6.6. Вертолетный доплеровский измеритель див-1

Вертолетные доплеровские измерители от самолетных существенно отличаются в принципах построения, связанных прежде всего с различными назначениями и режимами полетов вертолетов и самолетов. Так, если самолетный доплеровский измеритель должен выдавать информацию о и(или их составляющих) для осуществления навигации методом счисления пути, то вертолетный доплеровский измеритель, кроме того, для обеспечения перехода к режиму висения и фиксации этого режима должен выдавать информацию о поперечной, продольной и вертикальной составляющих вектора скорости.

Следовательно, вертолетный измеритель должен дополнительно:

– определять знак доплеровского сдвига частоты, так как вертолет может лететь вперед, назад, влево, вправо, вверх, вниз;

– измерять доплеровский сдвиг частоты практически от нуля в режиме висения до максимального значения в режиме крейсерского полета.

В соответствии с назначением вертолетные доплеровские измерители можно разделить на устройства, обеспечивающие:

– измерение малых скоростей в диапазонах перехода к режиму висения;

– измерение больших скоростей в диапазонах режима навигации;

– измерение малых и больших скоростей.

Доплеровский измеритель предназначен для автономного измерения и индикации продольной и поперечной составляющих скорости перемещения вертолета относительно поверхности (земли, воды) в диапазонах, обеспечивающих переход к режиму висения и фиксации этого режима.

Техническая характеристика:

Диапазон измеряемых скоростей, км/ч:

по продольному каналу вперед 2–50

по продольному каналу назад 2–10

по поперечному каналу влево 2–25

по поперечному каналу вправо 2–25

Диапазон рабочих высот, м:

над сушей 0–110

над водной поверхностью (волнение > 1 балла) 0–80

Мощность СВЧ генератора, мВт 60

Доплеровский измеритель имеет трехлучевую приемно-передающую антенную систему. Ориентация лучей показана на рис. 6.9.

Первый луч ориентирован в продольной вертикальной плоскости и отклонен назад с вертикальным углом визирования . На рис. 9.9 показан случай горизонтального положения вертолета. Второй луч отклонен в поперечной вертикальной плоскости влево с вертикальным углом визирования. Третий луч направлен вертикально вниз.

Вектор полной скорости можно разложить на три составляющие в вертолетной горизонтальной связанной системе координат (в скобках указано положительное направление): продольную (вперед); поперечную(вправо); вертикальную(вверх). При горизонтальном положении вертолета значения и знаки доплеровских сдвигов частоты определяются проекциями составляющих скоростей в вертикальной продольной и вертикальной поперечной плоскостях.

Рис. 6.9. Ориентация лучей вертолетного измерителя

Средние частоты доплеровских спектров соответственно равны (рис. 6.10):

,

,

. (6.11)

Рис. 6.10. Проекции составляющих скорости на направления лучей

Знак минус в формулах показывает, что направления проекций скоростей и излучения противоположны. Доплеровский сдвиг частоты сигнала, принятого по первому лучу, зависит только от и, по второму лучу – только оти, а по третьему – только от.

Подставив , найденное из последнего уравнения (6.11) в первые два, найдеми:

,

. (6.12)

Таким образом, для измерения и индикации составляющих инеобходимо иметь информацию о доплеровском сдвиге частоты с учетом знаков по трем лучам раздельно, в вычислителе произвести вычисления в соответствии с математическими выражениями (6.12) и результат выдать на индикатор. В измерителе и вычислителе погрешности от влияние крена и тангажа не учитываются и входят в погрешность результата.

Контрольные вопросы:

1. В чем особенности определения места ЛА доплеровскими навигационными системами?

2. Что входит в состав доплеровских систем навигации.

3. Какие принципы положены в основу функционирования ДИСС?

4. Как устроены трехлучевая и четырехлучевая антенные системы ДИСС? Запишите алгоритмы расчета навигационных параметров для этих случаев.

5. Почему необходимо использовать в антенных системах ДИСС не менее трех лучей?

6. Приведите и опишите обобщенную структурную схему ДИСС и режимы его работы.

7. Какие ДИСС по виду излучаемого сигнала и способу выделения доплеровского спектра вы можете перечислить?

8. Дайте характеристику доплеровскому измерителю ДИСС-013.

9. Приведите структурную схему и опишите назначение, выполняемые функции, состав оборудования бортового навигационного комплекса самолета Ил-62.

10. Охарактеризуйте особенности построения и функционирования вертолетного доплеровского измерителя ДИВ-1.

12