Классификация ртс навигации и посадки

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Для определения места судна при плавании в открытом море и вблизи берегов широко применяются радиотехнические средства (РТС). Особое значение PTC играют при плавании во время ограниченной видимости, когда нельзя применить визуальные способы определения места судна.

К РТС относятся радиомаяки ненаправленного (кругового) и направленного действия, судовые и береговые радиопеленгаторные установки, радиосредства для измерения расстояний, гиперболические радионавигационные системы, судовые и береговые радиолокационные станции (РЛС).

Радиомаяк кругового действия. С помощью судового радиопеленгатора радиомаяк дает возможность получать линию положения судна в виде прямой при удалении его от судна до 300 миль.

Радиомаяки кругового действия работают группами. В каждой навигационной группе работает по пять-шесть радиомаяков с таким расчетом, чтобы можно было получить большее число комбинаций линий положения судна.

Однако радиопеленги не могут быть получены одновременно, причем промежутки времени между ними достигают нескольких минут; кроме этого, при пеленговании радиомаяков не всегда удается соблюдать последовательный прием подаваемых ими сигналов и переход от радиомаяка к радиомаяку в каком-либо определенном направлении. Иногда приходится один из выбранных радиомаяков пропускать, чтобы не упустить время подачи сигнала другим маяком. Поэтому при пеленговании, в момент взятия отсчета радиопеленгов, необходимо записывать показания компаса, лага и момент по часам с тем, чтобы для определения места можно было привести пеленги к одному моменту положения судна.

Радиомаяки направленного действия. Наибольшее распространение из этого вида радиомаяков получили секторные радиомаяки, дающие пеленг, а также створные маяки.

Секторные радиомаяки состоят из передатчика и трех антенн, и они излучают сигналы по определенным пеленгам по окружности или в секторе, обслуживаемом данным маяком. Преимущество этих радиомаяков в том, что для определения радиопеленгов на судах не требуется установки радиопеленгаторов, так как эти сигналы могут приниматься обычными судовыми радиоприемниками, применяемыми для связи.

Створные радиомаяки служат для указания оси фарватера в узкостях, при входе в порт, гавань и т. п.

Гиперболические навигационные системы. Эти системы получили свое название потому, что при их использовании линией положения является гипербола — геометрическое место точек, в каждой из которых разность расстояний до двух заданных точек-фокусов является постоянной. В зависимости от способа измерения разности расстояний гиперболические системы делятся на фазовые и импульсные. Гиперболические навигационные системы представляют собой сочетание нескольких (2 — 3) ведомых, одной ведущей береговых радиостанций, работающих совместно, и специальной судовой аппаратуры.

Место судна определяется вначале по карте с сетками линий положения данной системы, как точка их пересечения, а затем координаты этой точки переносят на путевую карту.

Рабочая дальность действия существующих фазовых систем днем составляет около 300, ночью —д о 500 миль. На расстояниях до 50— 100 миль фазовые системы обеспечивают очень высокую точность определения места.

Импульсные гиперболические системы обеспечивают дальность действия 600 миль днем и около 1200 миль ночью.

Радиолокатор. Он очень удобен при плавании во время ограниченной видимости и в узкостях. С его помощью контролируют путь судна при плавании в зоне его действия, а также выбирают правильный маневр для расхождения со встречными судами.

Все современные РТС могут применяться в самых различных уcловиях плавания, но они имеют и ряд отрицательных сторон, как, например, сложность устройства, недостаточная надежность и трудность в выполнении ремонта в судовых условиях.

Однако РТС получили широкое развитие и с каждым годом совершенствуются, что создает предпосылки к их использованию для управления судами в любой точке Мирового океана.

