Лабораторные / лабработа_РСБН

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

Изучение конструкции системы ближней навигации РСБН-7.

Ввод программы на полет.

УФА 2011г.

Лабораторная работа №1.

Изучение конструкции системы ближней навигации РСБН-7.

Ввод программы на полет.

I. Цель лабораторного занятия.

Изучить конструкцию и назначение блоков РСБН-7, размещение и назначение основных органов управления; получить практические навыки по выполнению внешнего осмотра блоков РСБН-7, а также по технической эксплуатации РСБН-7.

2. Задание для самостоятельной подготовки к работе:

• повторить меры безопасности при работе с аппаратурой РСБН-7;

• повторить назначение и основные тактико-технические характеристики РСБН-7;

• повторить принцип действия аппаратуры РСБН-7 в режиме "Навигация";

• подготовиться к опросу на допуск к лабораторной работе.

3. Контрольные вопросы для допуска к лабораторной работе:

• задачи, решаемые радиотехнической системой ближней навигации;

• принцип построения системы ближней навигации;

• метод измерения азимута и дальности;

4. Задание на выполнение работы:

• изучить конструкцию и назначение блоков, требования, предъявляемые к их состоянию;

• ознакомиться с назначением и размещением основных органов управления;

5. Требования к отчету:

• назначение блоков РСБН-7;

• размещение и назначение основных органов управления и контроля;

• порядок ввода программы на полет.

6. Порядок выполнения работы.

6.1. Меры безопасности при работе с аппаратурой РСБН.

При выполнении работ запрещается:

• применять неисправный инструмент и контрольно-проверочную аппаратуру;

• вскрывать блоки радиоаппаратуры, а также производить замену предохранителей при включенном источнике тока;

• присоединять провода в местах, не предусмотренных монтажной схемой;

• устанавливать предохранители других типов или несоответствующие номинальным данным схемы;

• оставлять открытыми распределительные устройства и клеммные панели, когда бортовая сеть находиться под напряжением;

• нарушать и изменять маркировку проводов и кабелей, нарушать экранировку и отбортовку;

• обесточивать бортовую сеть вертолета (стенд) выдергиванием штепсельного разъема (вилки) аэродромного источника питания;

• прикасаться во время проверки радиоаппаратуры незащищенными руками к зажимам, проводам и другим деталям, находящимся под напряжением.

6.2. Задачи решаемые угломерно-дальномерной

радионавигационной системой РСБН:

1. • непрерывное и автоматическое определение на борту самолета его местоположения измерением текущих значений азимута и наклонной дальности до наземных радиомаяков РСБН;

2. • выполнение полетов с высокой точностью по любому прямолинейному маршруту, проходящему через радиомаяк РСБН;

3. • выполнение полетов по любой окружности заданного радиуса с центром в точке расположения радиомаяка РСБН;

4. • выполнение полетов по любому линейно- ломанному маршруту, не проходящему через радиомаяк РСБН, с помощью БЦВМ;

5. • приведение самолета в любую заданную точку маршрута с указанием моментов подхода к ней и ее пролета;

6. • заход на посадку по курсу и глиссаде с определением текущей дальности до точки приземления.

Бортовое оборудование системы включает в себя: самолетный дальномер; самолетный измеритель азимута и дальности: блок измерений азимута. Состав бортового оборудования зависит от типа самолета.

Точность работы РСБН характеризуется погрешностями измерения текущих полярных координат самолета, его азимута и наклонной дальности .

Двойная среднеквадратическая погрешность измерения азимута и наклонной дальности , где r - измеряемая дальность, м.

6.3. Состав и конструкция аппаратуры РСБН-7.

Состав РСБН-7 (рис.1,2,3,4):

1. Блок преобразования А-312-009;

2. Блок измерения А-312-022;

3. Блок управления А-312-005;

4. Азимутально-дальномерный приемник А-312-001;

5. Самолетный запросчик дальномера А-312-002;

6. Усилитель мощности А-312-004;

7. Рама амортизационная А-312-013;

8. Аттенюатор А-312-031;

9. Пульт управления навигацией А-312-008;

10. Устройство защиты А-312-026;

Рис.1 Аппаратура РСБН-7. Общий вид комплекта.

Рис.2 Аттенюатор.

Рис.3 Пульт управления навигацией.

Рис.4 Устройство защиты.

6.4. Принцип работы РСБН-7.

