![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Бондарь Г.М. Основы устройства и применения технических средств самолетовождения учеб. материал
.pdfОтраженные сигналы, принятые антенной, после усиле ния и детектирования в приемнике подаются на индикатор гг
модулируют яркость электронного луча |
на экране. |
В качестве индикатора применяется |
электронно-лучевая |
трубка с радиально-круговой разверткой. Электронный луч, перемещаясь от центра экрана к периферии, образует линию развертки, яркость которой характеризует отражающие свой ства облучаемого участка земной поверхности.
Радиоволны, используемые в СПРС (здесь используются радиоволны длиной порядка 3 см), от земной поверхности и объектов, находящихся на ней, отражаются рассеянно или зеркально. Рассеянным отражением радиоволн обладают ше роховатые поверхности: луга, пашни, лес, кустарник, участ ки, занятые промышленными сооружениями, и т. д. В этих случаях радиоволны отражаются во все стороны и часть энер гии отраженной волны попадает на антенну СПРС. Назовем эту часть отраженной энергии обратным отражением.
Обратное отражение от разных участков и объектов зем ной поверхности различно по величине. Так, например, об ратное отражение от участка, занятого городом, больше, чем от участка, занятого лугом или лесом.
Зеркальным отражением обладает водная поверхность. Здесь обратное отражение, исключая случай, когда угол па дения равен нулю, отсутствует.
Следовательно, благодаря свойству различных участков местности и объектов по-разному отражать радиоволны и тому, что отраженные сигналы модулируют яркость электрон ного луча на экране индикатора, линия развертки от центра экрана к периферии будет засвечена неравномерно. В случае, изображенном на рис. III. 68 (б), участки линии развертки, соответствующие участкам местности АВ, СД, EF, КЛ (рав нинная местность), будут иметь слабый засвет, а участкам местности ВС и ДЕ — сильный. Участок линии развертки, соответствующий,, водной поверхности FK, вообще не будет засвечен (темнай полоса).
Антенна СПРС и синхронно с ней линия развертки на эк ране индикатора непрерывно вращаются. Поэтому весь экран
будет покрыт |
светящимся полем |
различной интенсивности. |
Так как экран |
обладает свойством |
послесвечения, то свето |
вая картина сохраняется некоторое время и при каждом обо роте линии развертки обновляется.
Благодаря различной интенсивности отражения радиоволн различными объектами световая картина на экране индикато ра соответствует местности, находящейся под самолетом.
СПРС, |
кроме |
кругового, позволяют |
производить |
также |
секторный |
обзор |
местности. |
|
|
Масштаб развертки (радиус обзора) |
на экране |
индика |
||
тора может изменяться оператором. |
|
|
178
ю
«
Рис. III. 68.
Не вдаваясь в подробности работы с аппаратурой СПРС,* коротко познакомимся с индикатором, что необходимо для рассмотрения вопросов измерения направлений и расстояний до наземных ориентиров. Для измерения расстояний на эк ране индикатора электрическим путем создаются масштабные кольца (рис. III, 69).
р с с Я ь н о с / т г и .
Рис. III. 69.
Расстояния между соседними масштабными кольцами мо гут быть различными и устанавливаются оператором.
Дальность от самолета до ориентира определяется по чи слу масштабных колец, заключенных между центром экрана и изображением ориентира. В случае, когда введена задерж ка начала развертки, к дальности, снятой с экрана индика тора, надо прибавить величину этой задержки. Для более точного измерения расстояний до интересующих объектов на экране ИКО электрическим путем создается метка бомбоме тания или, как часто ее называют, измерительная метка даль ности.
Чтобы измерить дальность до объекта, необходимо вра щением соответствующей рукоятки на счетно-решающем приборе (СРП) совместить метку бомбометания с изображе нием объекта и на шкале наклонных дальностей СРП про честь наклонную дальность.
Перевод наклонной дальности в горизонтальную произво
дится по формуле: |
|
|
|
|
В случае, когда |
Д , > 5—8Н, |
разница между |
D r |
и D H |
настолько мала, что |
перевод D„ |
в Dr практически |
не |
вызы |
вается необходимостью.
На экране СПРС можно измерить направление с само лета на ориентир (курсовой угол ориентира). Для измерения КУО на экране ИКО электрическим путем создается курсо
180
вая черта, совпадающая с нулем неподвижной азимутальной шкалы, расположенной вокруг экрана. Курсовая черта соот ветствует направлению продольной оси симметрии самолета. Сверху экрана помещен прозрачный диск с тремя параллель ными визирными линиями, который оператором СПРС мо жет поворачиваться на 360°.