Применение радиомаяков кругового действия

Принцип направленного приема. Радиомаяк кругового действия представляет собой радиопередатчик, установленный на берегу и равномерно излучающий радиоволны по горизонту. Передатчик радиомаяка снабжается автоматическим устройством для включения и выключения передачи сигналов в соответствии с расписанием его работы. Сигналы, подаваемые радиомаяками, представляют собой позывные в виде сочетаний точек и тире, соответствующих определенным буквам по азбуке Морзе, и длительного тире для пеленгования.

Пеленгование осуществляется с помощью радиоприемного устройства, установленного на судне, называемого радиопеленгатором. В основе определения направления на радиомаяк лежит свойство рамочной антенны, заключающееся в том, что сила приема сигналов зависит от угла между плоскостью рамочной антенны (рамки) и направлением проходящей электромагнитной волны — радиосигнала.

Если плоскость рамки (антенны) расположена под прямым углом (рис. 96) к направлению распространения электромагнитной волны (положение I), то в обеих частях рамки индуктируется равная, но противоположная по знаку электродвижущая сила (э. д. с) , и сила звука в радиоприемнике будет равна нулю.

При положении рамки под углом ср к направлению приходящей волны (положение II) в той части рамки, которая обращена к радиомаяку, э. д. с. возникает раньше, чем в противоположной части, вследствие чего произойдет сдвиг фаз э. д. с. , и в рамке появится суммарная электродвижущая сила, которая будет вызывать звук в приемнике.

Когда плоскость рамки повернута по направлению на радиомаяк, то угол cp = 0°, в рамке возбуждается максимальная э. д. с. и в приемнике также будет максимальная сила звука (положение III).

Процесс радиопеленгования заключается в том, чтобы поворотом рамочной антенны добиться минимума слышимости радиосигнала и по нему определить направление электромагнитной волны от передающей станции.

В современных пеленгаторах поворот рамочной антенны при пеленговании заменен поворотом искателя — гониометра.



Рис. 96

Сшибки радиопеленгования. Точность измерений с помощью радиопеленгатора зависит от состояния внешней среды, в которой распространяются электромагнитные волны, от местных условий приема, несовершенства аппаратуры и от индивидуальных качеств и натренированности судоводителей.

Таким образом, ошибки, присущие радиопеленгованию, делятся на индивидуальные, инструментальные и внешние.

Индивидуальные ошибки зависят от точности определения судоводителем минимума слышимости и снятия отсчета по лимбу пеленгатора.

Как указывалось выше, минимальная слышимость подаваемых радиомаяком сигналов и их исчезновение наступают в тот момент, когда плоскость радиопеленгаторной рамки расположена перпендикулярно направлению распространения радиоволны. В действительности от различных причин (от мощности маяка, расстояния до него, чувствительности приемника и т. п.) сигнал маяка пропадает раньше, чем рамка расположится под углом 90°. Угол, внутри которого наблюдатель не прослушивает сигнала пеленгуемого маяка, называется углом молчания. Величина угла молчания зависит от физиологических свойств человеческого уха. Существует так называемый порог чувствительности уха. Звуки, интенсивность которых оказывается ниже порога чувствительности, не слышны наблюдателю.

Вследствие этого при небольших поворотах гониометра от нулевого положения сигнал маяка в приемнике настолько слаб, что не воспринимается ухом.

Чем больше угол молчания, тем большая ошибка может быть допущена при определении радиопеленга. Чтобы уменьшить эту ошибку, следует замечать отсчеты по лимбу в моменты появления слышимости сигнала при поворотах гониометра вправо и влево от нулевого положения слышимости, а затем эти отсчеты осреднять. Опытные наблюдатели допускают ошибку, не превышающую 0,2 величины угла молчания.

Инструментальные ошибки связаны с несовершенством конструкции радиопеленгатора и качеством его установки на судне. При установке рамочной антенны на судне она должна быть ориентирована по диаметральной плоскости. Если при отклонении рамки от вертикали на 15° ошибка в пеленге не будет достигать даже 1, а отклонение рамки даже на незначительный угол от диаметральной плоскости вызывает большую ошибку в пеленге, которая будет постоянной, а ее величина может быть установлена лишь при определении радиодевиации.

