Тема 7 «Методы и системы определения местоположения летательных аппаратов»
Занятие 5 «Угломерно-дальномерные и разностно-дальномерные РНС»
Учебные вопросы:
1. Угломерно-дальномерные РНС ЛА (45 мин).
2. Разностно-дальномерные РНС (35 мин)
Тема 7 «Методы и системы определения местоположения ЛА»
Занятие 5 «Угломерно-дальномерные и разностно-дальномерные РНС»
Учебные вопросы
1. Угломерно-дальномерные РНС ЛА.
2. Разностно-дальномерные РНС.
Общие сведения об угломерно-дальномерных радиотехнических системах
Для решения задач навигации летательных аппаратов (ЛА) широкое применение находят угломерно-дальномерные радионавигационные системы (УДРНС), которые являются комбинированными радионавигационными системами (РНС) и входят в состав КСН.
Под комбинированными понимают такие РНС, в которых либо используется комбинация параметров электромагнитного поля для измерения навигационных параметров (НП), либо определяется комбинация независимых НП. В комбинированных РНС измерители каждого НП функционируют независимо.
Примерами комбинированных РНС, в частности, являются УДРНС ближней навигации (РСБН), включающие в себя наземные радиомаяки типа отечественных РСБН-4Н, Е-329 c бортовой аппаратурой РСБН-7С, А-324 и зарубежные VOR/DME, TACAN.
Областями боевого применения УДРНС являются: обеспечение вождения ЛА по маршруту (определение текущих координат) путем измерения азимута и дальности относительно наземного азимутально-дальномерного радиомаяка (АДРМ); управление воздушным движением (УВД); возврат ЛА в зону аэродрома посадки, выполнения предпосадочного маневра с заходом на ВПП со снижением до высоты 30...60 м при различных видах пилотирования (автоматическом, полуавтоматическом и ручном).
По принципу действия УДРНС (РСБН) делятся на фазовременные и временные. В фазовременных УДРНС информация об азимуте ЛА заложена в фазе огибающей принятых амплитудно-модулированных сигналов, а о дальности до АДРМ - во времени запаздывания этих сигналов. Примерами фазовременных УДРНС являются зарубежные РСБН типа VOR/DME, использующие в азимутальном канале непрерывные амплитудно-модулированные колебания, и TACAN, в которых применяются импульсные колебания. Во временных УДРНС определение текущего расстояния от ЛА до наземного АДРМ (или ответчика радиодальномера) и текущего азимута ЛА, отсчитываемого относительно истинного меридиана, проходящего через точку установки наземного АДРМ, осуществляется временным методом (точнее, амплитудно-временным).
Здесь и далее будем рассматривать УДРНС на примере РСБН, которая состоит из наземного АДРМ и бортового оборудования ЛА.
Наземные АДРМ обеспечивают работу бортового оборудования РСБН и дают возможность наблюдать на контрольных индикаторах кругового обзора (ИКО) и выносных индикаторах кругового обзора (ВИКО) на командно-диспетчерских пунктах (КДП) за положением ЛА, пользующихся РСБН, определять их координаты и осуществлять индивидуальное опознавание.
Наземные АДРМ Е-329 кроме ненаправленного (всенаправленного) режима работы, который есть у всех наземных радиомаяков типа РСБН-2Н, РСБН-4Н, имеют направленный режим. В этом режиме передача и прием всех радиосигналов осуществляется одной вращающейся направленной антенной в момент совпадения ее диаграммы направленности (ДН) с направлением на ЛА. Кроме того, непрерывный азимутальный сигнал заменяется импульсным с периодом повторения радиоимпульсов, соответствующим времени поворота азимутальной антенны на угол 0,250.
В направленном режиме АДРМ имеют два вида работы: «Секторный» и «Молчание». В первом случае излучение всех сигналов осуществляется только в определенном секторе с дискретностью 100, а во втором - только по запросным сигналам дальномерного канала бортового оборудования.
Системы РСБН работают в дециметровом диапазоне радиоволн и имеют от 40 до 176 частотно-кодовых каналов (ЧКК) в зависимости от модификаций наземной и бортовой аппаратуры. Пропускная способность современных РСБН по азимутальному каналу неограниченная, а по дальномерному каналу составляет 100-200 ЛА. Максимальная дальность действия определяется высотой полета ЛА и рельефом местности и не превышает 450...560 км. Эту дальность в километрах можно рассчитать по формуле
км,
где Н1 и Н2 - соответственно высота антенны УДРМ и высота полета ЛА в метрах. Минимальная дальность действия обычно равна высоте полета ЛА и определяется формой ДН АДРМ в
вертикальной плоскости.