книги / Эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования

Рис. 2.6. Структурная схема бортового оборудования типа РСБН-7С:

При известной задержке /а сигнала в ответчике (учитываемой при измерении) дальность D = 0,5 ctD.

Бортовое оборудование РСБН-7С (рис. 2.6) состоит из антенно-фидерной системы; моноблока приемных устройств, включающего два приемника АДПК-1, блок формирования азимутального импульса ФАИ, блок сложе­ ния сигналов БСС; моноблока передатчика СЗД-П с блоком реле; моноблока измерений и отработки, включающего блок измерений азимута и дальности БИАД и блоки сопряжения и отработки (предназначенные для сопряжения с индикаторами). Кроме того, в состав оборудования входят устройство встро­ енного контроля, а также переключающие, индикаторные и усилительные устройства. Возможны и другие варианты комплектации.

Основные параметры бортового оборудования РСБН (на примере аппа­ ратуры РСБН-7С) имеют следующие значения:

Антенно-фидерная система состоит из нескольких антенн, обеспечива­ ющих при совместной работе близкую к круговой ДН, устройства коммута­ ции и соединяющих фидерных линий. Наиболее широко применяется антен­ но-фидерная система типа «Пион — НП», а также антенная система из щеле­ вых антенн. Используемые антенны, их конфигурация и размещение зависят от типа ВС. Некоторые из антенн РСБН используются также и для другой бортовой аппаратуры, например для ответчиков систем УВД.

2.2. РАДИОСИСТЕМЫ VOR/DME. РАДИОДАЛЬНОМЕРЫ И УГЛОМЕРЫ ВС

Международные воздушные линии оборудованы системами типа VOR/DME.

Система VOR/DME предназначена для решения следующих задач: не­ прерывного и автоматического определения местоположения ВС; привода ВС в любую заданную точку в пределах зоны действия системы. Она образу­ ется при территориальном совмещении азимутального радиомаяка VOP (very high omnidirectional radio range) и дальномерного радиомаяка (ответчика дальномера) DME (distance measuring equipment). Азимутальный и дальномерный радиомаяки системы VOR/DME используются и как самостоятельные средства навигации, образуя соответственно угломерные или дальномерные СБН.

Система VOR/DME является стандартным средством ближней навигации на зарубежных воздушных линиях. Параметры этой системы регламентиро­ ваны ICAO.

Принцип действия канала VOR (рис. 2.7) основан на фазовом методе оп­ ределения азимута. В стандартном варианте антенна азимутального радиома­ яка создает ДН, имеющую форму окружности со смещенным центром, которая вращается с частотой /вр = 30 Гц. Вершина ДН приводит к амплитудной м одуляцни принимаемого сигнала с той же частотой. В точке с произвольным ази­ мутом А фаза огибающей принимаемого на ВС амплитудномодулировЗнного (AM) сигнала запаздывает относительно фазы AM сигнала, принимаемого в северном направлении, на величину = совр t = А. Этот фазовый угол

однозначно связан с азимутом ВС (рис. 2.8).

Бортовая аппаратура VOR выделяет из принятого сигнала низкочастот­ ное напряжение, фаза которого зависит от азимута (азимутальный сигнал),

где /Сд — коэффициент передачи ФД.

Если ффВФ фл , то под действием сигнала электродвигатель ЭД повора­

чивает ротор ФВ до тех пор, пока не будет выполнено условие равенства. По углу поворота ротора ФВ можно определить фазу ф^, численно равную ази­

муту точки приема. Для питания ЭД от сети 400 Гц служит преобразователь Пр.

Принцип действия канала дальности (DME) не отличается от принципа действия соответствующего канала системы РСБН. Примерно также строятся и бортовые измерители времени бортовой аппаратуры DME.

Точность определения местоположения в системе VOR/DME зависит от точности канала азимута, погрешность которого (26) при стандартном VOR около 5° Столь низкая точность обусловлена сильным влиянием сигналов, отраженных от местных объектов. В стандартном VOR погрешность, возни­ кающая из-за искажения отраженными сигналами фазы AM сигнала, опреде­ ляется как

прямым и отраженным сигналами; (он — несущая частота; /Сот и р — модуль

более сложные. При этом погрешность значительно уменьшается (около 0,5).

Погрешность измерения курса не должна превышать 4° (За) при всех усло­ виях, на которые рассчитано оборудование, и при наличии мешающего сигнала с уровнем 2 мВ на частоте, удаленной от частоты полезного сигнала АРМ не менее чем на 100 кГц. В аппаратуре должна быть предусмотрена система сиг­ нализации, выдающая предупреждение об отказе при отсутствии принимае­ мого или опорного сигнала.

