2. Разностно-дальномерные гиперболические навигационные устройства

Рассмотренные радиодальномеры требуют установки на борту ЛА передатчика. Это приводит к увеличению габаритных размеров и веса бортового оборудования, увеличению потребления мощности от источников питания, а также к недопустимой демаскировке летательного аппарата. Положительные качества радиодальномеров сохраняются в разностно-дальномерных РНУ, которые не нуждаются в бортовом передатчике. Подобные системы используют импульсный или фазовый метод.

Рассмотрим импульсный метод. В радионавигационных точках , и (рис. 9) устанавливают передающие радиостанции, работающие в импульсном режиме.

Рисунок 9 Расположение станций разностно-дальномерной

радионавигационной системы

Выбором мощности и длины волны радиостанций обеспечивается дальность действия системы порядка сотен и даже тысяч километров. Станция синхронизирует работу станций и и называется ведущей. Станции и называются ведомыми. Ведущая станция излучает последовательности импульсов (рис. 10, а).

Рисунок 10 Сигналы в разностно-дальномерной системе

Спустя время после излучения импульсы принимаются, например, станцией и, после задержки на время С в аппаратуре станции , которая работает в режиме ретранслятора, вновь излучаются на той же несущей частоте (импульс , рис. 10, б). На летательном аппарате, находящемся в точке М, импульсы станций и принимаются, соответственно, спустя время и (рис. 10, м) после излучения:

, .

Таким образом, на борту летательного аппарата имеются две им­пульсные последовательности, сдвинутые на время :

.

(27)

Расстояние между станциями , называемое базой системы, не меняется. При постоянной задержке С получим:

.

(28)

Если летательный аппарат следует с курсом, при котором , то траектория полёта представляет собой гиперболу. Гиперболы с фокусами в точках и (рис. 11) являются линиями равных положений.

Гиперболы наносятся на карту и оцифровываются в микросекундах . Следует иметь в виду, что оцифровка карт справедлива только для конкретного значения . При изменении задержки С по определённому закону изменяется оцифровка гипербол. В этом случае пользование картами для лиц, не знающих закон изменения С, становится невозможным. Для определения места летательного аппарата следует найти вторую линию положения – гиперболу, соответствующую станциям и . Сигналы излучаются на той же несущей, что и в первой паре. Отличаются сигналы пар станций – и – по частоте следования импульсов .

Рисунок 11 Линии равных положений

Рассмотрим устройство отображения информации. Здесь приемоиндикатор (рис. 12) представляет собой импульсный дальномер, в котором отсчёт времени производится относительно импульса . Импульсы с приёмника ( ) поступают на электронно-лучевую трубку ( ). Генератор развёртки ( ) имеет перестраиваемый период , где . Импульсы выбранной пары станций на экране останавливаются. Импульсы другой пары смещаются по экрану.

Рисунок 12 Схема бортового приемоиндикатора

Для повышения точности отсчёта развёртка выполняется в виде двух строк, причём импульс станции А выводится в начало верхней строки. Время 1р определяется путём измерения расстояния /р между передними фронтами импульсов – и(или – ).

Минимальное разностное время соответствует нахождению летательного аппарата в точке (рис. 11):

.

(29)

Наибольшее время соответствует нахождению летательного аппарата в точке (рис. 11):

.

(30)

Время задержки выбирается таким, чтобы импульс станции всегда попадал на нижнюю строку развёртки, даже тогда, когда . Поэтому период развёртки выбирается из условия .

Период развёртки должен быть кратен периоду следования импуль­сов. Отсюда при двухстрочной развёртке

.

(31)

Период импульсов выбирается из условия однозначного отсчёта

.

(31)

В таких системах частота следования импульсов выбирается в пределах Гц. Импульсные разностно-дальномерные системы на дальностях порядка 1000 км обеспечивают при работе на поверхностном луче точность определения места летательного аппарата порядка несколь­ких километров. При переходе на пространственную волну точность ухудшается до км, однако дальность действия возрастает до 2000 км. Для определения одной линии положения в рассматриваемой системе требуется время порядка минуты.