2. Принцип измерения азимута (θ)

Принцип измерения азимута на самолете основан на измерении временного интервала между моментом прохождения оси диаграммы направленности вращающейся азимутальной антенны направления на север и моментом направления ее на самолет ( моментом облучения самолета) ( рис.5 ). Азимутальная антенна имеет двухлепестковую диаграмму направленности, которая вращается в горизонтальвой плоскости. Двухлепестковая диаграмма направленности примене­на для повышения точности отсчета момента облучения самолета по методу равносигнального пеленгования. Частота вращения антенны строго стабилизирована и составляет 100 об/мин. Высокочастотные колебания генерируются с помощью передатчика азимутального сигнала, которым работает в режиме непрерывного излучения на азимутальную антенну.

В тот момент, когда ось диаграммы направленности (равносигнальное направление) направлена на север в бортовой аппаратуре самолета формируется импульс начала отсчета. Импульс начала отсчета принимается всеми самолетами, находящимися в зоне действия радиомаяка.

Импульс начала отсчета формируется передатчиком опорных сигналов азимута. Модулятор передатчика запускается импульсами от специальных датчиков. Датчики расположены на двух дисках, которые жестко закреплены на оси азимутальной антенны и синхронно вращаются вместе с ней. На одном диске расположено 35 магнитоэлектрических датчиков (через 10,28 градусов), на другом – 36 датчиков (через 10 градусов). С помощью считывающих устройств с датчиков снимаются сигналы (импульсы), условно названные "Опорными сигналами 35 и 36”. Количество сигналов за один оборот антенны равно соответственно 35 и 36.

Передатчик опорных сигналов азимута совместно с шифратором вырабатывает серии кодированных (двухимпульсных) опорных сигналов 35 и 36, которые излучаются всенаправленно передающей антенной (диаграмма направленности №2) (рис.5) на определенной частоте диапазона (см. рис.3,5).

Датчики опорных сигналов 35 и 36 установлены таким образом, что в момент совмещения оси симметрии диаграммы направленности азимутальной антенны с направлением на географический север происходит совпадение сигналов серии "35" и "36”. То есть в этот момент ориентация датчиков 35 и 36 точно совпадает по времени. Причем это совпадение происходит только один раз при вращении азимутальной антенны от 0 до 360 градусов, именно в этот момент происходит совпадение сигналов серии "35" и "36". Это совпадение ("северное совпадение", "северный сигнал") служит началом отсчета времени (азимута) в схемах бортовой аппаратуры РСБН всех самолетов, находящихся в зоне действия наземного радиомаяка. "Северный сигнал (3) (см. рис.6.) принимается АФС самолета и после преобразования в приемнике СПАД поступает на схему измерения азимута, "Северный сигнал” задает начало рабочего цикла схемы измерения азимута. Определение азимута производится цифровой измерительной схемой путем подсчета измерительных импульсов (6) (см.рис.6.).

Через время tθ, в момент облучения самолета азимутальной антенной, СПАД принимается азимутальный сигнал (4) (рис.6.). После усиления и детектирования в приемнике СПАД импульсы двойной колоколообразной формы (4) преобразуются в прямоугольные азимутальные импульсы (5), передний фронт которых жестко связан с временным положением оси симметрии принятых азимутальных сигналов.

Временное положение азимутального импульса относительно импульса "северного совпадения" характеризует измеряемый азимут.

Измеренное время (tθ) прямо пропорционально азимуту самолета:

Θ=tθω

где θ - азимут самолета;

ω - угловая скорость вращения азимутальной антенны.

Временные диаграммы работы, поясняющие принцип измерения азимута на борту самолета показаны на рисунке 6.

На 1 и 2 графиках показаны опорные импульсы “35” и “36”.

На 3 графике – импульс “северного совпадения”.

На 4 графике – азимутальный импульс двойной колоколообразной формы.

На 5 графике – прямоугольный азимутальный видеоимпульс.

На 6 графике – счетные измерительные импульсы.

В схеме измерения азимута счетные импульсы преобразуются в напряжение постоянного тока, пропорциональное азимуту. Далее это напряжение подается на стрелку навигационно-пилотажного прибора (НПП), на котором индицируется измеренное значение азимута (θ) самолета.