АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Угломерные каналы РСП

Читайте также:
  1. GT-R V-Spec — Дополнительные аэродинамические части, вентиляционные каналы для тормозов, аэродинамический диффузор.
  2. В. полукружные каналы
  3. Каналы YouTube на английском языке
  4. Каналы височной кости
  5. Каналы коммуникаций
  6. Линии и каналы связи
  7. Определение и задачи сбытовой логистики. Каналы распределения товаров.
  8. Основные каналы невербальной коммуникации
  9. Проблемы социальной мобильности. Каналы социальной мобильности
  10. Угломерные (азимутальные) каналы РСБН

Задачей функционирования угломерных каналов РСП является удержание приближающегося к ВПП самолета на заданной траектории (рис. 6.14,а) сниже­ния путем раздельного формирования информации об отклонениях снижающего­ся самолета от линий курса и глиссады. При этом задачу формирования инфор­мации об отклонении реальной траектории от линии курса выполняет азимуталь­ный угломерный канал РСП, а от глиссады — угломестный угломерный канал РСП.

Отметим, что если в азимутальном угломерном канале вычисление отклонения самолета от линии курса производится непосредственно — путем определения текущего азимута самолета, то нахождение отклонения траектории снижающего­ся самолета от глиссады происходит в угломестном угломерном канале РСП опосредованным образом — при помощи измерения угла места подлетающего самолета с последующим пересчетом полученного значения в текущий угол на­клона глиссады и сравнением данного текущего угла с заранее известной величи­ной требуемого угла наклона глиссады.

Основное радиооборудование каждого из двух угломерных каналов РСП вклю­чает в себя соответствующий наземный радиомаяк и бортовое радиооборудова­ние. При этом если азимутальный и угломестный радиомаяки являются само­стоятельными наземными радиомаяками (рис. 6.14,б), то бортовое радиообору­

 


 

дование (в силу сходства реализуемых аппаратурных функций) выполняется об­щим для азимутального и угломестного угломерных каналов РСП, а работа ука­занного бортового радиооборудования осуществляется попеременно (т. е. раз­дельным образом) во времени для азимутального и угломестного угломерных ка­налов РСП.

Приведем некоторые основные параметры угломерных каналов РСП:

Зона действия:

по азимуту (относительно оси ВПП) азд = ±40°...±60°

по углу места (относительно горизонтальной плоскости,

проходящей через антенну угломестного радиомаяка) 0.20°, т. е. зд = 20°

Частота формирования информации в бортовом радиооборудовании, измерений в с:

об азимуте самолета 13, либо 39

об угле места самолета 39

Диапазон частот заполнения радиосигналов, МГц 5000…5750

Рассмотрим технические особенности функционирования каждого из угломер­ных каналов РСП.

Азимутальный угломерный канал РСП. Азимутальный угломерный канал РСП предназначен для измерения текущего азимута снижающегося самолета. Аппаратурно-азимутальный угломерный канал РСП состоит из наземного азиму­тального радиомаяка (который входит в состав канала, информирующего об от­клонении подлетающего самолета от продольной оси ВПП, и потому расположен на указанной оси) и бортового радиооборудования (которое выполняет измере­ние азимута снижающегося самолета).

Функционирование наземного азимутального радиомаяка осуществляется следующим образом.

Азимутальный радиомаяк обладает двумя излучающими антеннами — остро­направленной и слабонаправленной.

Остронаправленная антенна обычно реализуется в виде фазированной антен­ной решетки (ФАР), обладающей достаточно большим количеством (80-100) из­лучающих элементов (модулей). В условиях обеспечения строгого контроля амп­литуд и фаз радиоколебаний, излучаемых этими модулями, формируется узкая в горизонтальной плоскости и сравнительно широкая в вертикальной плоскости диаграмма направленности GАЗ(а, ) азимутального радиомаяка. В частности, если размеры ФАР составляют в горизонтальной плоскости 3,66 м, а в горизон­тальной — 1,22 м, то ширина АЗ указанной диаграммы направленности в гори­зонтальной (азимутальной) плоскости равняется 1°, чем подтверждается остронаправленность антенны (равно как и ди­аграммы направленности); что касается ширины АЗ этой диаграммы GАЗ(а, ) в вертикальной (угломестной) плоскости, то она имеет величину порядка 3…5°. При иных размерах ФАР значение Л АЗ и АЗ будут, разумеется, другими.

Как отмечалось ранее, важным досто­инством ФАР является возможность до­статочно быстрого (безынерционного) перемещения диаграммы направленнос­ти в пространстве. В ФАР азимутального радиомаяка амплитуды и фазы управля­

Рис. 6.18. Диаграмма направленности GA3(a, )

 


 

ющих напряжения, подводимых к модулям, подбираются таким образом, что диа­грамма направленности GA3(a, ) осуществляет перемещение (сканирует) в ази­мутальной плоскости (рис. 6.18). При этом данное перемещение выполняется как в одну, так и в другую стороны, что позволяет осуществить облучение всей зоны действия угломерного канала РСП.

