- •Перечень условных обозначений
- •Введение
- •Раздел 1. Анализ литературных источников по теоретическим основам функционирования систем посадки воздушных судов
- •1.1. Инструментальная система посадки
- •1.2. Микроволновая система посадки
- •1.3 Спутниковые системы посадки
- •1.4. Наземная система дифференциальной коррекции
- •1.5. Спутниковая система дифференциальной коррекции
- •1.7. Анализ соответствия международным требованиям
- •1.6. Отечественные системы посадки и тенденции развития
- •Раздел 2. Анализ существующих систем посадки и выявление их недостатков
- •2.1 Анализ эволюции и классификации систем посадки: от радиомаяков к спутниковым технологиям
- •2.2 Анализ автоматических и адаптивных систем управления на этапе приземления
- •2.3 Понятие гибридности в задачах посадки: навигационные и алгоритмические аспекты
- •2.4 Анализ угроз, отказов и уязвимостей существующих систем посадки
- •2.5 Выводы по разделу и задачи дипломного проекта
- •Раздел 3. Разработка и обоснование предложений по раработке гибридной системы посадки
- •3.1. Общие сведения о системах посадки
- •3.2. Анализ существующей системы посадки сп‑200
- •3.3. Анализ курсового и глиссадного радиомаяка существующей системы посадки сп-200
- •3.4 Критический анализ системы посадки сп-200 и обоснование необходимости гибридного подхода
- •3.5 Разработка гибридной системы посадки
- •3.6. Разработка антенного устройства гибридной системы посадки
- •Раздел 4. Оценка эффективности предлагаемых решений и их соответствия техническим требованиям
- •4.1 Расчет диаграмм направленности гибридной системы посадки
- •4.2 Расчет надежности гибридной системы посадки
- •Раздел 5. Экономическое обоснование внедрения предлагаемых решений
- •Раздел 6. Безопасность жизнедеятельности при техническом обслуживании и эксплуатации систем посадки современного вс
- •Заключение
- •Список используемых источников
3.2. Анализ существующей системы посадки сп‑200
Система посадки СП-200 представляет собой наземный радиотехнический комплекс, предназначенный для обеспечения захода воздушного судна на посадку по курсу и глиссаде. Она исторически относится к системам, аналогичным ILS по принципу построения, и включает традиционный набор элементов: курсовый маяк, глиссадный маяк и дальномерный радиомаяк. Конструкция системы рассчитана на длительную эксплуатацию в суровых климатических условиях [6].
Архитектура СП-200 строится на передаче амплитудно‑модулированных сигналов в узких диапазонах частот. Курсовой канал формирует направленный радиодиапазон вдоль продолжения осевой линии ВПП, а глиссадный обеспечивает вертикальное наведение на прямолинейную часть траектории спуска. Дальномерная подсистема позволяет пилоту определить расстояние до точки приземления, что критически важно при работе в условиях ограниченной видимости.
В процессе многолетней эксплуатации система показала высокую стабильность, однако обладает рядом особенностей, которые становятся заметными в современных условиях. Например, курсовой канал чувствителен к отражённым сигналам от зданий, ангаров или стоящей техники. Достаточно небольшого изменения конфигурации аэродрома, чтобы диаграмма направленности оказалась частично искажённой. Это может привести к формированию ложной глиссады или смещённого посадочного курса. Примечательно, что такие эффекты могут проявляться только при определённом сочетании погодных условий, что затрудняет их своевременное обнаружение.
Система не содержит встроенных средств оценки достоверности информации, поступающей на борт. Она предполагает, что сигнал верен, а контроль корректности возлагается на пилота или бортовые вычислители. Но в условиях увеличения нагрузки на экипаж, а также в сценариях автоматической посадки такая модель становится недостаточной.
Управление системой может осуществляться как дистанционно, так и локально. Средства удалённого контроля и диагностики размещаются на командно-диспетчерском пункте (КДП), где установлен автоматизированный диспетчерский узел. Местное управление и проверка работоспособности выполняются через контрольно-приёмное устройство (КПУ), расположенное непосредственно возле аппаратуры маяков. Благодаря высокой степени автоматизации и встроенным средствам самоконтроля, работа радиомаяков не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала в аппаратных помещениях курсовых и глиссадных передатчиков.
Наземное оборудование системы посадки СП‑200 обеспечивает формирование пространственных ориентиров, необходимых для точного выведения воздушного судна на ось взлётно‑посадочной полосы при заходе на посадку. В зоне действия комплекса задаётся так называемая линия планирования – траектория снижения самолёта, определяемая пересечением двух навигационных плоскостей: плоскости курса и плоскости глиссады.