Угломерно-дальномерная радиотехническая система ближней навигации (РСБН) работает в составе самолетного навигационно-пилотажного комплекса. Сопряжение аппаратуры РСБН с автономными навигационными системами улучшает ее помехозащищенность, обеспечивает память по скорости изменения координат, повышает надежность. Двусторонняя информационная связь между радиосистемой РСБН и вычислительным устройством навигационно-пилотажного комплекса обеспечивает также коррекцию счисленных координат самолета. При использовании в наземном комплексе оборудования специальной радиомаячной группы система РСБН обеспечивает инструментальную посадку самолета.

Совместная работа наземного и бортового оборудования системы РСБН обеспечивает определенное местоположение самолета в полярной системе координат (азимут-дальность). Информация об азимуте и дальности индицируется прямо показывающими приборами на борту и может определяться наземным диспетчером по индикатору кругового обзора (ИКО).

Известны различные типы аппаратуры РСБН. Одной из первых явилась система РСБН-2. измерение координат системой РСБН-2 позволяет решать следующие навигационные задачи:

непрерывное указание экипажу местоположения самолета;

привод самолета в заданную точку (в зоне действия системы) по заранее намеченной линии пути (по заданному азимутальному маршруту на маяк или от него; по заданному орбитальному маршруту с левым или правым разворотом относительно маяка; по произвольному прямолинейному маршруту с использованием счетно-решающего прибора);

автоматическое включение средств сигнализации при подлете и пролете каждого ориентира;

контроль режима пробивания облачности самолета по заданной траектории;

опознавание на борту наземного радиомаяка и самолета на экране наземного ИКО.

Аналогичные задачи решаются и в РСБН более поздних разработок. Рассмотрим систему РСБН-7.

Радиотехническая аппаратура навигации и посадки РСБН-7 (рис.5) связана с антенно-фидерной системой (АФС), вычислительным устройством (ВУ) и системой автоматического управления (САУ). Для осуществления памяти по скорости изменения азимута и дальности при попадании радиоданных аппаратура РСБН-7 связана с системой воздушных сигналов (СВС) и точной курсовой системой (ТКС). С целью обеспечения коррекции вычислительного устройства не только по наземным радиомаякам РСБН, но и по радиомаякам VOR/DME аппаратура РСБН-7 связана с бортовым оборудованием КУРС-МП (азимутный канал VOR) и дальномером системы DME типа СДК-67.

Кроме бортового оборудования РСБН-7 (приемник, передатчик, блок измерения и отработки) на схеме представлены элементы радиомаяка. Радиомаяк (РСБН-2) представляет собой комплекс радиоаппаратуры, устанавливаемой в определенной точке пространства и обеспечивающий совместно с бортовым оборудованием получение информации об азимуте и дальности самолета относительно места установки маяка на борту и на радиомаяке. В состав радиомаяка входят:

П-20Д – передатчик импульсных сигналов канала дальности (ответчик для бортового дальномера, запросчик для ИКО); П-200, П-20А – передатчики непрерывных и импульсных (опорных) сигналов азимутального канала (передатчик П-200 подключен к остронаправленной вращающейся антенне с двухлепестковой диаграммой направленности);

Частота вращения направленной антенны 100 об/мин. Опорные сигналы “35”, “36” имеют частоту следования 58 33 и 60 Гц (35 и 36 импульсов за один оборот направленной

Рис.5. Обобщенная схема системы РСБН-7.

антенны). На рисунке 5 показаны в виде условий схемы диски формирования импульсов радиомаяка, посаженные на ось антенны, с соответствующим числом датчиков (35 и 36). Имеется также диск со 180 вставками, который используется для получения двухградусных меток для ИКО.

НПУ – наземное приемное устройство.

Поясним принцип определения азимута и дальности. Азимут измеряется с помощью принимаемых на борту опорных импульсов и азимутального сигнала, формируемого из выходного сигнала, приемника при облучении направленной антенной передатчика П-200. непрерывный сигнал передатчика П-200 излучается антенной с двухлепестковой диаграммой направленности, вращающейся с постоянной скоростью. Момент прохождения диаграммой направленности направления “Север” определяется на борту по вспомогательным сигналам – опорным импульсам, излучаемым радиомаяком через ненаправленную антенну. Опорные импульсы “35”, “36” совпадают за период вращения направленной антенны один раз – в момент прохождения антенной направления “Север”. В этот момент на борту вырабатывается сигнал. Сигнал вращающейся направленной антенны (азимутальный сигнал) фиксируется в момент времени, сдвинутый относительно момента “Север” на интервал, пропорциональный азимуту. Измерение данного временного интервала азимутальным каналом бортовой аппаратуры РСБН выдает информацию об азимуте.