Рамки пеленгаторов в некоторых условиях способны принимать электромагнитную энергию, подобно открытой антенне, частично теряя свойства направленного приема. Эта способность носит название антенного эффекта, и в этом случае нельзя точно установить минимума слышимости сигнала.

Внешние ошибки зависят от условий распространения электромагнитных волн и от местных условий приема. К такого рода ошибкам относится ночной эффект, береговой эффект или береговая рефракция.

Для уменьшения ошибки от ночного эффекта рекомендуется производить радиопеленгование маяков, удаленных от судна не более чем на 30 миль, при этом следует брать подряд несколько пеленгов одного и того же маяка и рассчитывать средний пеленг.

Береговой эффект наблюдается при радиопеленговании в небольшом удалении судна от берега. Суть его заключается в том, что при пересечении линии раздела между берегом и водной поверхностью (уреза воды) происходит частичное отражение электромагнитной волны и возникающее при этом вторичное поле основной волны вызывает изменение фазовой структуры поля этой волны, что приводит к появлению ошибок в радиопеленговании. Ошибка в пеленгах получается тем больше, чем острее угол между истинным направлением на радиомаяк и линией берега. Если истинное направление на маяк перпендикулярно линии берега, то береговой эффект не проявляется.

2. Классификация радиотехнических средств навигации (10 мин).

3. Навигационные системы координат (30 мин).

4. Навигационные параметры (элементы) (29 мин).

Сущность и задачи воздушной навигации

Навигация - наука о методах и средствах вождения подвижного объекта и получения информации о его положении и движении.

Методы и средства навигации основаны на использовании свойств и закономерностей различных физических явлений и процессов (свойств магнитного поля Земли, явления изменения атмосферного давления с высотой полета, зависимости давления воздушного потока от скорости полета ЛА, закономерности изменения взаимного положения небесных светил, свойств световых волн и радиоволн и т.д.). Методы и средства радионавигации, в частности, основаны на использовании свойств и закономерностей распространения радиоволн.

Таким образом, авиационная радионавигация - наука о радиотехнических методах и средствах вождения и получения информации о положении и движении ЛА.

Движение ЛА осуществляется по определенной траектории.

Траекторией полета называется пространственная кривая, по которой перемещается центр масс ЛА (ЦМ ЛА) в процессе его полета (рис.1).

Рис.1. Геометрические построения для траектории ЛА

Проекция траектории полета на земную поверхность называется линией пути (маршрутом).

Проекция траектории полета на вертикальную плоскость называется профилем полета.

Точка земной поверхности, над которой находится ЦМ ЛА в текущий момент времени, называется его местоположением (МПЛА).

В настоящее время при характеристике самолетовождения различают двухмерную, трехмерную и четырехмерную навигацию.

Для двухмерной навигации характерно задание и выдерживание только маршрута полета.

В трехмерной навигации к этому добавляются задание и контроль профиля полета.

Основной задачей воздушной (авиационной) навигации является вывод подвижного объекта по оптимальной (наивыгоднейшей для данных условий) траектории в заданную точку или область пространства в заданный момент времени. Решение этой общей задачи подразделяется на ряд частных задач, разнообразных по характеру и методам решения. К частным задачам навигации относятся:

выбор и расчет оптимальной траектории ЛА и временных характеристик движения (при подготовке к полету и в процессе полета с учетом изменения условий полета);

измерение основных навигационных параметров (НП) ЛА, т.е. величин, характеризующих текущие координаты ЛА, направление и скорость его перемещения;

сравнение результатов определения навигационных параметров с заданными или расчетными значениями и выработка корректирующих команд (сигналов), обеспечивающих движение ЛА, с целью решения основной навигационной задачи;

непосредственное воздействие на органы управления ЛА с целью изменения его углового положения (стабилизации) относительно центра масс.