Условия эксплуатации СП-200 представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Условия эксплуатации СП-200
Наименование параметра |
Антенная часть |
Аппаратура, установленная в сооружениях |
Диапазон предельных температур |
от - 50 до 65 |
от - 30 до 50 |
Диапазон рабочих температур |
от - 50 до 50 |
от 5 до 40 |
Относительная влажность окружающей среды при температуре +25 , не более, % |
98 |
80 |
Атмосферные конденсированные осадки (роса, иней), атмосферные выпадаемые осадки (дождь, снег) и солнечная радиация |
+ |
- |
Воздушные потоки при скорости, не более, м/с |
50 |
- |
Плоскость курса представляет собой вертикальную равносигнальную плоскость, проходящую через продольную ось ВПП и формируемую курсовым радиомаяком. В этой плоскости разность глубин модуляции боковых каналов равна нулю, что позволяет бортовой аппаратуре удерживать воздушное судно по линии центра.
Плоскость курса представляет собой вертикальную равносигнальную плоскость, проходящую через продольную ось ВПП, которая формируется курсовым радиомаяком. В этой плоскости разность глубин модуляции боковых каналов равна нулю, это позволяет бортовой аппаратуре ВС удерживать воздушное судно в центре линии.
Плоскость глиссады в свою очередь является наклонной равносигнальной плоскостью, образующей с горизонтом установленный угол глиссады, характерный для конкретного направления посадки. Эта плоскость создаётся глиссадным радиомаяком и обеспечивает формирование заданного профиля снижения.
Для понимания принципа работы КРМ и ГРМ предсталены диаграммы направленности на рисунке 2.2.
Управление работой радиомаяков осуществляется по линиям связи с аппаратурой дистанционного управления, размещённой на командно‑диспетчерском пункте или в другом центре управления средствами посадки. В обратном направлении радиомаяки передают информацию о текущем состоянии, параметрах функционирования и наличии отклонений. Общая сигнализация состояния оборудования дополнительно выводится на информационные панели, установленные на КДП или в других диспетчерских пунктах контроля.
Типовое размещение СП-200 представлено на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Размещение СП-200 на аэродроме
Размещение КРМ осуществляется на расстоянии от 400 до 1150 м от торца ВПП, противоположного направлению захода на посадку. Допускается смещение аппаратной от осевой линии ВПП до 100 м при условии, что антенное устройство не создаёт лётных препятствий и не нарушает нормативные ограничения по высоте и геометрии расположения оборудования.
ГРМ устанавливается слева либо справа от оси ВПП, обычно на удалении от 120 до 180 м. Конкретное расстояние от торца полосы до точки установки передающей антенны определяется исходя из установленного угла глиссады для конкретного аэродрома, особенностей рельефа местности и влияния препятствий, способных исказить диаграмму направленности излучения. При этом необходимо выполнение обязательного условия: высота опорной точки глиссадного излучателя должна составлять 15-18 м относительно порога ВПП, что будет обеспечивать корректное формирование равносигнальной плоскости глиссады [7].
Управление КРМ и ГРМ осуществляется по линиям связи с аппаратурой ДУ. Эта аппаратура размещается на КДП или ином пункте управления. Передача сигналов о состоянии работы КРМ и ГРМ обеспечмивается на аппаратуру дистанционного управления (ДУ).
Общая сигнализация состояния КРМ и ГРМ дублируется на панелях информации, которые находятся на КДП или других пунктах контроля.
Возможность обеспечения характеристик, соответствующих I, II или III категории ИКАО, напрямую зависит от условий рельефа местности в зоне размещения радиомаяков. Требования к профилю местности, участкам выравнивания и допустимым отклонениям подробно регламентируются руководством по эксплуатации для КРМ и ГРМ. На практике сложный рельеф чаще всего приводит к нарушению установленных параметров, таких как искривлению линий курса и глиссады, изменению структуры равносигнальной плоскости и чувствительности к угловым отклонениям.
Автоматический допусковый контроль, выполняемый в составе КРМ и ГРМ, распространяется на следующие параметры их функционирования:
- положение линии курса или величина угла глиссады (зона РГМ);
- чувствительность к угловому отклонению воздушного судна (крутизна РГМ);
- сумма глубин модуляции (СГМ) несущей сигналами 90 и 150 Гц;
- уровень высокочастотной мощности излучения;
- наличие сигнала опознавания;
- исправность аппаратуры контроля и корректность её функционирования.
Состав СП-200 представлен в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Состав СП-200
Наименование аппаратуры |
Количество |
Курсовой радиомаяк |
1 |
Глиссадный радиомаяк |
1 |
Аппаратура ДУ |
1 |
Панели информации |
2 |
Программно-управляющий комплекс |
1 |
Маркерный радиомаяк (РММ-200) |
2 |
Навигационно-посадочный дальномерный радиомаяк (РМД-90НП) |
1 |
Прибор контроля дальнего поля КРМ |
1 |
Контрольно-измерительный прибор (КСП-80) |
1 |
Цифровой запоминающий осциллограф |
1 |
Комплект эксплуатационных документов |
1 |