Принцип работы дальномерного канала РСБН соответствует принципу измерения дальности дальномером СД-67 с активным ответом. Бортовой передатчик излучает сигнал запроса в виде кодовой группы. В НПУ радиомаяка сигнал принимается, декодируется, вводится постоянная задержка, автоматически ограничивается загрузка передатчика П-20Д. передатчик ретранслирует принятый сигнал. Дальность на борту определяется путем измерения временного интервала между запросным и ответным сигналами.

Координаты самолета в наземной системе индикации воздушной обстановки определяются следующим образом. Азимутальная развертка ИКО синхронна вращению направленной антенны радиомаяка. Начало радиальной развертки дальности связано с сигналом запроса наземной индикации. В самолетной аппаратуре запрос ретранслируется. Для периодической последовательности импульсов запроса (сигнал “180”) ответ дается на импульсы, совпадающие с моментом приема на борту азимутального сигнала. Это обеспечивает яркостную отметку на ИКО в определенный момент времени и позволяет находить азимут и дальность самолета.

В системе РСБН имеется возможность по позывным сигналам путем их прослушивания опознавать на борту наземный радиомаяк, а также опознавать на наземном индикаторе кругового обзора самолет. Опознавание самолета осуществляется за счет раздваивания яркостной отметки при нажатии летчиком тангенсы связной радиостанции.

6.5. Назначение блоков РСБН-7.

Блок А-312-002 (самолетный запросчик дальномера) предназначен:

для посылки сигналов “Запрос дальности” на наземный ретранслятор дальномерного канала;

для передачи сигналов “ОНИ”, что обеспечивает определение дальности и азимута ЛА на наземном индикаторе кругового обзора;

для посылки на наземное индикаторное устройство сигналов опознавания ЛА;

Блок А-312-022 (блок измерения) предназначен:

для измерения азимута и дальности на борту ЛА относительно наземных радиомаяков;

для выдачи измеренных значений азимута и дальности в последовательном двоичном коде в вычислитель;

для выдачи значений азимута и дальности в виде переменных напряжений частотой 400 Гц с амплитудами, пропорциональными синусу и косинусу измеренных значений азимута и дальности, на индикаторные приборы;

для формирования сигналов “строб 0,25”, “Сопровождение”, выдаваемых в блок А-312-001 (направленный режим).

Блок А-312-004 (усилитель мощности) предназначен для усиления мощности выходных высокочастотных сигналов блока А-312-002.

Блок А-312-005 (блок управления) предназначен:

для приема и преобразования сигналов управления (ЧКК) частотно-кодовыми каналами, поступающих последовательным 20-разрядным кодом, в 10-разрядный параллельный свернутый код управления частотно-кодовым каналом;

для ручной установки частотно-кодового канала по сигналам от блока А-312-008;

для преобразования кода частотно-кодового канала в соответствующий двоично-десятичный код номера частотно-кодового канала для индикации на блоке А-312-008;

для контроля исправности аппаратуры и выявления неисправного блока с индикацией на табло контроля.

Блок А-312-009 (блок преобразования) предназначен:

для преобразования информации об азимуте и дальности, поступающей из блока А-312-022 в виде последовательного двоичного 20-разрядного кода с активным нулем, в информацию об азимуте и дальности в двоично-десятичном 32-разрядном двуполярного коде для индикации азимута и дальности на индикаторах ИСА (индикатор самолетный азимута), ИСД (индикатор самолетный дальности)и выдачи азимута и дальности на ЦВМ(центральная вычислительная машина);

для преобразования информации о частотно-кодовом канале, поступающий от ЦВМ в виде последовательного 32-разрядного двуполярного кода, в последовательный 20-разрядный код с активной паузой и выдачи информации в блок А-312-005;

для преобразования параллельного свернутого кода управления ЧКК, приходящего от блока А-312-005 уровнем напряжения 5В, в развернутый параллельный код управления ЧКК напряжением 27В.

Аттенюатор А-312-031 предназначен для снижения уровня мощности высокочастотных сигналов (до 300 Вт), подаваемых на блок А-312-004 от блока А-312-002.

Амортизационная рама А-312-013 предназначена для:

обеспечения амортизации установленных на ней блоков при механических воздействиях;

электрического соединения установленных на ней блоков между собой и с монтажом ЛА.

Моноблок А-312-041 представляет собой набор функционально законченных блоков, закрепленных на групповом монтажном устройстве.

Электрическая стыковка блоков с амортизационной рамой осуществляется с помощью врубных электрических соединителей, направляющих соединителей, корпусных штырей и ручек, предназначенных для досылки блоков и их фиксирования.

Для исключения возможности неправильной установки блоков, имеющих одинаковые соединители, применяется кодировка направляющих соединителей.

