Дальномерный канал РСП

Дальномерный канал РСП предназначен для измерения расстояния R между находящимся в воздухе летательным аппаратом (самолетом или вертолетом) и центральной точкой ЦТ взлетно-посадочной полосы ВПП.

В рассматриваемом канале используется временной (импульсный) метод из­мерения дальности, причем принцип действия канала основан на методе «за­прос-ответ». Иными словами, запросный радиосигнал формируется бортовой ра­диоаппаратурой подлетающего самолета, а ответный радиосигнал создается в радиоаппаратуре наземного дальномерного радиомаяка. Собственно измере­ние дальности R происходит в бортовой аппаратуре самолета.

Поскольку принцип функционирования дальномерного канала РСП сходен с принципом действия дальномерного какала РСБН, то аналитическими соотно­шениями для вычисления дальности R с помощью дальномерного канала РСП мо­гут служить выражения (6.1) и (6.2).

Рис. 6.15. Зона действия дальномерного радиомаяка РСП в горизонтальной (а) и вертикальной (б) плоскостях:

ВПП — взлетно-посадочная полоса; ЦТ — центральная точка ВПП

Зона действия дальномерного канала РСП изображена на рис. 6.4.2. Внутри нее выделены три области:

12 0...13 км — область дальнометрии повышенной точности;

13 13…15 км — переходная область (обычно переключение на область повы­шенной точности происходит в бортовой аппаратуре на дальности 14,5 км);

14 15…37 км — область дальнометрии обычной точности.

Функционирование дальномерного канала РСП происходит в диапазоне частот от 960 МГц до 1215 МГц.

Структурная схема дальномерного канала РСП представлена на рис. 6.16.

Рис. 6.16. Структурные схемы наземного (а) и бортового (б) радиооборудования дальномерного канала РСН:

1 — видеопроцессор; 2 — модулятор; 3 — синтезатор частоты; 4 — бортовое радиопередающее устройство; 5 — антенный переключатель; 6 — радиоприемное устройство дальномерного радио­маяка; 7 — формирователь ответного сигнала; 8 — радиопередающее устройство дальномерного радиомаяка; 9 — бортовое радиоприемное устройство; 10 — устройство узкополосной фильтра­ции; 11 — устройство широкополосной фильтрации; 12 — грубая пороговая схема; 13 — точная пороговая схема; 14 — дискриминатор Ферриса; 15 — вычислитель

Рассмотрим принцип ее работы.

Видеопроцессор 1, входящий в состав бортового оборудования, вырабатыва­ет два кодовых импульса, которые далее будут излучены в качестве запросного сигнала. При этом интервалы между этими импульсами могут быть различными (в зависимости от выбора того или иного частотного канала для излучения из диапазона 1041...1150 МГц) и составлять величины от 12...18 мкс до 36...42 мкс,

а длительность одного импульса располагается в пределах 3...4 мкс. При этом количество запросных кодовых пар импульсов, излучаемых за одну секунду, зави­сит от области (рис. 6.15,а), в которой находится самолет — для области дальнометрии повышенной точности оно составляет 40, а для области дальнометрии обычной точности это количество равняется 16. В итоге, данные кодовые импуль­сы сначала поступают на модулятор 2, а затем, будучи заполнены высокочастот­ным колебанием с синтезатора частот 3 в бортовом радиопередающем устрой­стве 4, подаются (импульсная мощность составляет 120 Вт) на антенный пере­ключатель 5, с выхода которого через антенную систему излучаются в простран­ство в качестве запросного радиосигнала.

Запросный радиосигнал поступает на приемную антенну наземного дально­мерного радиомаяка, после чего с выхода радиоприемного устройства 6 подает­ся на формирователь ответного сигнала 7. В этом формирователе запросный сигнал декодируется, а далее вырабатывается ответный сигнал (который так же, как и запросный, состоит из двух импульсов, причем интервал между ними явля­ется кодовым и составляет, в зависимости от выбранного частотного канала, ве­личину от 12 до 30 мкс). Данная пара кодированных импульсов вводится в радио­передающее устройство, после чего через передающую антенну излучается в пространство в качестве ответного радиосигнала, обладающего иной частотой заполнения, чем у запросного радиосигнала.

