1. 4. Параметры

РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЛЕТОВ

Тактические параметры — совокупность показателей назначения, характе­ризующих возможности РНУ или РНС Основными для большинства РНУ (РНС) тактическими параметрами являются точность, рабочая зона (область) и дальность действия, пропуск­ная способность, быстродействие, на­дежность, помехоустойчивость, масса и объем бортового оборудования

Точность отражает близость резуль­татов измерений к истинному значе­нию измеряемой величины Характе­ристикой точности РНС в целом являет­ся погрешность определения МЛА Пог­решности РНУ (РНС) подчиняются обычно гауссовскому закону распреде­ления с нулевым средним значением При этом распределении основная мера точности — средняя квадратичная погрешность (СКП) σ Вероятность то­го, что погрешности измерения не пре­высят σ, равна 0, 683 На практике точ­ность навигационных средств часто рег­ламентируют с доверительной ве­роятностью 0, 95, соответствующей до­верительному интервалу ±2σ При этом 95 % всех измерений имеют погреш­ность, меньшую 2σ Точностные пара­метры систем повышенной точности рег­ламентируют при доверительном интер­вале ±3σ, т. е. для 99, 7 % всех измере­ний (максимальная погрешность)

Рабочая область — объем прост­ранства, в пределах которого погреш­ность определения ПМЛА не превышает заданную с определенной вероятностью При решении навигационных задач на плоскости понятию рабочая область соответствует рабочая зона РНС Даль­ностью действия РНС часто называют максимальное расстояние в пределах рабочей зоны (области)

Пропускная способность определяет­ся как максимальное число ЛА, однов­ременно обслуживаемых данным РНУ или РНС Ограничение пропускной спо­собности свойственно РНУ и РНС, ко­торые работают по принципу «зап­рос-ответ»

Быстродействие РНС (РНУ) опреде­ляется временем, которое затрачивается на получение навигационной инфор­мации Быстродействие увеличивается при одновременности и автоматизации отсчета НП и при использовании ЦВМ для обработки информации

Считается, что на дозвуковых ЛА время на определение МЛА не должно превышать 1 мин при интервалах между измерениями не более 10 мин На сверхзвуковых ЛА это время снижается

до нескольких секунд, а интервалы между измерениями — до 5 мин

Надежность характеризует свойство РНУ и РНС сохранять тактические параметры (в первую очередь точность) в заданных пределах при определенных условиях эксплуатации В качестве ос­новных показателей надежности испо­льзуют вероятность безотказной рабо­ты, интенсивность отказов и среднюю наработку до отказа Первый из этих параметров характеризует вероятность того, что данное устройство в течение заданного времени сохранит свои ка­чественные показатели в пределах до­пусков Интенсивность отказов — усло­вная плотность вероятности возник­новения отказа невосстанавливаемого объекта, определяемая для рассматри­ваемого момента времени при усло­вии, что до этого момента отказ не возник Средняя наработка до отказа является математическим ожиданием наработки объекта (продолжительности его работы) до первого отказа Одна из мер повышения надежности — исполь­зование в РНУ систем встроенного контроля, дающих автоматическую ин­дикацию о неисправности любого из его элементов

По мнению зарубежных специалис­тов, надежность навигационных средств сверхзвукового самолета должна быть такой, чтобы вероятность отказа не превышала 10^—4 за 3 ч (средняя на­работка до отказа не менее 3·10⁴ ч) При полетах, например, над Северной Атлантикой надежность навигационно­го оборудования должна обеспечивать практически полную безаварийность (одно летное происшествие по вине навигационного оборудования на 10⁷ 10⁸ летных часов) По установившейся концепции посадочное оборудование должно обеспечивать безопасную ав­томатическую посадку при вероятности летного происшествия, не превышаю­щей 10^—7

Помехоустойчивость РНУ характе­ризует возможность работы РНУ (РНС) в условиях радиопомех Для количественной оценки помехоустойчи­вости используют отношение сигнал/по­меха (обычно по напряжению), при ко­тором погрешность определения НП не превышает выбранного значения с заданной вероятностью Основные меры повышения помехоустойчивости: подбор несущих частот и формата сигнала, ис­пользование временной и частотной се­лекции сигналов и применение направ­ленных антенн.