При полете по маршруту и в районе аэродрома может одновременно находиться большое количество ЛА, что приводит к необходимости постоянного диспетчерского контроля и регулирования процесса выполнения полетов, поддержания установленного порядка движения ЛА в воздушном пространстве с целью регулярности и безопасности полетов. Этот круг задач решается средствами и методами управления воздушного движения (УВД) путем непосредственной передачи команд (управляющей информации) на борт ЛА руководителем полетов или системой автоматической передачи данных, а также путем суточного и перспективного планирования.

При массированном применении авиации для обеспечения безопасности полетов появляются новые навигационные задачи: обеспечение полета ЛА в боевых порядках, предупреждение столкновений ЛА в воздухе и обеспечение их посадки.

Классификация радиотехнических средств навигации

Можно указать основные способы классификации радиотехнических методов и средств навигации:

1) по типу определяемого навигационного параметра;

2) по типу измеряемого РНП;

3) по назначению;

4) по дальности действия;

5) по способу определения МПЛА.

По первому признаку радионавигационные методы и средства подразделяют на угломерные (пеленгационные), дальномерные, разностно-дальномерные, измерители линейных (радиальных) и угловых скоростей и комбинированные (позволяющие совместно определять различные навигационные параметры).

По второму типу различают фазовые, амплитудные, частотные, временные и комбинированные методы и РТСН. В табл.1 приведены навигационные и информативные параметры сигналов наиболее распространенных РТСН.

По назначению РТСН подразделяют на системы:

посадки, навигации (трассовой и в приаэродромной зоне), а также средства, используемые в комплексах управления воздушным движением (УВД);

предупреждения столкновения, измерения путевой скорости ЛА, опознавания и др.

По дальности действия различают радионавигационные средства:

глобальные, т.е. неограниченной дальности действия, позволяющие определять место ЛА в любой точке земного шара или в околоземном пространстве;

дальней навигации - для полетов ЛА на расстояние до 2500. 3000 км или от 1500 до 14000 км от радионавигационных точек (РНТ), относительно которых определяются пространственно-временные координаты ЛА;

ближней навигации - для полетов ЛА на расстояние до 350. 450 км от РНТ.

Информативный параметр сигнала (РНП)

По пятому признаку применяемые на практике РТСН подразделяются на три типа:

1) РТСН, с помощью которых МПЛА определяется способом линий (поверхностей) положения (угломерные, дальномерные, разностно-дальномерные и их комбинации);

2) РТСН, обеспечивающие определение МПЛА способом счисления пути (прежде всего инерциально-доплеровские и воздушно-доплеровские);

3) РТСН, обеспечивающие определение МПЛА обзорно-сравнительными способами (радиотепловые устройства, РЛС обзора земной поверхности, корреляционно-экстремальные).

Кроме того, радиотехнические методы и средства можно подразделять по некоторым другим признакам:

по характеру излучения (с непрерывным и импульсным излучением);

по степени автономности (автономные и неавтономные);

по степени автоматизации (автоматические, полуавтоматические и неавтоматические);

по способу индикации - с визуальной индикацией (стрелочный прибор, цифровое табло, электронно-лучевая трубка) и слуховой.

Для определения местоположения ЛА (МПЛА) и изучения характера его движения необходимо проанализировать положение ЛА и перемещение относительно другого тела или связанной с ним системы координат. Поэтому вопрос о системе отсчета в навигации является одним из основных. Кроме того, все возрастающая степень автоматизации вождения ЛА требует четкого математического описания навигационных задач в виде формул. При их составлении необходим выбор таких систем координат, которые должны обеспечивать:

решение навигационных задач с требуемой точностью;

получение наиболее простых соотношений;

быстрое программирование заданной траектории;

использование единой системы координат для охвата достаточно большой по площади территории;

наглядную информацию о МПЛА относительно линии заданного пути (ЛЗП) или основных ее точек.

