4.1.2. Методы определения азимута, кур и дальности
Методы определения азимута
Для определения азимута в радиосистемах ближней навигации применяют как временные, так и фазовые методы.
На практике применяют две разновидности временных методов измерения азимута. При первом методе определения азимута, информация об азимуте заложена в сдвиге по времени импульса, азимутального сигнала, относительно сигнала начала отсчета времени, излучаемого радиомаяком и соответствующего нулевому азимуту (северный сигнал). Реализуется путём одностороннего вращения ДН и задания начала отсчёта специальным опорным сигналом. (рис.4.3. нарисовать).
С
ОС
АС
t
tас
Рис. 4.7. Принцип измерения азимута временным методом с заданием начала отсчёта
Временной интервал между опорным ОС и азимутальным сигналами АС будет пропорционален азимуту на радиомаяк.
Второй метод реализуется путём изменения направления вращения ДН антенны, которая совершает два поворота, первый по часовой, второй против часовой стрелки. В результате ДНА дважды проходит через направление на ВС и на выходе приёмника формируется два импульса (рис 4.4).
ПрС ОбрС С
t
tас
Рис. 4.8. Принцип измерения азимута
временным методом без задания начала отсчёта
Временной интервал между импульсами однозначно связан с азимутальным углом.
В фазовых радионавигационных устройствах информация об азимуте содержится в фазовом сдвиге огибающей сигнала, принимаемого на ВС, относительно опорного сигнала, излучаемого радиомаяком и соответствующего азимуту, равному О0. Определение азимута ВС при фазовом методе сводится к сравнению фаз двух сигналов: опорного Uоп(t) излучаемого ненаправленной антенной и азимутального Uаз(t). Фаза азимутального сигнала соответствует измеряемому азимуту Аз, а фаза опорного сигнала нулевому азимуту- точка приема Аз=0.(рис 9.5.2, 9.5.3)
Рис. 4.7. Азимутальные сигналы на входе приёмников ВС
Рис.4.8. Принцип фазового метода определения азимута
Зависимость фазы сигнала от азимута ВС достигается путем создания вращающейся диаграммы направленности излучения. Антенна VOR радиомаяка создает диаграмму направленности, имеющую форму окружности со смещенным центром, которая вращается с частотой 30Гц, что приводит к непрерывному изменению напряженности поля в точке приема.
По временному методу определения азимута и дальности работают ази-мутально-дальномерные системы РСБН. В системе VOR/DME используется фазовый метод при определении азимута (канал VOR) и временной метод при определении дальности (канал дальности)
При уходе ВС с заданного радиала, при полёте НА или ОТ радиомаяка возникает сигнал рассогласования фаз, который отклоняет курсовую стрелку на приборе ВС.(рис.9.5.4, 9.5.10, 9.5.12, )
Рис. 4. 9 а и б. Положение курсовой планки при уходе ВС с заданного радиала,
Методы определения КУР
Курсовым углом радиостанции называют угол в горизонтальной плоскости между осью ВС и направлением на радиостанцию. (рис. 4.4, 9.4.15)
КУР отсчитывается по ходу часовой стрелки. Информация о КУР отображается на индикаторах РМИ – 2Б по внешней неподвижной шкале, а также по шкале УШДБ, при установке 0 шкалы против индекса Δ .
Рис. 4.10. Отсчёт азимута и КУР на индикаторах РМИ – 2Б
КУР можно определять как по приводным (ненаправленным радиомаякам) NDB с помощью АРК, так и по всенаправленным радиомаякам VOR, с помощью НПС Курс МП-70, VОR 75 и т.п. В бортовых АРК наибольшее распространение получил метод измерения КУР с помощью рамочной антенны и сопряжённого с ней гониометра.
Рамочная антенна имеет две взаимоперпендикулярных обмотки (рамки). Одна рамка совпадает с продольной осью самолёта, а вторая перпендикулярна ей.
Гониометр также состоит из двух одинаковых неподвижных, взаимно-перпендикулярных рамочных (полевых) катушек, внутри которых свободно вращается искательная катушка, которая через балансный модулятор сопряжена с стрелкой указателя курсовых углов радиостанций.
Рамочные катушки гониометра соединены с катушками рамочной антенны. При пересечении электромагнитной волной неподвижных рамок антенны в них возникает переменный ток, который также протекает и по рамкам гониометра. Переменное магнитное поле гониометра индуцирует напряжение в искательной катушке, заставляя её поворачиваться до тех пор, пока её плоскость не будет перпендикулярна направлению на радиостанцию рис.4.11. Стрелка индикатора покажет КУР.
Кроме этого КУР можно определить опосредованно при измерении азимута бортовыми приборами ближней навигации (рис. 4.12) Курс МП, VOR – 85.
где δ – поправка на схождение мередионов, МПР- магнитный пеленг радиостанции, ГМК- гиромагнитный курс.
Основной задачей, решаемой аппаратурой Курс-МП в режиме VOR является измерение азимута радиомаяка Аз. По алгебраической разности МПР и ГМК от курсовой системы определяется значение КУР. Сигнал о значении КУР подаётся на РМИ – 2Б и индицируется по внешней неподвижной шкале стрелкой (по внутренней подвижной шкале против верхнего треугольного индекса считывается значение гиромагнитного курса ГМК. При отсчёте КУР по УШДБ -2 на его лицевой панели кремальерой курс установить )шкалы против индекса Δ , а для отсчёта азимута – значение МК + 1800.