книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил. Радиооборудование самолетов

ройки станции. При соответствующем выборе сектор­ ных контактов следящего переключателя можно осуще­ ствить широкий поиск без нарушения согласования систе­ мы. Более точную настройку в пределах секторов можно произвести с помощью какой-либо другой системы.

Для плавного изменения угловых положений элемен­ тов настройки применяются также сельсинные следя­ щие системы. В простейшем случае такая система состо­ ит из сельсин-датчика, усилительного устройства, элек­ трического привода и сельсин-приемника. Сельсин-дат­ чик механически связан со шкалой настройки и органом управления. Сельсин-приемник механически связан с осью элемента настройки, которая изменяет свое поло­ жение с помощью электропривода. Для того чтобы си­ стема имела относительно небольшое время настройки и достаточно высокую точность установки элемента настройки, применяют две пары сельсинов. Одна пара обеспечивает грубую, но быструю настройку, а другая — точную настройку. Сельсины грубой и точной настройки работают в такой системе поочередно.

Рассмотрим некоторые особенности систем АДН с предварительной настройкой. Как уже указывалось, си­ стема АДН с предварительной настройкой обеспечивает быструю автоматическую дистанционную настройку ра­ диостанции на несколько частот, заранее выбранных и установленных вручную. Предварительная настройка си­ стемы заключается в том, что с помощью таблиц и при­ боров вручную на каждом канале устанавливаются ор­ ганы настройки радиостанции в положения, соответст­ вующие заданной частоте связи. Эти положения фикси­ руются, т. е. запоминаются с помощью специальных ме­ ханизмов.

Запоминающее устройство механически или электри­ чески связывается с элементом настройки. В случае ис­ пользования механической связи система имеет еще ис­ полнительный механизм, который обеспечивает переда­ чу движения от двигателя к запоминающему устройству.

По конструктивному выполнению исполнительные механизмы разделяются на линеечные и рычажные. В линеечном механизме установка запоминающего устройства в нулевое положение производится путем перемещения линейки выбранного канала из одного крайнего положения в другое, а в рычажном механиз­

290

Г Л А В А VII

АВИАЦИОННЫЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

§ I. РАДИОНАВИГАЦИЯ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОНАВИГАЦИИ

Прежде чем перейти к изложению радионавигацион­ ных систем, дадим определения навигации и радионави­ гации. Под навигацией понимается вождение самолетов точно по намеченному маршруту с помощью навига­ ционных приборов (магнитных и гиромагнитных компа­ сов, указателей воздушной скорости, барометрических высотомеров, часов и других приборов). Под радиона­ вигацией понимается вождение самолетов с помощью ра­ диосредств.

Остановимся кратко на некоторых понятиях, без зна­ ния которых невозможно рассматривать вождение са­ молетов по заданному маршруту с помощью радио­ средств.

Траектория полета — след самолета в пространстве. Проекция траектории полета на земную поверхность носит название маршрута полета. Исходный пункт мар­ шрута обозначается ИПМ, а конечный пункт маршру­ та — КПМ. Так как самолет движется относительно воздуха с какой-то воздушной скоростью, вектор ко­

торой направлен вдоль оси самолета ( V), и подвер­ гается, как правило, влиянию ветра определенной ско­

рости и направления (и), то в результате воздействия двух этих сил самолет движется по какому-то направ-

леншр со скоростью, равной сумме векторов воздушной

Рис. VII.1. К пояснению некоторых навигационных и радионавигационных определений:

воздушной скорости V, скорости ветра и и путевой ско­

рости W, называется навигационным треугольником ско­ ростей (рис. VII.1, а).

294

нией пути. При сносе вправо от линии курса УС поло­

меридианом и направлением вектора ветра. Отсчиты­ вается от северного направления меридиана по часовой стрелке от 0 до 360°.

скости между продольной осью самолета и направле­ нием на какой-либо местный предмет — ориентир. Он отсчитывается от продольной оси самолета по часовой стрелке. Если ориентиром является наземная радиостан­ ция, а курсовой угол измерен с помощью радиотехниче­ ских средств, то измеренный курсовой угол носит

Пеленг. Пеленгом объекта Р относительно самолета называется угол в горизонтальной плоскости между се­ верным направлением меридиана самолета и направ­ лением на данный объект. Пеленг, например, также может быть взят и на наземную радиостанцию. Сумма курсового угла радиостанции и истинного курса само­ лета составляет истинный пеленг радиостанции ИПР = = ИК + КУР (рис. ѴІІ.І.в). В практике самолетовож­ дения определяется и используется также пеленг само­ лета (ПС) относительно некоторой радионавигационной точки — угол между северным направлением меридиана этой точки и направлением на самолет. Пеленг самоле­ та также может быть или истинным, илимагнитным, или компасным. Истинный пеленг радиостанции и истин­

При последовательном определении истинных пелен­ гов самолета относительно двух радиостанций Рі и Рг можно найти место самолета как точку пересечения

296

двух пеленговых линий с углами ИПСі и ИПС2 относи­ тельно северного меридиана (рис. VII. 1, г).