Эксплуатационная эффективность характеризуется средними затратами времени на настройку, регулировку и обслуживание устройств и систем по сравнению с временем использования их по назначению. Чем больше затраты времени на профилактические и ремонт­ные работы, тем ниже эксплуатацион­ная эффективность системы. Повыше­нию эксплуатационной эффективности способствует применение больших ин­тегральных схем высокой надежности. Модульная конструкция аппаратуры облегчает обнаружение и устранение неисправностей и позволяет в случае необходимости изменять или наращи­вать функции без замены устройства в целом. Существенное значение имеет и возможность выявления отказов уст­ройств с помощью встроенных средств контроля и прогнозирование отказов по данным периодической проверки этих устройств.

Масса и объем бортовой аппарату­ры — параметры, определяющие рента­бельность ЛА. Увеличение массы и объ­ема аппаратуры приводит к снижению коммерческой загрузки ЛА или сокра­щению дальности полета. Радикальной мерой улучшения массовых и габаритных характеристик является комплексная микроминиатюризация бортовой аппаратуры на основе применения мик­роэлектронных компонентов с высокой степенью интеграции.

Технические параметры – совокуп­ность величин, характеризующих тех­нические средства, необходимые для по­лучения заданных тактических пара­метров.

Важнейшие технические параметры: значение и стабильность несущей часто­ты; вид и параметры модуляции излу­чаемых сигналов (формат сигнала); диаграммы направленности антенн; мощность передатчика; чувствитель­ность приемника и т.д.

Задача технической эксплуатации — контроль и стабилизация технических параметров РНУ (РНС). Отклонение любого технического параметра от за­данного значения влияет на определенный тактический параметр (или группу параметров), что в отдельных случаях может вызвать отказ РНУ (РНС).

Параметры зарубежных РНС, испо­льзуемые в технической литературе, кроме перечисленных выше, вклю­чают эксплуатационную пригодность, целостность (достоверность) системы и специальные характеристики точно­сти.

Точность систем характеризуют обычно удвоенной СКП, однако эту ха­рактеристику используют при опреде­лении только линейной точности или при описании погрешностей вдоль ортого­нальных осей какой-либо системы коор­динат. В системах, определяющих МЛА, применяется удвоенная СКП определе­ния местоположения (2drms), предс­тавляющая собой радиус окружности, которая содержит не менее 95 % всех возможных местоопределений данного объекта. Используется также вероят­ная круговая погрешность (СЕР), т. е. радиус окружности, содержащей 50 % всех местоопределений. Считается, что 2drms = 2,5CEP.

Различают следующие виды точнос­ти:

прогнозируемая точность — точность местоопределения по отношению к ис­тинному положению объекта в геогра­фических или геодезических коорди­натах;

повторяющаяся точность— точность, с которой потребитель навигацион­ной информации может возвратиться на позицию, координаты которой были измерены ранее с помощью той же РНС;

относительная точность — точность, с которой потребители навигационной информации, использующие одну и ту же РНС, определяют свое положение в одной и той же точке, и которая характеризуется расстоянием между . этими потребителями в момент времени, соответствующий определениям место­положений.

Эксплуатационная пригодность (до­ступность) — вероятность того, что в любое время и в любой точке прост­ранства РНС обеспечивает потребителя информацией, достаточной для опреде­ления местоположения с заданной точностью. Мерой этого параметра яв­ляется выраженное в процентах отношение времени, в течение которого на­вигационные сигналы данной РНС при­годны для определения местоположе­ния, к общему времени работы систе­мы. Для большинства систем данная вероятность достигает установившегося значения в начальный период экс­плуатации системы и не зависит от времени.

Целостность (или достоверность)— способность системы обнаруживать свое неправильное функционирование и оповещать об этом потребителей, для того чтобы исключить использование системы в тех случаях, когда ее эксп­луатационные параметры выходят за пределы установленных допусков. Мера целостности — значение временной за­держки, соответствующей интервалу времени от момента начала неправиль­ного функционирования системы до того момента, когда об этом будет сооб­щено экипажу ЛА.