Министерство транспорта и коммуникаций Республики Беларусь

Департамент по авиации

«Минский государственный высший авиационный колледж»

М. С. ЖЕЛУДКЕВИЧ

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Минск 2008

БВК 39.571.55

УДК 621.396.96(075)

Радиолокационные системы ОВД: Учебное пособие/ М.С. Желудкевич - Минск: МГВАК, 2008. - 236 с.

Рассматриваются основы построения, особенности технической реализации и условия эксплуатации радиолокационного оборудования автоматизированных систем, служащих для управления воздушным движением и посадкой самолетов. Дано описание функциональных и принципиальных схем наземного и бортового радиолокационного оборудования. Написано в соответствии с новой учебной программой.

Для студентов высших учебных заведений гражданской авиации, может быть полезно летному и инженерно-техническому составу.

Ил. 104, табл. 3, библиогр. 13 назв.

Рецензенты: Кафедра технической эксплуатации радиоэлектронного оборудования Минского государственного высшего авиационного колледжа, А.В. Клюева

Учебное пособие написано в соответствии с учебной программой курса «Радиолокационные системы», предусмотренной учебным планом подготовки инженеров по специальности «Техническая эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования»

Введение

Современный этап развития ГА как отрасли народного хозяйства характеризуется широким внедрением автоматизированных систем управления различного уровня, включая автоматизированные системы управления воздушным движением (АС УВД), использованием последних достижений вычислительной техники, более совершенных радиоэлектронных средств управления воздушным движением, навигации, посадки и связи, совершенствованием методов и средств технической эксплуатации авиационной техники. Гражданская авиация является одной из наиболее энергоемких отраслей народного хозяйства и поэтому показатели эффективности Воздушного транспорта существенно зависят от того, насколько экономно расходуется топливо при производстве полетов. Экономия топлива является важнейшим фактором, определяющим деятельность всех служб и подразделений гражданской авиации.

В условиях высокой интенсивности и плотности воздушного движения особую остроту имеет проблема обеспечения полной безопасности полетов и максимальной эффективности использования авиационной техники. При решении этой проблемы необходимо учитывать следующие отличительные черты воздушного движения:

трехмерный характер и отсутствие жесткой связи с той материальной средой (атмосферой), в которой происходит воздушное движение; невозможность внезапной приостановки (торможения);

высокие скорости, приводящие к быстротечности всех связанных с ним процессов;

существенная зависимость воздушного движения от состояния и свойств воздушной среды (метеоусловий). Эти особенности предъявляют высокие требования к экипажу воздушного судна (ВС), диспетчерам службы движения, а также к разнообразным техническим средствам обеспечения полетов.

Управление воздушным движением (УВД) заключается в постоянном контроле и регулировании процесса выполнения полетов в целях поддержания установленного порядка движения ВС на аэродромах и в воздушном пространстве. Управление воздушным движением от взлета до посадки представляет собой непрерывный последовательный процесс, обеспечиваемый сложным комплексом радиотехнических средств (бортовых и наземных) обеспечения полетов.

В учебном пособии рассматриваются радиолокационные станции (РЛС), применяемые в современных АС УВД. Среди радиотехнических средств радиолокаторы занимают особое место, поскольку являются основными источниками динамической информации о воздушной обстановке для диспетчеров службы движения. Различают две основные группы РЛС: первичные и вторичные РЛС.

Первичные РЛС обеспечивают диспетчерский состав информацией о дальности и азимуте воздушных целей, а также о местоположении зон опасных метеоявлений. Вторичные РЛС, которые наиболее эффективно используются в составе АС УВД, позволяют получить информацию о трех координатах ВС (дальность, азимут, высота) и дополнительную информацию (бортовой номер, запас топлива, сигналы об аварийных ситуациях). Потребители радиолокационной информации предъявляют к указанным группам РЛС различные, зачастую противоречивые требования, удовлетворить которые с помощью одной РЛС затруднительно. Поэтому РЛС дифференцируются в зависимости от функций различных служб, использующих информацию РЛС (трассовые, аэроузловые, аэродромные РЛС).

Кроме первичных и вторичных РЛС, в гражданской авиации применяются посадочные РЛС обзора летного поля, метеорологические. Посадочные РЛС используются для контроля за заходом самолетов на посадку. Радиолокационные станции обзора летного поля позволяют диспетчеру по рулению в условиях плохой видимости определять взаимное расположение самолетов, находящихся на стоянках, рулежных дорожках, взлетно-посадочной полосе. Метеорадиолокаторы используются как средства обнаружения очагов гроз и ливневых осадков, обеспечивая необходимой информацией метеослужбу и в конечном итоге оказывая помощь диспетчерам в обеспечении безопасности полетов.

Автоматизированные системы ОВД предъявляют повышенные требования к источникам радиолокационной информации. Особенность РЛС, используемых в АС ОВД, состоит в необходимости сопряжения РЛС с ЭВМ, входящей в состав АС ОВД. Обычные РЛС используют в качестве оконечного устройства индикатор, выполненный на электронно-лучевой трубке. В этом случае приемник РЛС может быть непосредственно связан с таким индикатором, который обеспечивает отображение радиолокационной информации и в определенной степени очищает полезный сигнал от помех. В РЛС, сопрягаемой с ЭВМ, выходные сигналы приемника должны быть представлены в цифровой форме. Кроме того, для обеспечения достоверности информации, передаваемой в ЭВМ, эти сигналы должны быть хорошо очищены от помех. Поэтому в ЛС ОВД между приемником РЛС и ЭВМ используется специальная аппаратура первичной обработки информации (АПОИ), которая выполняем функции очистки сигналов РЛС от помех, обнаружения полезного сигнала и преобразования координат целей в цифровую форму. Наличие АПОИ является отличительной особенностью радиолокационного оборудования АС ОВД.

Применение цифровой обработки радиолокационных сигналов и ЛС ОВД существенно изменяет облик радиолокационного оборудования. Особое значение приобретают такие элементы РЛС, как автоматические цифровые обнаружители и средства борьбы с помехами, основанные на использовании цифровых систем селекции движущихся целей и различных устройств адаптации РЛС. Это нашло отражение при отборе материала для данного учебного пособия, в котором приведены сведения о конкретном оборудовании РЛС с применением цифровой техники обработки сигналов.

Учебное пособие написано в соответствии с учебной программой курса «Радиолокационные системы», предусмотренной учебным планом подготовки инженеров по специальности «Техническая эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования» и учебной программой «Средства наблюдения и связи» при подготовке диспетчеров по специальности «Организация движения на воздушном транспорте.