В зависимости от масштабов перемещений ЛА системы отсчета могут быть местными, глобальными и космическими. Последние в данной работе не рассматриваются. Местные системы координат, начало которых связывается с Землей, используются в качестве систем отсчета при сравнительно небольших перемещениях, когда поверхность Земли можно считать плоской. По своей форме они могут быть прямоугольными, цилиндрическими и сферическими. Такие системы координат находят широкое применение при счислении пути на расстояния десятков и сотен км (_1000 км), при управлении ЛА в период взлета и посадки, при определении местоположения относительно ориентиров, целей, промежуточных пунктов маршрута (ППМ) и т.п.

Одну из осей местной горизонтальной системы координат обычно совмещают с северным направлением С (Х) меридиана, проходящего через радионавигационную точку (РНТ), в которой установлена наземная радионавигационная аппаратура; ось OY (рис.2) направляют по местной вертикали, а ось OZ проводят в горизонтальной плоскости перпендикулярно осям OY и OC (Х) таким образом, чтобы образовалась правая ортогональная система координат.

Место ЛА определяются:

- в сферической системе координат дальностью Д, азимутом q и углом возвышения (места) b (рис.2),

- в прямоугольной системе - координатами x, y, z.

- в цилиндрической системе положение точки М определяется координатами дальностью Д, азимутом q, у (высотой полета Н).

Рис.2. Горизонтальная прямоугольная, сферическая и цилиндрическая

нормальная земная система координат (НЗСК) OoXgYgZg;

нормальная система координат (НСК) OXgYgZg;

связанная система координат (ССК) OXYZ.

Начало НЗСК фиксировано по отношению к Земле, ось OoYg проходит по местной вертикали, а оси O0Xg, OoZg направляются в горизонтальной плоскости в соответствии с решаемой задачей. Начала НСК и ССК обычно совмещаются с центром масс ЛА.

Оси НСК (OXgYgZg) направляются параллельно осям НЗСК. Оси ОХ и OY ССК, называемые соответственно продольной и нормальной осями, лежат в плоскости симметрии самолета (ЛА), а боковая ось OZ - перпендикулярно этой плоскости, образуя правую ортогональную систему координат. Обычно оси ССК совмещаются со строительными осями или с главными осями инерции самолета (ЛА).

Рис.3. Нормальная земная, нормальная и связанная системы координат

ССК используется при измерениях, например, скорости и угловых координат бортовыми навигационными устройствами. НСК является опорной при определении угловых положений осей ЛА.

Глобальные системы координат жестко связаны с Землей и применяются для навигации, охватывающей всю или значительную часть земной поверхности. Наиболее распространенными глобальными системами координат являются: географическая (или геодезическая), геоцентрическая (геосферическая), а также левая и правая ортодромические системы координат.

В географической (геодезической) системе координат ОгXгYг (рис.4), применяемой для решения задач воздушной навигации, за поверхность Земли принимают поверхность эллипсоида вращения. В качестве такого эллипсоида в нашей стране Постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 г. принят эллипсоид Красовского. Эллипсоид получил название по имени члена-корреспондента Академии наук СССР Ф.Н. Красовского, возглавлявшего работы по определению размеров земли. Малая полуось эллипсоида Красовского составляет 6 356 863 м, а большая (экваториальный радиус Земли) - 6 378 245 м. В ряде других стран мира за модель Земли принят эллипсоид Хейфорда-Кларка, отличие размеров которого от эллипсоида Красовского не превышает сотен метров.

Положение точки С на поверхности эллипсоида вращения определяется геодезическими координатами - геодезической широтой jг и геодезической долготой lг (рис.4). Геодезической широтой точки называется угол между плоскостью экватора и нормалью к поверхности эллипсоида в этой точке. Следует заметить, что нормаль пересекает плоскость экватора в общем случае не в центре. Широта отсчитывается от плоскости экватора к северному (РN) и южному (РS) полюсам от 0 до ± 90 0 соответственно. На рис.4 (и далее) буквами O, x, y, z обозначена основная система координат, связанная с центром Земли и вращающаяся вместе с ней.

