Раздел 6. Доплеровские системы навигации

План раздела:

6.1. Структура доплеровской системы навигации;

6.2. Доплеровские измерители путевой скорости и угла сноса;

6.3. Классификация ДИСС по виду излучаемого сигнала;

6.4. Доплеровский измеритель ДИСС-013;

6.5. Бортовой навигационный комплекс самолета ИЛ-62;

6.6. Вертолетный доплеровский измеритель ДИВ-1.

6.1. Структура доплеровской системы навигации

Доплеровские системы навигации (ДСН) относятся к классу автономных, т.е. таких систем, в которых необходимая навигационная информация получается с помощью только бортового оборудования воздушного судна (ВС), без применения каких-либо наземных средств.

При использовании ДСН определение места ВС осуществляется методом счисления пути. Сущность этого метода рассмотрим для простейшего случая счисления пути в плоской прямоугольной системе координат , связанной с Землей (рис. 6.1), оськоторой совпадает по направлению с географическим меридианом.

Рис. 6.1. Счисление пути в плоской прямоугольной системе координат

На рис. 6.1 – вектор воздушной скорости;– горизонтальная составляющая скорости ветра;– вектор путевой скорости, т.е. скорости перемещения проекции центра масс ВС относительно поверхности Земли;– угол сноса – угол междуи;– истинный курс самолета;– координаты места самолета (МС) в момент начала отсчета текущего времени;– текущие координаты МС.

Для навигации методом счисления пути координаты должны быть известны и непрерывно (в интервале времени) должны измеряться составляющиеипутевой скорости. Если эти условия удовлетворяются, то текущие координатыопределяются путем интегрирования составляющихиво времени:

, . (6.1)

Собственно доплеровский измеритель позволяет измерить абсолютное (скалярное) значение путевой скорости и угла сноса (), т.е. направление вектораотносительно продольной оси ВС.

Вполне очевидно, что эти данные не определяют положение в системе координати его составляющихи.

На основании рис. 6.1

, . (6.2)

это означает, что для определения инеобходимо измерять истинный курс ().

Для счисления пути с помощью ДИСС должны измеряться ии с помощью курсовой системы (КС) –, а это значит, что доплеровская система навигации должна включать три функционально самостоятельные части (рис. 6.2):

– собственно ДИСС, измеряющий и;

– курсовую систему, измеряющую (или ортодромический курс);

– навигационный вычислитель (), реализующий алгоритмы (6.1) и (6.2).

Рис. 6.2. Структурная схема доплеровской системы навигации

Так как счисление пути в ДНС ведутся по формулам (6.1), то погрешности при определении иинтегрируются во времени. Медленно меняющиеся погрешности, сохраняющие свой знак за времянеизменным, возрастают при этом прямо пропорционально. Поэтому автономные системы комлексируются с позиционными радионавигационными системами (угломерно-дальномерными, разностно-дальномерными), с помощью которых корректируются результаты измерений автономных систем. Сущность коррекции заключается в периодической замене счисленных координат координатами, определенными с помощью позиционной радионавигационной системы (РНС).