Общая погрешность измерения дальности должна быть не более 0,7 км на расстояниях от ДРМ 0 556 км при частоте повторения помехи 2500...

3000 Гц. Допускается нестабильность частоты передатчика запросчика, при которой на любом из 126 частотных каналов несущая частота отличается от номинального значения не более чем на 100 кГц. Импульсная мощность передатчика должна быть не менее 500 Вт, а уровень паразитных излучений не более — 70 дБ от этой мощности. Чувствительность приемника предусмат­ ривается не хуже— 116 дБ/Вт при дальности действия 370 км и— 120 дБ/Вт

Рис. 2.10. Структурная схема бортового оборудования канала VOR

вигационно-посадочного устройства поступают на усилитель-ограничитель и частотный детектор для выделения сигнала опорной фазы и на фильтры выде­ ления азимутального сигнала, а также на СПУ для прослушивания позыв­ ных радиомаяка. Устройство обработки содержит два канала: измерения ази­ мута и селектора курса. Структурная схема канала VOR приведена на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Структурная схема канала VOR РСП типа «Курс МП-70»:

УНП — устройство навигационно-посадочное; А — информация об азимуте; ЧД — частот­ ный детектор; УО — усилитель — ограничитель; СДА — сельсин-датчик азимута; УСОФ —

Рис. 2.12. Структурная схема дальнометра СД-75:

Основные параметры канала VOR аппаратуры «Курс МП-70» имеют сле­ дующие значения:

Бортовое оборудование канала дальности системы DME представлено на самолетах ГА самолетным дальномером СД-75 и ему подобными и предназна­ чено для работы с дальномерными радиомаяками (ДРМ) типа DME.

Структурная схема самолетного дальномера СД-75 (рис. 2.12) состоит из антенны типа АМ-001; блока запросчика, который объединяет устройства трактов формирования и передачи сигнала запроса, приема и обработки сигналов ответа, управляющее устройство, измеритель дальности и систему встроенного контроля; пульта управления и двух индикаторов. Дальномер устаналивается на самолетах, выполняющих зарубежные рейсы.

Основные параметры дальномера СД-75 имеют следующие значения:

структуру электромагнитного поля в точке расположения антенн. Амплиту­ ды напряженностей магнитных полей внутри статоров Ст-1 и Ст-2 (рис. 2.14):

И1 — Ш р cos (КУР); Я г- W p s in (КУР).

где k — коэффициент пропорциональности.

Статорные катушки перпендикулярны друг другу, и вектор результиру­ ющего магнитного поля располагается по отношению к плоскости статора (пл. Ст-2) под углом А, равным КУР.

В поле статоров располагается подвижная роторная (искательная) ка­ тушка Рот, э. д. с. в которой

ирот (О ~ Uрот sin фрот cos й)н t = Uрот sin (а —КУР)

принимает нулевое значение при угле поворота ротора а (от пл. Ст-2), равном КУР. Таким образом, «диаграмма направленности» ротора ирот (<р) имеет фор­ му восьмерки, а фаза сигнала нрох (t) изменяется на 180° при изменении знака

структуре она представляет собой следящую систему, чувствительным эле­ ментом которой является ротор гониометра.

Сигнал на входе приемника АРК формируется при сложении напряже­ ния с ненаправленной антенны

uA ( t ) ~ U A s\n<i)Ht,

спреобразованным сигналом ротора гониометра. Сигнал рамочной антенны,

аследовательно, и роторной катушки ирот (() сдвинут по фазе относительно

иА (0 на 90°, что обусловлено формированием сигнала рамки путем образо­

вания разности э. д. с., наведенных в ее вертикальных сторонах. Сигнал Ирот (0 сдвинут по фазе также на 90°, чтобы стало возможным сложение нА(/)~

I* "рот (0-

После усиления и сдвига по фазе сигнал «рот (/) модулируется в баланс­

ном модуляторе. Напряжение на его выходе

Иб.м и т о.м sin Фр sin QMt sin coH t .

где QM — частота модуляции, создаваемая генератором опорного напряжения.

При сложении величин «б,м и иА

образуется входной сигнал прием­ ника:

UBX — ^ A х

in QMt j sin CDH t =

U A

= ЯА (l + msinQM/) sina>H*'

который даже при отсутствии моду­ ляции принимаемого сигнала имеет амплитудную модуляцию с частотой QM. Глубина модуляции т пропор­ циональна углу фр отклонения плос­ кости ротора от положения вектора

Яр, а фаза огибающей принимает