Кинематическая схема

Навигационный автомат (ни50-бм) Назначение

В практике самолетовождения для определения местонахождения самолета применяют различные методы ориентировки.

Ориентировка методом счисления дуги заключается в расчете местонахождения самолёта путем последовательного учета величины в направления пройденного пути от места вылета. Для автоматического учета в каждый данный момент величины и направления и пройденного пути служат навигационные автоматы (навигационные индикаторы).

В зависимости от типа датчика скорости, информация которого используется для автоматического счисления пути, различают в основном два режима счисления:

• курсо-доплеровское счисление, предусматривающее совместную работу ДИСС и ЦВМ с использованием курсовой информации, поступаю­щей с инерциальной курсовертикали (ИКВ);

• воздушное (аэрометрическое) счисление, предусматривающее сов­местную работу системы воздушных сигналов (СБС) и ЦВМ с использо­ванием курсовой информации от ИКВ или курсовой системы (КС).

Принцип действия навигационного индикатора НИ50-БМ основан на методе воздушного счисления пути. Суть метода заключается в не­прерывном интегрировании по времени скорости самолета относительно земной поверхности W (путевой скорости).

Известно соотношение:

W=V+U,

где V-вектор истинной воздушной скорости самолета; U- вектор скорости ветра.

На Рис.1.представлен навигационный треугольник скоростей.

Навигационный треугольник скоростей

Здесь ОХУ- плоская горизонтальная система координат, ориен­тированная на север (С) и восток (В); V, U, W -горизонтальные проекции соответственно векторов истинной воздушной скорости, скорости ветра и путевой скорости: ψ – истинный курс самолёта; ψ_п –путевой угол самолёта; β_сн – угол скоса, δ – угол ветра.

Навигационная задача сводится к решению навигационного треугольника скоростей, т.е. к определению путевой скорости через известные измерения (или измеренные) значения векторов V и U. Воздушное счисление пути является автономным методом, так как не зависит от условий видимости, ни от каких-либо наземных технических средств. Скорость ветра может быть задана по радио или получена в полёте бортовыми радиотехническими устройствами (например ДИСС).

Кинетическая схема

Данный автомат работает в условной системе координат OXY (Рис.1.2). Это система строится на полётной карте. Направление её осей относительно меридиана определяется углом карты ψ_к.

В навигационном автомате навигационный треугольник скоростей решается через проекции составляющих векторов на оси выбранной системы отсчёта. По известным значениям V, U, ψ, δ и ψ_к легко находятся проекции V_x, V_y и U_x, U_y (Рис. 1.2).

Тогда скорости изменения координат X и Y самолёта определяется через эти проекции по формулам:

;

Таким образом, если самолёт, находившийся в начальный момент времени в точке с координатами X₀, Y₀, выполняет полёт с постоянным курсом и скоростью, то через время t его координаты X и Y будут:

Приведённое выше выражение, с учётом формул и

может быть представлено в следующем виде:

;

.

Эти выражения известны как уравнения навигационного автомата

Рис. 1 Рис.2

Для решения этих уравнений в НИ50-БМ необходимо ввести следующие параметры:

а) координаты исходного пункта маршрута (ИПМ) в выбранной системе координат (X₀, Y₀)- вводятся вручную;

б) угол курса ψ. В зависимости от типа компаса, установлен­ного на ЛА в НИ50-БM, вводится сигнал, пропорциональный истинному или магнитному курсу самолета. В общем случае

ψ=ψ_ком±ΔM±ΔK,

где ψ_ком- компасный курс самолета;

ΔM- магнитное склонение в районе полета;

ΔК- магнитные девиации компаса (из-за влияния собственных магнитных полей самолета).

На Рисунке 2 выше представлена схема вычисления истинного курса. Здесь C_г, C_н, С_х - северные направления географического, магнитно­го и компасного меридианов соответственно. Навигационный индикатор НИ50-БМ работает в комплекте с компасами, информирющими о магнит­ном курсе самолета;

в) угол карты ψ_к - вводятся вручную;

г) скорость ветра U в угол ветра, δ-вводятся вручную.