Чтобы измерить курсовой угол, необходимо совместить с изображением ориентира среднюю визирную линию (азиму тальную черту) и против нее на азимутальной шкале отсчи тать КУО.
Складывая КУО с КК, получим компасный пеленг ориен
тира (КПО), который легко |
переводится в истинный пеленг |
самолета от этого ориентира |
(И П С = К К + ^ к+ Дм_ЬКУО=Ь |
+180°).
Спомощью панорамных радиолокационных станций мо
гут |
решаться следующие |
задачи |
самолетовождения: |
|
|||
|
а) контроль пути самолета; |
|
|
|
|||
|
б) |
определение |
навигационных |
элементов |
полета |
(путе |
|
вой |
скорости, угла |
сноса |
и истинной высоты |
полета); |
|
||
в) |
вывод самолета в район цели или на аэродром посад |
||||||
ки с помощью импульсных маяков. |
|
|
|||||
|
Рассмотрим решение этих задач. |
|
|
||||
а) |
Контроль пути самолета с помощью |
СПРС. |
Контроль |
||||
пути |
с помощью |
СПРС |
осуществляется периодическим оп |
ределением места самолета приемами, используемыми при визуальной ориентировке.
. Известно, что визуальной ориентировкой называется оп ределение своего местонахождения путем сличения карты с местностью в радиусе видимости наземных ориентиров. Эки паж самолета имеет возможность вести визуальную ориен тировку только в полете в простых метеорологических усло виях.
Так как на экране ИКО СПРС получается условное изо бражение местности, сличая которое с картой, штурман име ет возможность ориентироваться в полете, то можно утверж дать, что панорамные радиолокационные станции позволяют рсуществлять ориентировку методами, применяемыми в ус ловиях визуальной видимости-земли, т. чэ. определением мё- £та самолета по., пролету опознанного ориентира или1путем глазомерного сопоставления положения самолета относитель
но опознанных ориентиров. |
- |
Следовательно, СПРС являются |
качественным скачком в |
технике ведения визуальной ориентировки, они обеспечивают ориентировку не.только при визуальной видимости наземных ориентиров, по и в полете за облаками, в облаках и т. д.
Ориентировка с помощью панорамных радиолокационных станций имеет ряд особенностей по сравнению с визуальной ориентировкой. Первой особенностью является то, что изобра
181
жение местности на экране отличается от фактической кар ты и является очень условным, что затрудняет опознавание ориентиров. Второй особенностью является зависимость ха рактера изображения от высоты полета, дальности до ориен
тира и |
направления на него, величины |
масштаба |
развертки |
и ввеленпой задержки, режима полета |
(отсутствия |
кренов), |
|
наклона |
антенны, времени года и т. д. |
|
|
Эти особенности в значительной степени затрудняют ориентирогху, поэтому для успешного ее ведения необходимо знать район местонахождения самолета. В пределах извест ного района место самолета может определяться либо по пролету характерных ориентиров (река, озеро, крупные насе ленные пункты и т. д.), либо по взаимному расположению их.
Независимо от того, определяется ли место самолета по пролету опознанного ориентира или путем сопоставления по ложения самолета относительно опознанных ориентиров, за дача все же решается глазомерно. Глазомерное решение за дачи не может обеспечить высокую точность определения ме ста самолета. Исследования показывают, что средняя квад
ратическая ошибка определения места самолета |
глазомер |
||
ным способом равна 3— |
5 км, причем для определения места |
||
самолета используются |
ориентиры, |
находящиеся |
от самоле |
та на расстоянии, не превышающем |
10—20 км. |
|
Место самолета может определяться также графическими построениями на полетной карте линий положения самолета, полученных с помощью панорамных радиолокационных стан ций. В этом случае штурманом более точно измеряются эле менты, определяющие положение самолета относительно на земных ориентиров, и для определения места самолета при меняются транспортир, масштабная линейка и счетные штур манские инструменты.
Место самолета определяется как точка пересечения двух линий положения, получаемых в результате измерения рас стояния от самолета до ориентира (линии равных расстоя ний) и пеленга от ориентира на самолет (линии пеленга). При этом возможны случаи, когда место самолета опреде ляется по линии равных расстояний и линии пеленга, если на экране наблюдается один ориентир, а также по двум линиям пеленгов или двум линиям равных расстояний, если на эк ране одновременно наблюдается два ориентира.
Порядок определения места самолета по этим линиям по ложения подробно рассмотрен в предыдущих параграфах. При оценке точности определения места самолета с помощью СПРС необходимо иметь в виду, что они позволяют изме рять курсовой угол ориентира с точностью 1 — 1,5° и расстоя ние по метке дальности со средней квадратической ошибкой 150 м, а по масштабным кольцам (при пользовании 10 км
Ш
масштабными кольцами) со средней квадратической ошибкой
2 —2,5 км.
