Классификация авиационного рэо
В гражданской авиации для обеспечения безопасности полетов воздушных судов широко используется радиоэлектронное оборудование. Воздушные суда гражданской авиации в настоящее время совершают полеты не только на большие расстояния, но и в сложной метеообстановке. Для того, чтобы сделать эти полеты наиболее безопасными используется комплекс радиоэлектронного оборудования (РЭО).
РЭО подразделяется в общей сложности на две большие группы - бортовое и наземное радиоэлектронное оборудование. Это оборудование неразделимо и предназначено для совместной работы. Как наземное, так и бортовое оборудование подразделяется на следующие виды: РНО, РЛО, РСО. В свою очередь, эти составляющие также имеют свое структурное деление.
В принципе работы бортового и наземного РЭО используются свойства радиоволн, возможность отражения их от различного рода поверхностей и способность к огибанию препятствий на пути их распространения.
Как уже было сказано выше, РЭО имеет свое структурное деление. Каждая структурная единица предназначена для решения своих специфических задач. Структура наземного и бортового радиооборудования включает в себя РНО, РЛО, PCO (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Классификация авиационного бортового и наземного радиотехнического оборудования гражданской авиации
Навигация - это наука о методах и средствах, обеспечивающих вождение подвижных объектов из одной точки пространства в другую по траекториям, которые обусловлены характером задачи и условиями ее выполнения.
Первоначально под словом "навигация" (латинское "navigatio" от "navigo" - плыву на судне) подразумевались лишь способы вождения морских кораблей. В настоящее время этот термин распространился и на науку о вождении таких объектов, как подводные лодки, самолеты, вертолеты, космические корабли и т. д.
В связи с особенностями вождения морских, воздушных и космических объектов выделились направления: морская, авиационная (воздушная) и космическая навигации.
Авиационная (воздушная) навигация - это раздел навигации, в котором рассматривается вождение воздушных судов (ВС) типа самолетов и вертолетов из одной точки земной поверхности в другую по определенным пространственно-временным траекториям.
Самолетовождение или воздушная навигация как наука изучает теорию и практику безопасного вождения ВС в воздушном пространстве. Под процессом самолетовождения понимается комплекс действий экипажа и наземных служб ОВД, направленных на постоянное знание местонахождения самолета и обеспечивающих безопасность и точный полет по заданному маршруту, а также прибытие в пункт назначения на заданной высоте в установленное время. Получив задание на полет, экипаж ВС проводит подготовку к полету, которая включает в себя прокладку на карте маршрута полета, составление предварительного штурманского расчета полета и целый ряд других мероприятий. После взлета экипаж, используя технические средства, выводит самолет из зоны аэродрома вылета, затем на заданную трассу полета и в конце маршрута - в зону аэродрома посадки.
Основная задача авиационной навигации заключается в безопасном и в то же время экономичном по затратам времени и топлива выводе ВС в заданную точку в определенный момент с установленной точностью».
Процесс навигации (самолетовождения) ВС состоит из ряда навигационных задач:
точного выполнения полета по установленной трассе (маршруту) на заданной высоте с выдерживанием такого режима полета, который обеспечивает выполнение задания;
определения навигационных элементов, необходимых для выполнения полета по установленному маршруту или поставленной специальной задачи (фотографирование, сбрасывание груза и др.);
обеспечения прибытия ВС в район, пункт или аэродром назначения в заданное время и выполнения безопасной посадки;
обеспечения безопасности полета.
Решение основной задачи авиационной навигации предполагает определение некоторых геометрических величин, характеризующихположение ВС в пространстве и направление его движения, т. е. навигационных элементов полета.
Навигационными элементами полета называют геометрические и механические скалярные величины, характеризующие местоположение ВС и вектор его скорости в заданный момент.
Полеты ВС гражданской авиации производятся по правилам, установленным для воздушного пространства данной страны. Несмотря на разнообразие этих правил, им присущи общие черты, обусловленные требованиями безопасности воздушного движения. Общим является выделение для полетов воздушных коридоров и трасс и контроль воздушного движения специальными службами управления воздушным движением (УВД). Движение ВС по воздушным коридорам и трассам должно осуществляться таким образом, чтобы вероятность опасного сближения ВС в воздухе была бы пренебрежимо мала.
Опасным сближением при полетах на воздушных трассах и в зоне подхода к аэродрому считается схождение ВС на одной высоте на расстояние менее 10 км, а в зоне взлета и посадки - на расстояние менее 5 км или схождение ВС в вертикальной плоскости на интервал, меньший установленного правилами.