Для определения навигационных элементов приме­ няют различные технические средства, в которых ис­ пользуются различные физические принципы. Особенно широкое распространение в настоящее время получили технические средства самолетовождения, использующие радиотехнические принципы.

Основным достоинством радионавигационных систем и устройств является возможность работы в любое вре­ мя суток и года, в любых метеорологических условиях, с высокой точностью при больших дальностях. Однако они обладают существенным недостатком, заключающи­ мся в том, что их работа может быть обнаружена про­ тивником. После обнаружения противник может создать радиопомехи, затрудняющие или вовсе исключающие использование систем. В таких условиях радионавига­ ционные системы должны применяться совместно с дру­ гими навигационными средствами (магнитные компасы, гирокомпасы, барометрические высотомеры и др). При таком комплексном использовании различных навигаци­ онных средств удается обеспечить как необходимую точ­ ность и дальность, так и высокую помехозащищенность навигационных измерений.

2. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ

Радионавигационные системы и устройства приме­ няются для обеспечения полета самолетов по заданно­ му маршруту, ориентировки в полете, вывода в задан­ ный пункт и обеспечения посадки самолета в сложных метеоусловиях.

Эффективность применения радионавигационных систем и устройств характеризуется следующими дан­ ными: дальностью действия, точностью, пропускной способностью, помехозащищенностью и степенью авто­

и управления движением самолетов в районе аэродрома,

297

до 600 км — системы и устройства ближней навигации и свыше 600 км — системы и устройства дальней нави­ гации.

Большое значение имеет т о ч н о с т ь и з м е р е н и я навигационных элементов. Количественно точность оце­ нивается погрешностями: По характеру возникновения погрешности можно подразделить на систематические и случайные.

Систематические погрешности вызываются причина­ ми, которые действуют вполне определенным образом при определениях всех навигационных элементов. Поэ­ тому их можно устранить или в крайнем случае учесть.

пропускной способностью и устройства с ограниченной пропускной способностью. Например, радиостанция, на которую производится полет по радионавигационному устройству, установленному на самолете, может обслу­ живать любое число самолетов. Такая система обладает неограниченной пропускной способностью. Если же устройство определяет положение самолета с земли и не может определять одновременно положение несколь­

ностью работы и помехоустойчивостью. Скрытность ра­ боты увеличивается при применении остронаправленных антенн, уменьшении времени работы на излучение, сме­ не рабочей волны. Помехоустойчивостью* называется способность работы устройства в условиях помех.

В связи с увеличением высоты и скорости «полета самолета особое значение приобретает требование к а в ­ т о м а т и з а ц и и работы радионавигационных систем.

Кроме того, для самолетных радионавигационных си­ стем и устройств особенно важным являются в ес и г а ­

298

б а р и т ы бортового оборудования, экономичность по­ требления энергии и простота обслуживания при эксплу­ атации.

3. ОСНОВЫ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИИ

Принципы радионавигационных измерений основаны на использовании некоторых закономерностей распро­ странения радиоволн. Зная эти закономерности, можно определить координаты самолета, его скорость, высоту

идругие навигационные элементы.

Вбольшинстве измерений используется свойство прямолинейного распространения радиоволн в однород­ ной среде, т. е. распространения их по кратчайшему пути между точками излучения и приема. Таким обра­ зом, можно определить направление на точку излуче­

ния. Это свойство используется в различных угломер­ ных радионавигационных системах (радиопеленгаторах и радиомаяках).

Постоянство скорости распространения радиоволн используется для измерения расстояния в дальномерных радионавигационных системах. Для этого измеряют время распространения радиоволн t между двумя точ­ ками. Зная скорость распространения радиоволн с, легко определить расстояние R известным соотноше­ нием

R=*ct. (VH.1)

Кроме этих двух свойств распространения радио­ волн, в радионавигации для измерения вектора путевой скорости и угла сноса самолета используется эффект Доплера. Сущность эффекта Доплера состоит в том, что при приближении к наблюдателю источника какихлибо волн к нему приходит большее число волн в се­ кунду, а при удалении — меньшее число волн. Это при­ водит к тому, что наблюдатель воспринимает большее число колебаний в секунду, когда источник приближает­ ся к нему, и меньшее, когда удаляется. Это хорошо под­ тверждается известным примером. Когда мы находимся на платформе железнодорожной станции, мимо которой проносится поезд, легко заметить резкое понижение вы­

299