Амортизационная рама имеет пять амортизаторов АПН, три из которых расположены в передней части рамы. В задней части амортизационной рамы расположено распределительная коробка с ответными врубными соединителями РПКМ (розетками) и блочными частями соединителей 2РМДТ для связи с монтажом ЛА.

Под рамой находится воздухораспределительная коробка, к которой с садней стороны подводится воздушная магистраль объекта для принудительного обдува воздухом, и блок А-312-031.

В передней части амортизационной рамы установлены компенсирующие устройства, предназначенные для удерживания блоков на раме с компенсацией поля допусков по длине блоков.

Для снятия любого из блоков необходимо:

отвернуть до упора стопорный винт, находящийся в центральной части ручки;

нажать на клавишу ручки, откинуть её вперед, вниз до упора в ось компенсатора и затем, перемещая её вниз, вывести блок из зацепления с ответной частью соединителя.

Для снятия блока А-312-031 необходимо отвернуть установочные винты и отсоединить ВЧ кабели.

Блок А-312-026 (устройство защиты) устанавливается отдельно и предназначен для отключения аппаратуры от БС 27В при отклонении борт сети за пределы нормального режима и автоматического подключения к БС 27В при возвращении её в пределы нормального режима.

Блок А-312-008 (пульт управления навигацией) предназначен для:

выбора способа управления аппаратурой автоматического (от вычислителя) или ручного (от блока А-312-008);

ручной установки номера ЧКК и типа маяка в режиме “Навигация” или в режиме “Посадка”;

включения встроенного контроля;

индикации номера ЧКК и типа маяка;

индикации исправности аппаратуры;

6.6. Основные правила эксплуатации самолетного оборудования РСБН-7.

при монтаже, переноске и других работах не допускать резких ударов по аппаратуре, не ронять блоки;

не допускать работы оборудования при питающих напряжениях переменного тока, отличающихся от номинальных более чем на ±5%, и напряжениях постоянного тока – более чем на ±10%;

тщательно завертывать накидные гайки разъемов, не допуская ненадежных переменных контактов;

не допускать попадания атмосферных осадков на аппаратуру.

6.7. Осмотр состояния блоков РСБН-7.

При внешнем осмотре состояния блоков необходимо проверить:

- внешний вид и надежность крепления блоков;

- наличие свободного хода амортизаторов и отсутствие касания амортизированных блоков с другими блоками и элементами конструкции самолета при крайних положениях амортизаторов;

- надежность крепления, затяжки и контровки накидных гаек штепсельных разъемов;

- надежность соединения элементов металлизации с корпусом самолета.

Требования:

- блоки должны быть надежно закреплены, крепящие винты должны быть завинчены до упора и законтрены;

- кожухи блоков не должны иметь механических повреждений (вмятин, трещин), нарушений лакокрасочного покрытия или следов коррозии, на поверхности блоков не должно быть грязи, пыли или влаги, а также они не должны касаться других блоков или элементов конструкции;

- накидные гайки разъемов кабелей должны быть затянуты до упора и законтрены;

- перемычки металлизации не должны быть оборваны, места их соединения должны быть чистыми, без следов коррозии.

6.8. Ввод программы в соответствии с заданием на полет.

Перед полетом и при проверке работоспособности в блоки системы РСБН-7 должны быть введены исходные данные, необходимые для выполнения полетного задания или проверки. В блоки вводятся следующие исходные данные:

- частотно-кодовые каналы (ЧКК) навигации и посадки навигационных и посадочных маяков четырех программируемых аэродромов;

- курсы посадки (Ψ_впп) и боковые выносы маяков (Z₀) для четырех программируемых аэродромов;

- прямоугольные координаты (X, Y) и углы сходимости меридианов (Δ) для четырех программируемых аэродромов;

- прямоугольные координаты (X, Y) для трех программируемых промежуточных пунктов (ППМ).

Программирование навигационных и посадочных каналов для радиомаяков 4-х выбранных аэродромов осуществляется в соответствии с частотно-кодовыми каналами выбранных радиомаяков.

7. Контрольные вопросы.

• Состав бортового оборудования РСБН-7, назначение блоков.

• Порядок ввода программы на полет.

• Осмотр состояния блоков аппаратуры РСБН-7.

• Основные правила эксплуатации РСБН-7.

• Принцип определения азимута и дальности.

• Размещение и назначение основных органов управления РСБН-7.

• Задачи решаемые РСБН-7.

8. Литература:

• Техническое описание аппаратуры РСБН-7;

• Инструкция по эксплуатации РСБН-7;

• Технологические карты.

• Радионавигационные системы ЛА. П.С. Давыдов, В.В. Криницин. 1980г. Учебник

для вузов гражданской авиации.

• Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов, часть 1. М.: изд-во МО,

1979 г.;