б) Определение навигационных элементов полета. Пано рамные радиолокационные станции позволяют с достаточной для практики точностью измерять навигационные элементы полета: угол сноса, путевую скорость и истинную высоту по лета.
Угол сноса может измеряться четырьмя способами:
—по движению ориентиров вблизи курсовой черты;
—по курсовому углу, измеренному на половинной даль
ности;
—двухкратным пеленгованием бокового ориентира;
—на контрольном этапе между двумя или несколькими последовательно полученными отметками места самолета.
Рис. III. |
70. |
В случае, когда отсутствует |
снос самолета, все ориенти |
ры, изображающиеся на экране |
ИКО вблизи курсовой чер |
ты, будут перемещаться параллельно ей, а при наличии сно са те же ориентиры, перемещаясь по экрану, будут пересе кать курсовую черту под углом сноса (рис. III. 70). Для оп ределения величины угла сноса необходимо азимутальную черту устанойить так, чтобы ориентиры перемещались па раллельно ей, и на азимутальной шкале экрана против кон ца азимутальной черты отсчитать величину угла сноса.
Измерение угла сноса по курсовому углу, измеренному на половинной дальности, производится следующим образом: в момент, когда перемещающееся по экрану изображение ори ентира пересекает курсовую черту (точка А рис. III. 71), нуж но отсчитать дальность до него Д 1 и наблюдать за дальней
183
шим перемещением этого изображения. Когда изображение,, перемещаясь по экрану, придет в точку В, находящуюся от центра экрана на расстоянии Д 2= Д ь измерить курсовой угол ориентира (КУО). Из рис. III. 71 видно, что измеренный кур совой угол ориентира на половинной дальности равен углу
сноса (К УО =УС ). |
измерения |
угла сноса |
||
Применение первых двух способов |
||||
в практике полетов ограни |
||||
чено тем, что не всегда |
на |
|||
линии пути |
или |
вблизи |
от |
|
нее |
имеются характерные |
|||
радиолокационные ориенти |
||||
ры. Поэтому чаще угол |
||||
сноса |
будет |
измеряться |
||
третьим способом — двух |
||||
кратным |
пеленгованием |
|||
ориентира, |
находящегося |
в |
||
стороне от линии пути са |
||||
молета. |
|
|
|
|
Для измерения угла сно |
||||
са двухкратным |
пеленгова |
|||
нием |
бокового |
ориентира |
необходимо на экране ИКО выбрать ориентир, измерить его курсовой угол КУО! и дальность Д 2 ; затем, выж
дав некоторое время, вторично измерить курсовой угол
этого |
же ориентира—КУО, и дальность до него |
Д 2 |
(рис. 111. 72). |
|
|
По |
измеренным КУОт, К У 02 и Д ь Д 2 определяется |
угол |
сноса. Задача может решаться графически на листе бумаги или на ветрочете.
Для графического решения задачи необходимо на листе бумаги отметить точку О и провести через нее .прямую линию ОЙ, изображающую собой направление продольной оси сим
метрий самолета (pile. |
111. 73)1 От точки О провести |
прямую |
|
ЛЙнию" ОК под углом, |
равным .КУО1 относительно |
продоль |
|
нойосл' сйммет(эйй ^самолета! , й |
на , этой . линии в . принятом |
||
масштабе •отложить'"йз^сренную |
дальность , Д if.. ,3атем,. нроб,- |
||
‘хбдймо провести; пр‘якучо(‘рКд под’ углом! равным |
КУО^ ь |
бтложить в'том же Масштабе дальность’Д 2. . Соединив тойкп
А и 'В йрямЬй линией1 и" проведя через, любую |
из них ..пря |
|
мую,' параллельную продольной оси симметрии |
самолета, 'с |
|
‘йомощью транспортира можно измерить УС. |
.. |
|
В практике задача, конечно, решается на ветрочете. Ре |
||
шение задачи па ветрочете производится |
следующим образом: |
|
вращая азимутальный круг ветрочета, |
против |
нуля щкальт |
1д4
углов сноса устанавливают деление, соответствующее КУОл, и через азимутальный круг проводят прямую линию. Поль зуясь линейкой скоростей, на этой линии откладывают изме
ренную |
дальность |
Д х. |
||||
То |
же повторяется и для |
|||||
КУО, |
и Д2. |
|
|
|
||
|
В результате этих по |
|||||
строений |
на |
ветрочете |
||||
получаем две точки А] и |
||||||
Вт |
(рис. |
III. |
74) |
анало |
||
гично |
графическому по |
|||||
строению (рис, III. 73). |
||||||
|
Чтобы |
|
определить |
|||
угол |
сноса, |
необходимо |
||||
вращением азимутально |
||||||
го |
круга |
ветрочета |
и |
ли |
нейки скоростей добиться параллельности линии Aj и В, и линейки скоро
стей и по шкале углов |
|
|
сноса |
отсчитать величи |
|
ну и |
знак угла сноса. |
Рис. III. 72. |
В случае, когда КУО!