Геодезической долготой называют двугранный угол, заключенный между плоскостями Гринвичского (начального) меридиана (ГМ) и местного меридиана (ММ) точки С. Долгота измеряется либо центральным углом в плоскости экватора, либо дугой экватора в пределах от 0 до 360 0 . Долгота, отсчитываемая в восточном направлении, имеет знак плюс, а в западном - минус.

Рис.4. Географическая (геодезическая) система координат

На аэронавигационные и топографические карты наносятся меридианы и параллели геодезической системы координат, поэтому положение точек на земной поверхности принято определять геодезическими координатами.

Хотя поверхность эллипсоида имеет строгое математическое описание, но формулы, описывающие решение задач воздушной навигации, оказываются столь сложными, что практически могут быть реализованы лишь с помощью высокоскоростных бортовых цифровых вычислительных машин, обладающих большим объемом памяти. Поэтому модель Земли упрощают, представляя ее в виде шара радиусом 6371110 м.

Система координат ОгцХгцYгц, в которой Земля представляется в виде шара, называется геоцентрической (геосферической) (рис. 5). Отсчет геоцентрической широты (j) производится между плоскостью экватора и направлением радиуса - вектора. Способ отсчета геоцентрической долготы (l) совпадает со способом отсчета географической долготы.

Рис.5. Геоцентрическая (геосферическая) система координат

Однако при решении задач воздушной навигации даже и в этом случае требуются сложные программы для реализации их в БЦВМ, так как в формулы входят тригонометрические функции координат l и j.

При решении задач воздушной навигации вблизи экватора в полосе ±(400. 900) км при допустимых погрешностях 0,2. 1 % навигационные формулы существенно упрощаются. Желание решать навигационные задачи по упрощенным алгоритмам в районах, удаленных от экватора и применять систему координат, координатные линии которой ориентированы относительно направления воздушной трассы, привело к использованию произвольных сферических координат, называемых ортодромическими.


Рис.6. Ортодромическая система координат

Рассмотрим сущность такой системы. Ортодромическая система.Она широко используется в современных устройствах счисления пути. Координатная сетка этой системы строится на шаре. Основными точками системы являются полюсы, которые могут занимать на шаре различное положение в зависимости от направления воздушной трассы (маршрута). Основными осями координат являются две окружности большого круга — ортодромии, что и определило название системы. Одна ортодромия принимается за условный экватор и совмещается с ЛЗП или с осью маршрута (рис. 6). Эту ортодромию называют главной и принимают за ось Y, вторую ортодромию — за условный меридиан 2. Ее проводят через точку начала Рис. 6 отсчета координат, лежащую на главной ортодромии, и принимают за ось Х. Местоположение ВС определяется ортодромическими координатами X и У, которые принято выражать в линейных мерах.

Благодаря возможности расположения главной ортодромии в нужном направлении, можно добиться, чтобы полет всегда проходил вблизи нее, т. е. при малых значениях координаты X.

Особенностью системы является то, что вблизи условного эквато­ра условные меридианы и параллели образуют практически прямо­угольную сетку, что позволяет при незначительных отклонениях от главной ортодромии не учитывать сферичность Земли и от решения задач на шаре переходить к решению их на плоскости. Важное преи­мущество системы — возможность применения ее в любых районах земного шара. Она наиболее полно соответствует условиям применения гироскопических курсовых приборов, обеспечивающих полет по ортодромической линии пути.

При необходимости ортодромические координаты могут быть выражены ортодромической широтой и долготой, т. е. угловыми величинами. Для этого имеются соответствующие формулы, учитывающие связь между географической и ортодромической системами координат.