Для предотвращения возможных конфликтных ситуаций вокруг каждого ВС в воздухе должно быть некоторое защитное пространство, в пределах которого нахождение другого ВС не допускается. Чтобы уложиться в указанные нормы, экипаж ВС или система автоматического управления (САУ) полетом должны получать информацию о местоположении ВС с достаточной точностью. Основным источником такой информации являются бортовые навигационные технические средства, которые называют навигационными устройствами и системами.
Радионавигацией называют раздел воздушной навигации, в котором рассматривают вопросы теории и практического использования радиотехнических средств в целях вождения ВС по заданным траекториям в назначенные сроки.
Радионавигационные средства состоят из радионавигационных устройств и систем.
Радионавигационным устройством (РНУ) называют наземную и бортовую (или только бортовую) аппаратуру, предназначенную для определения одного навигационного параметра (например, радиовысотомер, радиокомпас и т. д.).
Навигационным параметром называют геометрическую величину или ее производную, которая совпадает с навигационным элементом (например, при измерении расстояния) или связана с ним достаточно простыми соотношениями (например, при измерении разности расстояний до двух опорных пунктов).
Радионавигационной системой (PHC)называют совокупность РНУ и других приборов, функционально связанных между собой и предназначенных для решения частных навигационных задач (определение местоположения ВС, посадка и т. д.). К ним относятся радиотехнические системы ближней навигации, системы посадки и навигации и др.
Радионавигационное оборудование (PHO) предназначено для определения на борту ВС навигационных параметров, необходимых экипажу для вождения воздушного судна. Все бортовое PHO включает в себя: радиосистемы дальней навигации (РСДН), ближней навигации (РСБН), радиовысотомеры и автоматические радиокомпасы.
РСБН и РСДН предназначены для определения на борту самолета текущих значений азимута и наклонной дальности относительно места установки наземной части системы.
Радиовысотомеры (РВ)предназначены для измерения высоты полета самолета при полете его на низких высотах (до 800 м). Из этого можно сделать вывод, что применяются они в основном на таких этапах полета, как взлет и посадка.
Автоматические радиокомпасы (АРК)предназначены для определения пеленга широковещательных и приводных радиостанций, а также прослушивания их позывных. С помощью APK также возможен привод воздушного судна в район аэродрома.
В состав бортового навигационного оборудования входит и наземное оборудование привода в район аэродрома. При помощи этого оборудования возможно самолетовождение, а также выполнение инструментальной посадки на ВПП. Эту функцию на борту самолета выполняют системы СП-50, КУРС-МП-70 и др.
Наземное радионавигационное оборудование имеет в своем составе РСДН, РСБН, кроме того оно содержит оборудование PHC AЗ (радионавигационные системы аэродромной зоны). Функционально оборудование PHC AЗ включает приводные радиостанции, маркерные маяки и др., которые в тесном взаимодействии с бортовым оборудованием обеспечивают выполнение посадки ВС на ВПП и его привод в район аэродрома.
Радионавигационные системы аэродромной зоны (РНС A3) подразделяются на автоматические радиопеленгаторы (АРП) и системы посадки (СП). АРП предназначен для определения пеленгов летательных аппаратов, оборудованных УКВ радиостанциями и находящихся на связи у диспетчера. Системы посадки в свою очередь подразделяются на оборудование систем посадки (ОСП) и радиомаячные системы (PMC). ОСП включает приводные радиостанции и маркерные радиомаяки. ОСП предназначено для привода ВС в радионавигационную точку; маркирования входа или выхода коридоров полета, а так же пункта излома воздушных трасс; для обеспечения выполнения предпосадочного маневра ВС и выдерживания выполнения полета вдоль оси ВПП. Радиомаячные системы (PMC) состоят из курсовых, глиссадных радиомаяков и предназначены для получения на борту воздушного судна информации о местоположении ВС относительно линии курса и линии глиссады.
Основной задачей радиосистем дальней навигации (РСДН) является обеспечение полетов над акваториями морей и океанов, на внутренних трассах, в прибрежных и труднодоступных районах (горный рельеф, вечная мерзлота и др.), на малых высотах, а так же в зоне аэродрома посадки и при выполнении посадки на необорудованные аэродромы.
Наземная часть системы РСБН служит для обеспечения определения на борту летательного аппарата азимута и наклонной дальности относительно места установки того радиомаяка, от которого идет отсчет.