5.8. Факторы, влияющие на точность и пропускную способность сбн

Точность канала азимута СБН зави­сит от устойчивости к влиянию сигна­лов, отраженных от местных объектов (МО), и от уровня вертикальной составляющей поля принимаемого сигна­ла. Точный учет этих факторов, как правило, невозможен и точность определяют при летной проверке АРМ. Методика летной проверки канала VOR регламентирована ICAO.

Канал азимута систем VOR/DME и Тасап чувствителен к вызываемым от­ражениями от МО приращениям фазы сигнала переменной фазы.

В стандартном VOR искажение фазы AM сигнала приводит к погрешности ΔА≈К_ОТРcos(ω₀τ+ψ₀)sin(А_Р — Ω_BР τ), где А_Р = А — А₀; А и А₀ — азимуты точ­ки приема и МО; τ — запаздывание отраженного сигнала относительно прямого; К_ОТР и ψ₀ — модуль и аргу­мент комплексного коэффициента от­ражения МО (К_ОТР << 1). Максимальная амплитуда этой погрешности | ΔА_МАХ| = К_ОТР при А_Р ≈ 90° и ω₀τ = ψ₀. Значение погрешности и ее знак опре­деляются набегом фазы ω₀τ. При К_ОТР = 0,1 погрешность ΔА_МАХ = ±5,73° (рис. 5.17).

В доплеровском VOR погрешности обусловлены искажениями фазы сигна­ла, модулирующего по частоте поднесущие колебания:

,

где J₁ (·) — функция Бесселя первого рода первого порядка. Максимальное значение ΔА_МАХ=±1,164К_ОТР/m_ЧМ. На средней частоте f₀ = 113 МГц при радиу­се антенного круга R=6,75 м (≈2,55λ) индекс модуляции m_ЧМ = 2π f₀R /с = 16 и |ΔА_МАХ| примерно в 14 раз меньше, чем при стандартном VOR.

Вертикальная составляющая поля принимаемого сигнала приводит к поляризационной погрешности, значе­ния которой, как правило, не превы­шают 0,1...0,2°. Поле с вертикальной поляризацией возникает в силу несо­вершенства антенн АРМ, которые должны излучать для уменьшения отражений от МО горизонтально по­ляризованные сигналы. Чувствитель­ность к вертикально поляризованно­му сигналу возрастает при крене ЛА, сопровождающемся наклоном борто­вой антенны.

Точность канала дальности СБН зависит главным образом от факторов, приводящих к искажению временного положения переднего фронта ИОД: отражений от МО, помех и несовершен­ства БА.

Отражения от МО и помехи срав­нительно слабо влияют на точность канала дальности, что объясняется ко­дированием и большим уровнем сигна­лов. Наибольшую опасность представляют отраженные от МО сигналы ЗД, которые могут вызвать повторный за­пуск ДРМ и появление синхронных помех. Для исключения синхронных помех применяют запирание приемни­ка ДРМ после приема каждого ЗД на время, равное защитному интер­валу t_ЗАЩ.

Несовершенство БА проявляется в аппаратурных погрешностях измерите­ля времени и в задержке сигналов в ПУТ запросчика, которая зависит от полосы пропускания ПУТ, температуры, стабильности несущей частоты и уровня сигнала.

Пропускная способность канала дальности определяется средней мощ­ностью передатчика ДРМ и минималь­ным числом ОД, при котором сохра­няется устойчивость работы запросчика дальномера.

Средняя мощность передатчика ДРМ прямо пропорциональна К_ЗАП. Для под­держания ее постоянной в ДРМ при­меняют режим стабилизации К_ЗАП. В состав ДРМ включается генератор случайных импульсов, среднее число которых в единицу времени опреде­ляется управляющим напряжением; последнее, в свою очередь, зависит от числа ЗД. Эти импульсы поступают на запуск передатчика ДРМ. По мере увеличения числа ЗД число случайных импульсов уменьшается таким образом, что среднее число пар импульсов в секунду поддерживается равным 2700 (ОД плюс случайные импульсы). Если число ЗД>100, то ДРМ отвечает только на 100 наиболее мощных за­просов. Известны также методы пре­дотвращения перегрузки передатчика ДРМ, основанные на регулировке t_ЗАЩ или чувствительности приемника в за­висимости от числа ЗД.

Запросчики рассчитываются с учетом того, что не на все ЗД будут получены ответы с ДРМ (например, из-за при­хода ЗД в те моменты, когда приемник ДРМ заперт на t_ЗАЩ после излучения очередного ОД). Поэтому К_ОТВ<1 и для DME (например, 0,5...0,7).

Меры повышения пропускной способ­ности следуют из приближенного вы­ражения, определяющего данный пара­метр СБН без учета статистических характеристик ЗД:

,

где — максималь­ное количество сигналов ОД за секунду;— длительность сигнала ОД;F_ЗД — частота следования ЗД. Индекс «д» со­ответствует допустимым значениям. Наибольший эффект дает увеличение К_ЗАПД, которое связано с ДРМ, и уменьшение F_ЗД и К_ОТВД, зависящее от БА. Увеличение К_ЗАПД требует более мощных передатчиков и перестройки системы защиты передатчика ДРМ от перегрузки. Частота F_ЗД, согласно рекомендациям ICAO рас­считывается при допущении, что из 100 самолетов, находящихся в зоне действия ДРМ, на 95 из них БА ра­ботает в режиме слежения, посылая ЗД с частотой F_ЗДС, а на пяти ЛА осу­ществляется поиск ОД и запросные сигналы излучаются с частотой F_ЗДП > F_ЗДС. В таких условиях F_ЗД ≈ F_ЗДС и целесообразно уменьшать частоту ЗД в режиме слежения.

Уменьшение допустимого коэффи­циента ответов требует введения таких методов обработки, когда режимы по­иска и слежения обеспечиваются при пропуске двух и более импульсов ОД. Уменьшение F_ЗДK_OТВД эквивалентно при данном увеличению интервалов между сигналами ОД, излучаемыми ДРМ. Эти интервалы могут быть ис­пользованы для посылки дополнитель­ных ОД, т. е. для увеличения про­пускной способности ДРМ.