Кроме описанных систем координат при решении отдельных задач воздушной навигации могут использоваться и другие системы координат, зависящие от применяемых средств навигации (гиперболические системы координат - при использовании радиотехнических систем дальней навигации, прямоугольная геоцентрическая экваториальная система координат - при использовании спутниковых радионавигационных систем и т.п.

Радиотехнические средства навигации (РТС)

NDB (Non-Directional Beacon-ненаправленный маяк) наземная радиопередающая станция. Устанавливаются либо в районе аэродрома как ближняя приводная радиостанция (БПРС - за
1000 метров до створа ВПП), либо как дальняя приводная радиостанция (ДПРС - за 4000метров до створа ВПП). Могут быть установлены отдельно, в качестве ОПРС (отдельная приводная радиостанция) как правило на воздушных трассах.

Маркерный радиомаяк (МР) - устройство, используемое в составе курсо-глиссадной системы для определения момента пролета дальней и ближней приводной радиостанции. МР работают на частоте 75МГц, излучая сигнал узким лучом вверх. Когда самолет пролетает над МР сигнал принимает маркерный радиоприемник, включается звуковой сигнал оповещения, и мигает специальный индикатор на приборной панели.
ДПРС оборудованная маркерным радиомаяком называется ДПРМ (соответственно БПРС - БПРМ).

VOR - (Very high friquency Omni directional radio Range - Всенаправленный УВЧ радиомаяк ). Упрощенно можно представить как маяк, излучающий в каждом направлении свой радиосигнал (азимут). Условно считается что VOR маяк излучает 360 азимутов. Бортовое оборудование способно определять как азимут VOR маяка так и напраление движения "ОТ" или "НА" маяк.

DME - ( Distance Measuring Equipment - Всенаправленный дальномерный радиомаяк) Наземный радиотехнический комплекс, обеспечивающий определение расстояния от маяка до летательного аппарата. Расстояние определяется по времени, за которое сигнал от самолета доходит до маяка,
вызывает срабатывание ответчика, и возвращается назад. Точность измерения около 400м. Может применяться как самостоятельно так и в комплексе с VOR маяком или ILS
В таких случаях на карте обозначаются VOR\DME или ILS\DME
дальность действия до 360км

ILS - (Instrument Landing System - система посадки по приборам) другое название: курсо-глиссадная система.
Состоит из курсового радиомаяка (КРМ) и глиссадного радиомаяка (ГРМ). Каждый из них излучает непрерывный узконаправленный радиосигнал, курсовой в горизонтальной плоскости, глиссадный в вертикальной). Направление сигнала в пространстве совпадает с линией глиссады. Бортовое оборудование самолета состоит из двух радиоприемных устройств с направленными антеннами (курсовая и глиссадная), которые фиксируют излучение КРМ и ГРМ и, в соответствии с положением относительно центра сигнала, подают сигнал на планки командно-пилотажного прибора (НПП, ПНП)
Рабочий диапазон ILS:
108.00-113.00МГц
Дальность действия:(согласно норм ICAO)
по курсовому каналу не менее 46км
по каналу глиссады-18.5км

Сигнал каждого из описанных маяков можно опознать по идентификатору (одна или несколько букв передаваемых с помощью азбуки морзе на частоте работы маяка). Идентификаторы радиомаяков указываются на аэронавигационных картах.

Радионавигационное средство (радиотехническое средство навигации) – это устройство, расположенное на борту, на земле или даже в космосе, основанное на использовании радиоволн и предназначенное для решения навигационных задач.

Радионавигационные средства делятся на автономные и неавтономные.

Автономное средство расположено на борту ВС и не требует для своей работы никакого дополнительного оборудования, расположенного на земле или в космическом пространстве. Автономными являются все геотехнические средства навигации, а из радиотехнических средств к ним можно отнести доплеровский измеритель скорости и сноса (ДИСС), радиовысотомер, бортовую радиолокационную станцию (БРЛС).

