Тема №7. Методы и системы определения местоположения ЛА.
Занятие №4. Дальномерные радионавигационные системы.
Учебные вопросы
1. Общая характеристика методов и устройств дальнометрии (10 мин).
2. Принципы построения дальномерных РНС (74 мин).
1. Общая характеристика методов и устройств радиодальнометрии.
Дальномерные радионавигационные устройства и системы, называемые сокращенно радионавигационными дальномерами, предназначены для определения расстояний от ЛА до радионавигационных точек (наземных станций, радиомаяков, других ЛА и т. п.). Линиями положения радионавигационных дальномеров являются окружности. Местоположение ЛА определяется как точка пересечения двух окружностей. Радионавигационные радиодальномеры применяются для решения широкого круга задач ближней навигации и предпосадочного маневрирования, в частности задач точного самолетовождения и бомбометания по невидимым малоразмерным целям.
При решении таких навигационных задач, как посадка и полет на малых и предельно малых высотах, а также при выполнении боевых задач бомбометания, десантирования, фотографирования и т. д. для точного измерения истинной высоты полета используются радиовысотомеры, являющиеся частным видом радионавигационных дальномеров. В зависимости от диапазона измеряемых высот радиовысотомеры подразделяются на радиовысотомеры больших и малых высот.
Работа радионавигационных дальномеров основана на использовании двух главных свойств радиоволн — прямолинейности и постоянства скорости их распространения в свободном пространстве.
Радионавигационные радиодальномеры, используемые в настоящее время, работают, как правило, в УКВ-диапазоне, который характеризуется малой относительной нестабильностью скорости распространения радиоволн. Это позволяет при использовании специальных методов измерения достичь сравнительно высокой точности определения дальности. Дальность действия радиодальномеров в УКВ-диапазоне ограничена прямой видимостью и зависит от высоты полета ЛА. Расчетная дальность обычно составляет 350—400 км при высоте полета 9000—10 000 м.
Радионавигационные дальномеры могут использоваться как самостоятельно, образуя дальномерные РНС, так и в составе радиотехнических систем ближней навигации и посадки.
При дальномерных определениях требуется измерять временную задержку з между излучаемым и принимаемым сигналами, которая пропорциональна текущей дальности Дт. В дальномерных РНУ и РНС (в радионавигационных дальномерах) используется непосредственное измерение либо временного интервала з, либо изменений фазы или частоты, которые являются функциями времени и позволяют получить информацию о времени задержки. В зависимости от этого различают временные, фазовые и частотные методы и средства радиодальнометрии, а также их сочетание.
Излучаемые сигналы, применяемые для измерения дальности, могут быть непрерывными или импульсными, модулированными и немодулированными, а измерения могут осуществляться на несущей частоте, частоте модуляции и частоте биений (разностной частоте) излучаемых и принимаемых сигналов, либо на видеочастоте (по огибающей).
По принципу действия радионавигационные дальномеры (РНД) делятся на автономные и неавтономные. В автономных РНД все оборудование располагается в одной «точке» пространства (на земной поверхности или на борту ЛА). К ним, например, относятся радиовысотомеры (РВ) и радиолокационные станции (РЛС). Автономные РНД представляют собой, по существу, РНУ. Неавтономные РНД являются РНС, и их оборудование располагается в разнесенных точках пространства (на борту и на земной поверхности). Они подразделяются на РНД с ретрансляцией сигнала и РНД без ретрансляции сигнала, когда опорный параметр вырабатывается (хранится) в точке приема местным эталонным (опорным) генератором.
РНД применяются для решения задач ближней навигации и посадки (в составе РСБН, ПРМГ и РВ), предотвращения столкновений ЛА (в составе СПС и УВД), при дальней и глобальной навигации (Аэросат, Timation), а также при решении задач нанесения удара, разведки, десантирования и т.п.