Рис. III. 73.
и К У 02 соответствуют одинако |
||
вые дальности |
Д 1и Д 2 (Д 1= |
|
Д 2= Д ) , то решение задачи уп |
||
рощается. В самом деле, пред |
||
положим, |
что самолет в неко |
|
торый момент времени находит |
||
ся в точке |
А (рис. III. 75) на |
|
удалении Д от |
ориентира С и |
|
положение |
ориентира С в этот |
|
момент характеризуется курсо |
||
вым углом КУОь Через некото |
||
рое время самолет переместил |
||
ся в точку |
В, |
находящуюся на |
|
томже удалении Д от ориенти |
||
|
ра,-С. ..Курсовой угол ориентира |
||
к |
этой точке |
будет |
К У 02. Из |
|
риб. III. 75 видно, что КУО1— |
||
|
. УС=* 180° — К У 02+ У С . Из это. |
||
|
го равенства |
легко |
находится |
|
■ величина.и знак угла сноса: |
УС-- |
КУОх |
(III. 45) |
/{У0- 90'. |
2
Последняя формула справедлива для условий, когда ори ентир находится справа линии пути. Если ориентир находит-
185,
■ся слева линии пути, то формула для определения угла сноса имеет вид:
УС = |
КУОх+ КУР2 - 270°. |
(III. 46) |
|
2 |
|
Таким образом, при измерении курсовых углов ориентира на одной* и той же дальности решение задачи по определению угла сноса упрощается, так как отпадает необходимость поль зоваться ветрочетом.
Практически измерение курсовых углов ориентира на од ной и той же дальности рекомендуется производить следую
щее
■ щим образом: выбрать ориентир и дождаться, |
когда ом при |
||
дет на |
масштабное кольцо, фиксирующее дальность |
в три- |
|
четыре |
раза большую высоты полета (можно |
вместо |
масш |
табного |
кольца установить метку дальности на |
дальность в |
три-четыре раза большую высоты полета). В момент прихода ориентира на масштабное кольцо или метку дальности изме рить К У О ь Дождавшись, когда ориентир снова придет на выбранное масштабное кольцо или метку дальности, измерить
курсовой |
угол |
ориентира К У 0 2. Точность измерения угла |
|||||
сноса этим способом характе |
|||||||
ризуется |
средний |
квадратиче |
|||||
ской оши'бкой+2°. |
|
|
|
||||
Сущность |
измерения угла |
||||||
сноса |
|
на |
контрольном |
этапе |
|||
заключается в том, что в пря |
|||||||
молинейном |
полете |
штурман |
|||||
два или несколько раз опреде |
|||||||
ляет на карте место самолета, |
|||||||
соединяет |
полученные |
точки |
|||||
прямой |
линией |
и |
снимает |
||||
Ф И П У , |
который |
переводится |
|||||
в Ф М П У . |
Разница |
|
между |
||||
Ф М П У |
и |
средним |
М К |
дает |
|||
•величину и |
знак |
угла |
сноса |
||||
{ У С - Ф М П У — МКср. )• |
|
|
|||||
Второй |
навигационный эле |
||||||
мент |
полета — путевая |
ско |
|||||
рость — 'может |
измеряться с |
||||||
помощью |
панорамных |
радио |
|||||
локационных |
станций |
тремя |
|||||
способами: |
|
|
|
|
|
||
— двухкратным |
определени |
||||||
ем дальности до одного ориен |
|||||||
тира, |
перемещающегося вдоль курсовой черты или вблизи нее; |
—двухкратным пеленгованием бокового ориентира;
—на контрольном этапе.
Сущность первого способа состоит в том, что штурман при помощи метки дальности дважды измеряет дальность Д 1 и Да (рис. III. 76) от самолета до выбранного ориентира, пе ремещающегося вдоль курсовой черты, и определяет время между первым и вторым измерениями дальностей. Пройден ное самолетом расстояние равно разности измеренных даль ностей (S==Ui—Д 2), если при первом и втором измерениях ориентир находился впереди (или позади) самолета, и сумме измеренных дальностей (5= Д 1-)-Д2), если при первом изме рении ориентир находился впереди самолета, а при втором — лозади.
187