Методы определения азимута

Раздел 4

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ БЛИЖНЕЙ НАВИГА-ЦИИ. УГЛОМЕРНЫЕ И УГЛОМЕРНО – ДАЛЬНОМЕРНЫЕ

СИСТЕМЫ

Радиотехнические системы ближней навигации. Методы измерения

Азимута, КУР и дальности

 

Назначение состав и возможности радиотехнических систем ближней навигации.

Радиотехнические системы ближней навигации предназначены для решения основной задачи навигации- определения местонахождения ВС в полярной системе координат (азимут, дальность, высота).

Наземные радиомаяки этих систем устанавливаются на воздушных трассах и аэродромах для навигационного обеспечения полётов, привода ВС в район аэродрома и вывода их в зону действия посадочных систем.

В зависимости от назначения различают азимутальные, дальномерные и

азимутально-дальномерные радиомаяки. Для определения местоположения ВС по азимутальному либо чисто дальномерному радиомаяку необходимо в зоне видимости бортового оборудования иметь сигналы от двух или более радиомаяков одного типа.(рис 9.10.8 - ДМЕ, (.10.3, 9.10.4 –показания ДМЕ, 4.7. показания прибора, нарисовать рис. для азимутального маяка)

 

 

Рис. 4.1. Определение местоположения ВС по 2-м дальномерным радиомаякам

 

 

Рис.4.2. Индикаторы ДМЕ

 

Рис.4.3 Азимутально- дальномерный индикатор

 

 

Азимутально-дальномерные радиомаяки обеспечивают непосредственное получение информации об азимуте и расстоянии от ВС до точки установки данного маяка, а соответственно и получение информации о местоположении ВС.(рис. 9.10.9)

 

Рис. 4.4. Определения местоположения ВС по азимутально-дальномерному радиомаяку

 

В ГА находят применение азимутально – дальномерные системы РСБН и азимутально-дальномерные системы рекомендованные ИКАО в составе всенаправленных маяков VOR и дальномерных маяков ДМЕ.(рис9.5.8)

 

 

Рис. 4.5. Всенаправленный маяк VOR

Системы РСБН помимо азимутально-дальномерных радиомаяков содержат еще и посадочную радиомаячную группу (ПРМГ), состоящую из курсового радиомаяка, глиссадного радиомаяка и ретранслятора дальномера. (ПРМГ-4, ПРМГ-5). Применяют на аэродромах совместного базирования.

Системы VOR/DME применяют для определения местоположения ВС в системе полярных координат и для полётов НА и ОТ маяка VOR.(рис.9.5.12)

 

 

Рис.4.6. Пилотажно- навигационный прибор

 

 

Системы РСБН и VOR/ДМЕ по формату сигнала и диапазону частот не совместимы.

 

	Параметр	Тип системы ближней навигации
РСБН	VOR/DME
	Дальность действия при высоте полета >10000м	400 км	400 км
	Погрешность измерения: Азимута [град] Дальности [M]	0,250+4/∆(км) 200±0,03% P км	200…400 м
	Погрешность определения места ВС км	0,88	1,76
	Диапазон частот [МГц] Канал азимута Канал дальности( запрос) Канал дальности(ответ)	873,5…935,2 726….812,8 939,6…1000,5	108…118 1025…1150 960..1215

 

4.1.2. Методы определения азимута, КУР и дальности

Методы определения азимута

Для определения азимута в радиосистемах ближней навигации применяют как временные, так и фазовые методы.

На практике применяют две разновидности временных методов измерения азимута. При первом методе определения азимута, информация об азимуте заложена в сдвиге по времени импульса, азимутального сигнала, относительно сигнала начала отсчета времени, излучаемого радиомаяком и соответствующего нулевому азимуту (северный сигнал). Реализуется путём одностороннего вращения ДН и задания начала отсчёта специальным опорным сигналом. (рис.4.3. нарисовать).

С

ОС АС

t

tас

 

 

Рис. 4.7. Принцип измерения азимута временным методом с заданием начала отсчёта

 

Временной интервал между опорным ОС и азимутальным сигналами АС будет пропорционален азимуту на радиомаяк.

Второй метод реализуется путём изменения направления вращения ДН антенны, которая совершает два поворота, первый по часовой, второй против часовой стрелки. В результате ДНА дважды проходит через направление на ВС и на выходе приёмника формируется два импульса (рис 4.4).

 

ПрС ОбрС С

t

tас

 

 

Рис. 4.8. Принцип измерения азимута

временным методом без задания начала отсчёта

Временной интервал между импульсами однозначно связан с азимутальным углом.

В фазовых радионавигационных устройствах информация об азимуте содержится в фазовом сдвиге огибающей сигнала, принимаемого на ВС, относительно опорного сигнала, излучаемого радиомаяком и соответствующего азимуту, равному О⁰. Определение азимута ВС при фазовом методе сводится к сравнению фаз двух сигналов: опорного Uоп(t) излучаемого ненаправленной антенной и азимутального Uаз(t). Фаза азимутального сигнала соответствует измеряемому азимуту Аз, а фаза опорного сигнала нулевому азимуту- точка приема Аз=0.(рис 9.5.2, 9.5.3)

 

 

Рис. 4.7. Азимутальные сигналы на входе приёмников ВС

 

 

 

Рис.4.8. Принцип фазового метода определения азимута

 

Зависимость фазы сигнала от азимута ВС достигается путем создания вращающейся диаграммы направленности излучения. Антенна VOR радиомаяка создает диаграмму направленности, имеющую форму окружности со смещенным центром, которая вращается с частотой 30Гц, что приводит к непрерывному изменению напряженности поля в точке приема.

По временному методу определения азимута и дальности работают ази-мутально-дальномерные системы РСБН. В системе VOR/DME используется фазовый метод при определении азимута (канал VOR) и временной метод при определении дальности (канал дальности)

При уходе ВС с заданного радиала, при полёте НА или ОТ радиомаяка возникает сигнал рассогласования фаз, который отклоняет курсовую стрелку на приборе ВС.(рис.9.5.4, 9.5.10, 9.5.12, )

 

Рис. 4. 9 а и б. Положение курсовой планкипри уходе ВС с заданного радиала,