Ответный радиосигнал поступает на антенную систему, находящуюся на борту самолета, а далее, через антенный переключатель 5 вводится в бортовое радио­приемное устройство 9, частотный диапазон которого составляет 978…1213 МГц. На другие входы данного радиоприемного устройства подаются еще радиоколе­бание от синтезатора 3 (на смеситель для обеспечения формирования промежу­точной частоты) и напряжение от видеопроцессора 1 (с целью защиты каскадов от перегрузки путем снижения коэффициентов усиления этих каскадов). Далее выходное напряжение радиоприемного устройства 9 разветвляется на входы двух устройств — узкополосной фильтрации 10 (полоса 0,35 МГц), применяемого при полете самолета в области дальнометрии обычной точности, и широкополосной фильтрации 11 (полоса 3,5 МГц), используемого при полете самолета в области дальнометрии повышенной точности, ибо расширение полосы фильтрации позво­ляет работать с импульсами, которые обладают более крутыми фронтами, что ве­дет к повышению точности дальнометрии. Каждое из указанных устройств фильт­рации имеет на выходе соответствующую пороговую схему, которая вырабатыва­ет тот или иной отсчетный импульс дальности — грубая пороговая схема 12 уста­новлена после устройства узкополосной фильтрации, а точная пороговая схема 13 (ее структура приведена на рис. 6.17) находится на выходе устройства широ­кополосной фильтрации. Кроме того, выходы обоих устройств фильтрации под­ключены к входам так называемого дискриминатора Ферриса 14 (этот дискрими­натор является, по своему построению, коммутатором), который предназначен для переключения режимов видеопроцессора 1 в зависимости от того, какая (обычной или повышенной точности) область дальнометрии соответствует полету самолета в данный момент времени. Наконец, выходы грубой и точной пороговых схем соединены со входами вычислителя 15, работа которого синхронизируется от видеопроцессора 1. Вычислитель 15 функционирует в соответствии с алгорит­мами (6.1) и (6.2), рассчитывая дальность R.

Рассмотрим в заключение структуру и работу точной пороговой схемы (рис. 6.17). Поскольку рис. 6.17 раскрывает построение и функционирование одного из узлов, приведенных на рис. 6.16, то нумерация блоков рис. 6.17 про­должает нумерацию блоков рис. 6.16.

Рис. 6.17. Структурная схема точной пороговой схемы (а) и временны1 е диаграммы напряжений в этой схеме (б):

16 — линия задержки (на _ЗАД); 17 — аттеннюатор; 18 — компаратор

Входной импульс U_BX, передний фронт которого описывается функцией cos t, а задний — функцией cos ²t, поступает на входы линии задержки 16 ( _ЗАД= 100 нс) и аттенюатора 17 (устройства ослабления сигнала; в данном случае ослабление составляет 6 дБ), а выходные сигналы U₁ и U₂ этих узлов подаются на входы ком­паратора 18 (устройства сравнения напряжений). В тот момент, когда U₁ окажется равным U₂, компаратор вырабатывает отсчетный импульс, используемый далее для оценки расстояния R.

Приведем некоторые технические данные для бортовой аппаратуры дально­мерного канала РСП:

Чувствительность радиоприемного устройства, дБ * мВт:

для области дальнометрии повышенной точности 60

для области дальнометрии обычной точности 80

Потребляемая мощность от сети 115 В, 400 Гц, В * А 75

Масса, кг:

всего комплекта (без кабелей) 5,4

радиопередающего и радиоприемного устройств 4,77

Объем радиопередающего и радиоприемного устройств, дм³ 7,6

Поиск по сайту: