3. Принцип работы рсбн в режиме «Посадка»

При дальности до радиомаяка меньше (37+.3) км, высоте полета меньше 1,2 км и входе в "коридор" + 1,5 км от оси ВПП аппаратура автоматически переходит в режим посадки. В этом режиме радиотехническая аппаратура РСБН-6С, работавшая по сигналам радионавигационного маяка, переключается на работу с посадочными маяками системы ПРМГ-4. Система ПРМГ-4 состоит из КРМ, ГРМ (рабочий и резервный комплект) и РД.

Система РСБН в режиме посадки служит целям формирования на борту самолёта сигналов отклонения от заданного курса посадки и заданной глиссады планирования, а также позволяет получать информацию о текущей дальности самолёта до точки приземления. В САУ выдаются отклонения от равносигнальных зон курса посадки и глиссады планирования, обеспечивающие снижение самолета до высоты 60 м.

В режиме посадки на приборах индицируется:

ППД-2 - дальность до начала ВПП,

НПП - отклонения от равносигнальных зон курса и глиссады, заданный курс, равный курсу посадки на ВПП, курсовой угол радиомаяка, азимут самолета, определяемый путем счисления по сигналам воздушной скорости и истинного курса.

В этот режим аппаратура переходит по сигналу 27 В "Посадка", который выдается из блока БВП при автоматическом включении режима посадки или из блока ЩУ при включении тумблера ПОСАДКА на блоке ЩУ. Сигнал "Посадка" поступает в АФС для включения передней антенны самолета, в блок ЩПК для включения запрограммированных кодов и кварцев посадки (при автоматическом включении режима посадки) и в приемник СПАД-2И для перевода его на прием сигналов посадочных радиомаяков. В блоке БСиО по сигналам из приемника СПАД-2И формируются сигналы отклонения от равносигнальных зон курса и глиссады, и сигналы готовности курсового и глиссадного каналов 27 В "Готовн. К", 27 В "Готовн. Г", которые выдаются в САУ.

При наличии сигнала "Готовн. К" заданный курс, выдаваемый из блока ВВП, равен курсу посадки ВПП. При включении тумблера "+ 180°" на блоке ЩУ в блок ВВП поступает сигнал "+180°" (27 В), по которому запрограммированный курс посадки ВПП изменяется на 180°.

В режиме посадки сигнал "Возврат рад." формируется при наличии следующих сигналов: "Возврат", "Д<250 км" и "Готовн. К".

В этом режиме прекращается измерение азимута по сигналам радиомаяка, дальность измеряется по сигналам посадочного ретранслятора. Азимут счисляется автономными средствами, на основе V (см. рис. 22*).

При необходимости выполнить повторный заход на посадку из САУ в блок БВП выдается сигнал 27 В "Повт. заход", для этого на пульте летчика нажимается кнопка ПОВТОРНЫЙ ЗАХОД. Положение переключателя ПОВТ. ЗАХОД на блоке ЩУ определяет сторону выполнения повторного захода.

Предпосадочный маневр состоит из прямолинейного участка и разворота с выходом на посадочный курс (см. рис.13*).

Выход на посадочный курс осуществляется на высоте и удалении от ВПП, обеспечивающих ввод самолета в зону действия посадочных маяков. Если дальность до радиомаяка меньше 37+3 км, а высота полета меньше 1,2 км при боковом удалении от оси ВПП, не превышающем 1,5 км, аппаратура автоматически переходит в режим посадки.

При уменьшении бокового отклонения от оси ВПП до 1,5 км и высоте полета меньше 1,2 км автоматически включается режим "Посадка". По сигналу "Посадка" аппаратура переходит на прием сигналов посадочных радиомаяков, прекращается измерение азимута по сигналам навигационного маяка, дальность на приборе ППД-2 скачком уменьшится на значение, равное расстоянию от ретранслятора дальности до радиомаяка, так как в режиме посадки дальность измеряется по сигналам посадочного радиомаяка, находящегося в начале ВПП.

При устойчивом приеме сигналов курсового радиомаяка закрывается курсовой бленкер на НПП, образуя сплошное черное поле, на пульте САУ загорается лампа ПОСАДКА, а на НПП выдается заданный курс, равный курсу посадки аэродрома.

При приеме сигналов глиссадного радиомаяка закрывается глиссадный бленкер НПП, образуя сплошное черное поле. На планки положения НПП выдаются сигналы отклонения от равносигнальных зон курса посадки и глиссады снижения. По этим сигналам производится заход на посадку до высоты 60 м. Отклонение курсовой планки НПП влево от центрального кружка означает, что равносигнальная зона курсового маяка находится влево от самолета. Отклонение глиссадной планки вверх означает, что равносигнальная зона глиссады находится выше самолета. Для посадки по линиям глиссады и курса планки положения НПП должны удерживаться в центре кружка.

При включении кнопки ПОВТОРНЫЙ ЗАХОД на пульте летчика система обеспечивает автоматическое выполнение повторного захода на посадку левым или правым кругом в зависимости от положения переключателя ПОВТ. ЗАХ. на щитке ЩУ.

При невозможности посадки с первого захода выполняется повторный заход. Режим повторного захода на посадку включается двойным нажатием кнопки ПОВТОРНЫЙ ЗАХОД в системе самолетного оборудования. Первым нажатием снимается режим посадки, на пульте САУ должна погаснуть лампа ПОСАДКА. После этого самолет вручную выводится на высоту 630 м. Второе нажатие кнопки ПОВТОРНЫЙ ЗАХОД производится после загорания лампы КОРР. на ЩУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Навигационный комплекс главное средство вождения ЛА на воздушных трассах. Поэтому автоматическое решение задач выполняемых им сокращает время загруженности экипажа управляющими действиями до 40% от общей продолжительности полёта. Состав НК зависит от класса ЛА, уровня автоматизации комплекса и имеющихся датчиков навигационной информации. Уровень автоматизации определяется степенью совершенства вычислительной системы комплекса. Для повышения надёжности комплекса используется резервирование систем и аппаратуры.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис.1 Комплект навигационного комплекса КН-23:

1 – комплект РСБН-6С; 2 – комплект ИКВ-1; 3 – ДИСС-7; 4 – В144;. 5 – ДВС-10;

6 - ДВ-30К

Рис. 2 Ортодромическая система координат

Рис.3 Участок прямоугольной сетки для карты масштаба 1:1 000000

Рис.4 Определение ортодромических координат при выходе на ППМ.

Рис. 5. Составляющие абсолютной скорости самолета

Рис. 6. Составляющие путевой скорости в горизонтальной плоскости

Рис. 7 Составляющие путевой скорости в ортодромической системе

координат

Рис.8 Структурная схема навигационного комплекса КН-23

Рис.8 Структурная схема навигационного комплекса КН-23

Рис.29*. Отсчет угловых величие по НПП

Рис.30*. Полет по заданному маршруту

Рис. 9 Схема определения заданного курса и дальности до цели в режиме маршрутного полета.

Рис. 10 Схема преобразования X и У в X и У в блоке БВН (БВН-01) для коррекции счисленных координат (Х,У).

Рис.11 Возврат на аэродром.

Рис. 11. Схема преобразования X и У в X и Z блоке БВП

Рис.12 Траектория полёта в режиме возврата при дальности до радиомаяка менее 250 км

Рис.13 Построение предпосадочного маневра

К рисункам 9-13

Блок вычисления посадки (БВП) предназначен для формирования и выдачи в САУ сигналов для управления самолетом в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

В режимах "Маршрутный полет" и "Возврат" при дальности до маяка более 250 км выходными сигналами блока БВП являются заданный курс на точку цели (ППМ, АЭР) и сигнал дальностиR₁ до точки цели (ППМ, АЭР).

В режиме "Возврат" при дальности меньше 250 км выходными сигналами блока БВП являются заданный курс и отклонение от заданной высоты АН на следующих этапах полета:

- полет в зону предпосадочного маневра;

- выполнение предпосадочного маневра;

- заход на посадку;

- повторный заход на посадку.

Блок обеспечивает программирование курса посадки () и бокового выноса маяка () для четырех аэродромов. В режиме "Возврат" блок обеспечивает автоматическую смену соответствующих этапов и выдачу команды на включение посадочных сигналов. В этом режиме блок работает по сигналам прямоугольных координатX и у , поступающим из моноблока БИО, и от сигнала текущей высоты Н, поступающего от датчика высоты.

На этапе полета к ППМ блок работает по сигналам ортодромических координат X_т, Y_Т, X_ц, Y_ц, поступающим из автономного вычислителя БВН, выдает дальность до ППМ и заданный курс .

Принцип работы

Вычислитель работает в двух режимах: "Возврат" и "Маршрутный полет".

В режиме "Возврат" при дальности меньше 250 км вычислитель решает задачи возврата на аэродром и предпосадочного маневра, повторного захода на аэродром правым и левым кругом, выдачи сигнала отклонения от заданной высоты для управления полетом в вертикальной плоскости.

В аппаратуре РСБН-6С как в режиме "Маршрутный полет", так и в режиме "Возврат" принят курсовой способ навигации.

Вывод самолета в точку цели по кратчайшему пути курсовым методом предусматривает построение и выдерживание заданного курса, построенного из местоположения самолета и цели. Полет на цель маршрутным способом предполагает вывод самолета на линию посадки и полет по линии посадки заданным курсом посадки.

Режим "Маршрутный полет"

Режим маршрутного полета предполагает полет на цель, где в качестве цели используется ППМ или АЭР.

В этом режиме БВП определяет и выдает на НПП значение = П_Т , где П_Т - текущее значение пеленга на ППМ, а также определяет оставшуюся дальность до ППМ и выдает это значение в блок отработки для индикации на ППД-2. Для решения этой задачи из блока БВН поступают напряжения, пропорциональные текущим координатам самолета (X_т, Y_Т) и координатам ППМ (X_ц, Y_ц).

В блоке БВП решается задача:

;

***В вертикальной плоскости в режиме маршрутного полета блок БВП сигналов управления не выдает.

Режим "Возврат"

Режим "Возврат" является завершающим этапом режима навигации, когда в качестве цели используется аэродром посадки при дальности до аэродрома меньше 250 км с выдачей сигналов управления для выхода и последующего вписывания в линию посадки. В этом режиме блок БВП по сигналам X_р, Y_p и Н_Т выдает в САУ заданный курс и отклонение от заданной высотыН. Работа блока БВП в этом режиме иллюстрируется.

В блоке БВП программируются значения курса посадки и бокового выноса маякадля четырех аэродромов. Подключение программы производится путем подачи соответствующей команды (напряжения 27 В) со щитка управления. При необходимости смены направления посадки на противоположное со щитка управления подается команда 27 В “Обратный курс”, при этом блок БВП решает задачу захода на посадку для значения+180⁰. В горизонтальной плоскости блок БВП формирует сигнал заданного курса

где П_Т(X_ц , Z_ц ) - текущее значение пеленга на точку "цели".

Координаты "цели" относительно ВПП автоматически формируются в вычислителе в зависимости от текущих значений координат самолета относительно ВПП и этапа полета, при этом обеспечивается оптимальный вывод самолета в зону курсо-глиссадных маяков.

Зона возврата для логического анализа в вычислителе БВП делится на шесть этапов полета, которым присваиваются шифры (режимы работы) е₁, е₂, е₃, е₄, е₅, е₆.

В зоне возврата в зависимости от координат самолета вычислителем выбирается одна из трех точек цели полета с координатами:

для >(шифр e₂),

км для < ; > 0 (шифр e₁),

км для < ; < 0 (шифр e₁),

где - посадочная дистанция 212 км;

R₁ - максимальный радиус разворота самолета при выполнении предпосадочного маневра с ограниченным креном (

Первый этап - полет на центр окружности 3-го разворота.

Полету на точки "б" (см. рис. 3) или "г" при < , присваивается шифр е₁. Этап е₁ заканчивается, когда самолет приближается к "цели" (к точкам "б" или "г") на расстояние меньше R₀ . Этот момент соответствует началу третьего разворота, при котором координаты цели: < ;.

Второй этап - полет на центр окружности 4-го разворота. Этапу е₂ соответствуют полет на точку "а" (рис. 3) при > и полет при < при окончании этапа е₁.

Третий этап - этап предпосадочного маневра, так как этап е₂ завершается при попадании самолета в одиннадцатикилометровый коридор, ограниченный линиями dd₁ и ее₁ С этого момента начинается этап предпосадочного маневра (шифр е₃). В отличие от этапов е₁ и е₂ здесь точка "цели" не фиксирована, а перемещается по оси X на постоянном удалении X_y перед самолетом. При этом формируется траектория предпосадочного маневра - кривая погони, близкая к асимптотически приближающейся к оси X экспоненте с постоянной X = 2,5 км. На этапе е₃, формируются следующие координаты цели:

Четвертый этап - этап автоматической посадки. При уменьшении (в ходе предпосадочного маневра) бокового отклонения (Z_Т) до величины приблизительно 1,5 км вычислитель выдает команду "Посадка" (шифр е₄), по которой происходит переключение приемника СПАД-2И и блока БСиО в режим посадки. При этом продолжается управление по кривой погони на основе координат X_р и У_р , формируемых в моноблоке БИО, в котором измерение дальности происходит по сигналам ретранслятора дальности, а канал азимута работает в режиме автономного счисления.

Пятый этап. После прихода из блока БСиО сигнала "Готовность курса" (шифр е₅), подтверждающего переход аппаратуры из режима навигации в режим посадки,

блок ВВП выдает сигнал , где- курс посадки.

Шестой этап - повторный заход на посадку. При подаче со щитка САУ команды "Повторный заход" и при условии < - R₀ вычислитель переходит в режим повтор кого захода (шифр е₆). При этом управление производится по кривой погони со следующими координатами цели:

При увеличении до величины - R₀ режим этапа e₆ отключается, сменяясь режимом этапа e₂ (третий разворот), и далее – как при обычном заходе.

В вертикальной плоскости заданная траектория полета представляет ломанную линию, состоящую из трех прямолинейных участков:

участок полета на крейсерской выоте,

участок снижения ;

участок полета на высоте предпосадочного маневра.

Вид траектории и ее параметры представлены на рисунке. Для управления в вертикальной плоскости блок БВП формирует сигнал отклонения от заданной высоты

,

где H_Т - сигнал текущей высоты от датчика высоты;

H_з = Н₀ + КR^` - заданная высота;

Н₀ = 630 м - высота предпосадочного маневра;

К = - коэффициент пропорциональности;

- номинальный угол наклона траектории при снижении;

R` - расстояние от самолета до зоны предпосадочного маневра;

R` = R₁ – 2R₀ - на этапе e₁

R` = R₁ – 4R₀ - на этапе e₂;

R₁ - расстояние от самолета до “цели” (ВПП).

При расстоянии R'<0, а также на этапах предпосадочного маневра (е₃), зоны посадки (е₃), готовности курсо-глиссадного маяка (е₅), повторного захода (е₆) заданная высота равна высоте предпосадочного маневра Н_з = Н₀ (внутри кардиоиды). На этапах е₁, и e₂ заданная высота ограничивается сверху величиной Н_кр (крейсерская высота). Сигнал Н, поступая в САУ, обеспечивает выполнение вертикального маневра, причем закон управления по высоте таков (астатизм первого порядка), что на участке снижения действительная траектория самолета находится выше заданной с плавным переходом к горизонтальным участкам.

Описание горизонтального маневра справедливо для случая так называемой разрешенной высоты (сигналу). Разрешенной является высота, не превышающая предельной высоты Н , при которой для выполнения снижения угол снижения равен предельно допустимому ,

где Н = 1400+200 м - предельная высота предпосадочного маневра, при которой возможно вписывание на курс посадки и посадка.

В случае неразрешенной высоты (сигналу) при Н >Н происходит автоматическое смещение цели по координате X в точку X_ц = X₁ + X_В (рис. 2). При этом величина X_В обеспечивает выполнение граничного условия:

Значение R' в данном случае определяется относительно смещенной цели. В режиме неразрешенной высоты в систему САУ выдается максимальная величина рассогласованияН.