: хн ун ~ь Это позволяет на борту ВСО определить относительные координаты: М = х~ 'Ь ДУ~ = У~ Уо' М = ~~ — Гв, полностью определяющие положение ВС1 относительно ВСО.
При этом пеленг а и угол места !) самолета ВС! относительно ВСО определяются выражениями: а = агсгя —; !) = агсяп —. М. 0 Дальность между самолетами также может быть определена по вычисленным относительным координатам: Наличие двух независимых каналов определения дальности (непосредственные измерения и вычисления по прямоугольным координатам) может быть использовано для повышения точности и достоверности местоопределения при вторичной обработке. Наряду с относительными координатами информационный обмен позволяет определить и составляющие вектора относительной скорости Ьт = та — ун что обеспечивает возможность экстраполяции относительных координат в промежутках между моментами их определения.
Усложнение задач, которые ставятся перед системами МСН, приводит к необходимости определения и передачи по каналу связи ряда других параметров относительного положения и параметров полета. Например, в некоторых случаях может использоваться об- 458 мен данными о пространственной ориентации самолета (углах крена и тангажа). Более простые задачи решаются, естественно, при меньшем числе измеряемых параметров. В качестве примера далее рассмотрена задача встречи двух самолетов в воздухе. Обеспечение встречи самолетов в воздухе. Задача встречи двух самолетов в воздухе является исторически первой задачей, относящейся к МСН, которая была сформулирована и решена.
Задача решается иа основе измерения дальности между самолетами и отклонения от нулевого пеленга по отношению к взаимодействующему ВС (рис. 10.23), Самолеты ВСО и ВС! обмениваются между собой сигналами запроса и ответа„измеряя дальность О. Для определения отклонения от нулевого пеленга используется антенная система с двумя диаграммами направленности, пересекающимися на определенном, заранее выбранном направлении (направлеиии нулевого пеленга). В качестве направления нулевого пеленга технически удобно выбрать направление строительной оси самолета.
Отклонение вектора путевой скорости от этой оси (угол сноса) измеряется допплеровским измерителем скорости и угла сноса. Принимая сигналы ВС! по каждой из пересекающихся диаграмм направленности и сравнивая их амплитуды, можно судить о величине отклонения от равносигиальиого направления в определенной зоне вблизи от направления нулевого пеленга. Основным параметром, характеризующим отклонение ВС! от линии нулевого пеленга, является коэффициент разиослышимости: КРС вЂ” Ц ~2 Ы (У, + (У 2и(гр) где Ц и У, — амплитуды сигналов, принимаемых по первой и второй антеннам соответственно. Направление, при котором КРС = О, принимается за направление нулевого пеленга.
Таким образом, иа борту ВСО известна дальность до ВС! и отклонение от нулевого пеленга. Это позволяет выработать траек- л нулевою еленгв всо Рнс. 10.23. Схема для решения задачи «Встречи» 459 торию полета ВСО по направлению к ВС1. Вид траектории зависит от конкретных условий полетного задания.
На борту ВС! также измеряется дальность до ВСО. Угловое положение ВСО на борту ВС! может быть получено от ВСО, если между двумя ВС имеется канал информационного обмена. Принципы построения бортовых СПС. В соответствии с требованиями 1САО системой предупреждения столкновений должны быть оборудованы все самолеты гражланской авиации. Исключение могут составлять самолеты местных воздушных линий, осуществляющие полеты на малых высотах по визуальным ориентирам.
Определение возможности конфликтной ситуации при сближении двух самолетов предполагает введение определенных критериев опасности сближения. Формирование критериев производится по данным о параметрах воздушной обстановки, вырабатываемым каждым самолетом независимо (автономные БСПС) или с использованием обмена информацией между самолетами либо между самолетом и наземными службами (неавтономные БСПС).
В настоящее время автономные БСПС не находят применения ввиду технической трудности определения параметров траекторий других самолетов с помощью оборудования только данного самолета. Оценка опасности, как правило, производится раздельно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что связано с предположением малости вертикальных составляющих скоростей ВС. В горизонтальной плоскости степень опасности конфликтующего самолета (КС) определяется обычно двумя основными факторами: временем, оставшимся до момента наибольшего сближения г,ы, и величиной дальности наибольшего сближения (пролета) й„. Рассмотрим кинематическую схему сближения двух самолетов ВСО и ВС1 в горизонтальной плоскости (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