Большинство используемых в настоящее время радионавигационных средств являются неавтономными. Например, на земле установлен радиомаяк (радионавигационное средство), а на борту – какое-либо оборудование (тоже радионавигационное средство), принимающее сигналы от этого радиомаяка и определяющее пеленг или дальность радиомаяка. Понятно, что по отдельности ни радиомаяк без бортового оборудования, ни бортовое оборудование без радиомаяка обеспечить получение навигационной информации (измерение пеленга или дальности) не могут. Они работают только совместно и образуют радионавигационную систему.

Радионавигационная система (РНС) – это совокупность бортовых и наземных (а иногда и спутниковых) радионавигационных средств, совместно обеспечивающих получение навигационной информации.

Классифицировать РНС можно по самым разным признакам. В радиотехнике их делят на классы по частотам, на которых они работают, по способу модуляции сигнала и пр.

В аэронавигации, которая занимается не столько изучением устройства средств, сколько способами их применения, принято классифицировать радионавигационные средства и системы по виду измеряемого ими навигационного параметра. Ведь именно от вида параметра зависит форма линии положения, с помощью которой будет определено место самолета.

Классификация радионавигационных средств приведена на рис. 2.18. Как уже отмечалось, к автономным средствам относятся ДИСС, радиовысотомер, бортовая радиолокационная станция. Они не требуют для своей работы установки на земле какого-либо оборудования.


Рис. 2.18. Классификация радионавигационных средств

Неавтономные средства входят в состав РНС, которые делятся по виду измеряемого навигационного параметра на угломерные, дальномерные, угломерно-дальномерные и разностно-дальномерные. Любая РНС включает в себя бортовое и наземное средство.

В табл. 2.2. приведены примеры наиболее распространенных РНС, которые более подробно будут рассмотрены в последующих главах.

К угломерным радионавигационным системам (УРНС) относятся такие, в которых измеряемым навигационным параметром является угловая величина (пеленг самолета, пеленг радиостанции, курсовой угол радиостанции). В свою очередь УРНС традиционно делятся на три вида: радиокомпасные, радиопеленгаторные и радиомаячные. Радиокомпасная система включает в себя наземную радиостанцию и бортовой радиопеленгатор, называемый автоматическим радиокомпасом. В состав радиопеленгаторной системы входит наземный автоматический радиопеленгатор (АРП), а на борту требуется обычная связная радиостанция. В радиомаячных системах наземным средством является радиомаяк, излучающий радиоволны специального вида. Соответственно на борту должно быть установлено средство, способное принимать такие радиоволны и определять значение навигационного параметра (как правило, пеленга самолета).

Обозначение РНС Примеры бортового оборудования Измеряемый параметр Диапазон волн
ОПРС АРК Курсовой угол радиостанции * ДВ, СВ
VOR КУРС МП Магнитный пеленг самолета (радиал) УКВ (метровые)
АРП Связная УКВ- радиостанция Прямой и обратный пеленги УКВ (метровые)
DME Самолетный дальномер Наклонная дальность УКВ (дециметровые)
TACAN Магнитный пеленг самолета и наклонная дальность УКВ (дециметровые)
РСБН Бортовое оборудование РСБН Истинный пеленг самолета и наклонная дальность УКВ (дециметровые)
Наземная РЛС Связная радиостанция Пеленг самолета. наклонная дальность УКВ (дециметровые, сантиметровые)
Спутниковая навигационная система Приемник СНС Псевдодальность УКВ (дециметровые)

* Курсовой угол радиостанции сам по себе не является навигационным параметром, но он используется для определения пеленгов.

Дальномерные радионавигационные системы (ДРНС) включают в себя наземный радиомаяк и бортовое оборудование (самолетный дальномер).

Угломерно-дальномерные радионавигационные системы (УДРНС) позволяют одновременно измерять два навигационных параметра разного вида: угловую величину (пеленг) и дальность.

Разностно-дальномерные системы (РДРНС) измеряют разность расстояний до двух радиостанций.

Читайте также: