Авіаційні радіопеленгатори - книга, сторінка 1

В даному посібнику розглянуто призначення, принцип роботи та основні технічні дані приводних радіостанцій, сучасних бортових радіокомпасів АРК-15М, АРК-22, АРК-25, АРК-УД і наземних радіопеленгаторів. У посібнику подані відомості за такими чинниками, що впливають на точність визначення навігаційних параметрів і їх облік. Призначення основних органів управління бортовою апаратурою і перевірки працездатності пов'язані з особливостями їх структурних схем. Для контролю знань представлені тести.

Призначено для курсантів факультету льотної експлуатації ДЛАУ при вивченні обладнання відповідно до навчальної програми «Радіообладнання повітряних суден», а також для студентів інших авіаційних навчальних закладів по Україні.

Радіопеленгації або радіопеленгованія називається процес визначення напрямку на джерело випромінювання радіохвиль, а радіотехнічні пристрої, що визначають напрямок - радіопеленгаторів.

Авіаційні радіопеленгатори були і залишаються основними радіонавігаційними пристроями, завдяки яким здійснюється повітряна навігація літаків.

Історія розвитку радіопеленгації тісно пов'язана з відкриттями і відповідними досягненнями вчених в області радіотехніки.

У 1906 р німецький вчений Scheller запатентував систему для визначення напрямку приходу електромагнітної хвилі, до складу якої входила рамкова антена, що має діаграму спрямованості в горизонтальній площині у вигляді «вісімки». Визначення напрямку приходу радіохвиль здійснювалося при повороті рамкової антени по мінімуму сигналу.

У 1907 р італійські вчені Bellini і Tosi патентують, так звану, «радіогоніометріческую» систему з двох нерухомих взаємно перпендикулярних рамок, включених через гоніометр, що складається з двох нерухомих котушок, між якими розташовувалася рухлива (запобігливо) котушка. Таким чином, в системі пеленгації Bellini - Tosi механічне обертання рамкової антени було замінено обертанням запобігливо котушки.

Незважаючи на це відкриття, найбільш затребувані за часів Першої Світової Війни були радіопеленгатори з обертової рамковою антеною (рис. 0.1).

Перші радіопеленгатори функціонували в діапазоні середніх хвиль (300 ... 3000 кГц).

В 1941р був розроблений перший радіопеленгатор короткохвильового діапазону, який базується на ефекті Доплера.

Уже в 50-тих роках багато аеропортів по всьому світу були обладнані радіопеленгаціоннимі системами, заснованими на ефекті Доплера.

Мал. 1. Радіопеленгатор з обертової рамковою антеною (1918р)

У повоєнний час радіополукомпас були замінені на радіокомпаси, в яких напрямок на джерело радіохвиль визначалося автоматично.

Починаючи з 1980 р, в радіопеленгації стала широко використовуватися цифрова обробка сигналів.

1 ПРИЗНАЧЕННЯ І КЛАСИФІКАЦІЯ АВІАЦІЙНИХ радіопеленгаторів

Авіаційними радіопеленгаторів називаються приймальні пристрої, призначені для визначення напрямку на джерело радіосигналу (радіостанцію).

Розрізняють бортові і наземні радіопеленгатори.

Бортові радіопеленгатори вимірюють напрямок на наземну радіостанцію щодо поздовжньої осі літака. В цьому випадку, вимірюваний навігаційний параметр називається курсовим кутом радіостанції (КСР). а саме вимірювальний пристрій - радіокомпасом або автоматичним радіокомпасом (АРК). Як наземних радіостанцій можуть бути приводні радіостанції (ПРС), що працюють в середньохвильовому діапазоні частот, або аварійні УКВ радіостанції літаків, що зазнали аварії або вимушену посадку. В останньому випадку, на пошуковому літаку застосовується ультракороткохвильової радіокомпас.

Наземні радіопеленгатори (АРП-автоматичний радіопеленгатор) вимірюють напрямок на літакову УКВ радіостанцію щодо північного істинного або магнітного меридіана, що проходить через антенну систему радіопеленгатора. Вимірюваним навігаційним параметром є істинний або магнітний пеленг радіостанції (літака).

2 ПРИВОДНІ РАДІОСТАНЦІЇ

2.1 Призначення, класифікація і розміщення ПРС

Приводні радіостанції (ПРС), NDB (англ. Non-Directional Beacon) представляють собою середньохвильові наземні радиопередающие пристрої, призначені для радіонавігації.

Географічні координати ПРС вказуються в польотної документації.

ПРС працюють на антени ненаправленного дії (рис. 2.1). Сигнали, які випромінює ПРС, приймаються бортовими автоматичними радіокомпасом.

Залежно від розв'язуваних завдань і місця установки, ПРС діляться на посадочні і окремі.

Рис.2.1. а) ПРС з антеною зонтичного типу; б) ПРС з заземленою антеною

Посадочні ПРС входять до складу обладнання системи посадки ОСП в якості далекої приводний радіостанції (ДПРС) і ближньої (БПРС). За сигналами ДПРС екіпаж здійснює привід літака в район аеродрому і виконує Передпосадкових маневр, а за сигналами і ДПРС і БПРС - дотримується напрямку на поздовжню вісь ВПП при заході на посадку. Спільно з ДПРС і БПРС встановлюються маркерні радіомаяки (МРМ), утворюючи, відповідно, дальній привідний радіомаяк (ДПРМ) і ближній (БПРМ). За сигналами МРМ екіпаж визначає проліт ДПРМ і БПРМ.

Приводним радіостанціям системи ОСП присвоюються позивні: дволітерний - для ДПРС і однобуквений - для БПРС.

На напрямках ВПП, обладнаних радіомаякову системою посадки (РМС), приводні радіостанції розміщуються в місцях установки маркерних радіомаяків (для стандарту ILS в середньому 7400 м, 1000 м і 75-450 м).

Для ДПРС встановлюють радіус зони дії 150 км, для БПРС - 50 ... 100 км.

Примітка. В межах зони дії визначення КУРЕЙ на борту літака здійснюється з необхідною точністю.

Далека і близька приводні радіостанції, крім роботи на основних частотах, повинні забезпечувати роботу і на резервних частотах 355 кГц і 725 кГц.

Окремі ПРС (ОПРС) поділяються на внеаеродромние і аеродромні. Сигнали впізнання складаються з двох або трьох букв.

Внеаеродромние ОПРС встановлюють в пунктах, маркованих входи і виходи коридорів повітряних зон або пунктах зламу повітряних трас. Спільно з ОПРС може встановлюватися МРМ.

Аеродромні ОПРС встановлюють на аеродромі на продовженні поздовжньої осі ЗПС і видаленні від порога ЗПС до 10 км. Допускається установка ОПРС осторонь від продовження осі ЗПС або збоку від ЗПС.

Для забезпечення аварійного радіозв'язку з повітряними судами, наприклад, при відмові бортових засобів зв'язку, організовується канал передачі команд диспетчера ОВС через ДПРС або аеродромну ОПРС.

2.2 Режими і принцип роботи ПРС

ПРС має режими роботи на «Привід» і на «Зв'язок». У режимі на «Привід» ПРС видає позивні, а в режимі на «Зв'язок» - сигнали мовної інформації диспетчера.

Режим на «Привід» має підрежими «А2» - «тональний» і «А1» - «телеграфний».

На рис. 2.2 приведена спрощена структурна схема ПРС, а на рис. 2.3 тимчасові діаграми, що пояснюють її роботу.

У режимі на «Привід» (подрежим «А2») на виході тонального генератора ТГ діє напруга тональної частоти 1020 ± 50 Гц або 400 ± 25 Гц (рис. 2.3, а). Роботою ТГ управляє автомат подачі сигналів АПС. Контакти АПС коммутируют подачу харчування на ТГ відповідно до позивними, присвоєними даної ПРС. У амплитудном модуляторе АМ проводиться модуляція ВЧ коливань генератора високої частоти ГВЧ (рис. 2.3, б) напругою ТГ (рис. 2.3, в).

Мал. 2.2. Спрощена структурна схема ПРС

Мал. 2.3. Тимчасові діаграми сигналів роботи ПРС

2.3 Вимоги ICAO до основних тактико-технічним

даними (ТТД) радіоканалу ПРС (NDB) - АРК (ADF)

Вимоги ICAO до основних тактико-технічними даними

(ТТД) радіоканалу ПРС (NDB) - АРК (ADF)