В своем движении (как в ту, так и в другую стороны) ФАР излучает непрерыв­ное немодулированное радиоколебание. Поэтому, когда диаграмма направленно­сти GA3(a, ) проходит мимо самолета, находящегося в зоне действия угломерно­го канала РСП, то на вход бортового радиоприемного устройства поступает ра­диоимпульс, длительность ИАЗ которого равна величине:

ИАЗ = (6.11)

 

где — угловая скорость перемещения диаграммы направленности GK3(a, ) по азимуту, что, в частности, при скорости сканирования 0,02 град/мкс и ширине диа­граммы направленности 1...4° составляет 50...200 мкс, а огибающая этого радио­импульса повторяет диаграмму Gаз (a, ). Эта ситуация формирования радиоим­пульсов для движения GA3(a, ) в одну и в другую стороны показана на рис. 6.19.

Рис. 6.19. Проекции зоны действия угломерного канала РСП на горизонтальную плоскость при движении диаграммы направленности Gаз( , ) азимутального радиомаяка по (а) и против (б) часовой стрелки и радиосигналы (в) на входе бортового радиоприемного устройства от облучения самолета данной диаграммой направленности:

2 — азимутальный размер указанной зоны действия

 


 

Отметим, что непрерывное излучение проводится ФАР только внутри (в пре­делах аЗД) зоны действия угломерного канала РСП. Когда же диаграмма GA3(a, ) оказывается на границе этой зоны, данное излучение прекращается. Возникает своеобразная пауза, во время которой начинает излучать слабонаправленная ан­тенна.

Излучение слабонаправленной антенны состоит из информационного сигнала ИСг и радиоимпульсов клиренса (Кл и Кп).

Информационный сигнал ИСг состоит из нескольких примыкающих друг к другу радиоимпульсов различной длительности. Каждый из данных радиоимпульсов предназначен для выполнения той или иной функции, например, обеспечения синхронизации (по несущей частоте) работы ФАР и бортового радиоприемного устройства, формирования опорного (начального для данного периода сканиро­вания) момента времени для работы бортового радиооборудования, задания ме­стоположения наземного азимутального радиомаяка, определения внезонного положения самолета, тестирования и т. д.

Радиоимпульсы клиренса предназначены для идентификации (с помощью бортовой радиоаппаратуры) местоположения самолета — находится этот само­лет в пределах зоны действия угломерного канала РСП или располагается вне данной зоны.

Такова общая картина радиоизлучений, осуществляемых наземным азиму­тальным радиомаяком.

Тогда радиосигналы, поступающие на вход бортового радиоприемного устрой­ства, могут быть представлены на рис. 6.19,в и рис. 6.20,б,в.

Рис. 6.20. Угловые координаты (а) местонахождения максимума диаграммы направленности азимутального радиомаяка за один период сканирования при движении указанной диаграм­мы по и против часовой стрелки; радиосигналы, принятые бортовым радиоприемным устройством от слабонаправленной (б) и остронаправленной (в) излучающих антенн наземного азимутального радиомаяка:

2 азд — азимутальный размер зоны действия угломерного канала РСП (в данном случае азд = 40°); а0 — угловое положение самолета в горизонтальной плоскости относительно оси ВПП; ИСг — информационный сигнал; Кл и Кп — левый и правый радиоимпульсы клиренса; Сг1 и Сг 2 — ра­диосигналы, принятые на борту самолета от остронаправленной диаграммы направленности при движении ее по и против часовой стрелки

 

Рассмотрим функционирование бортового оборудования азимутального угло­мерного канала РСП, структурная схема которого изображена на рис. 6.21.

 


 

Рис. 6.21. Структурная схема бортового оборудования азимутального угломерного канала РСП:

1 — бортовое радиоприемное устройство; 2 — устройство обработки информационного сигнала ИСг; 3 — синхронизирующее устройство; 4 — устройство обработки сигналов клиренса (Кл, Кп); 5 — вычислительное устройство; 6 — устройство обработки сигналов (Сг 1 и Сг 2) от остронаправ­ленной диаграммы направленности азимутального радиомаяка; 7 — первая ключевая схема; 8 — генератор счетных импульсов; 9 — вторая ключевая схема

Радиосигналы, излученные наземным азимутальным радиомаяком, принима­ются бортовой антенной рупорного типа, установленной либо в носовой части фюзеляжа, либо под фюзеляжем. Далее эти радиосигналы проходят через борто­вое радиоприемное устройство 1, и соответствующие видеосигналы подаются на три узла — на устройство обработки информационного сигнала ИСг 2 (с выхода которого на синхронизирующее устройство 3 поступают видеоимпульсы, соот­ветствующие опорному моменту времени, внезонной индикации, тестированию и т. д.), на устройство обработки сигналов клиренса 4 (выходные видеоимпульсы которого через синхронизирующее устройство 3 и вычислительное устройство 5 воздействуют далее на систему управления самолетом, направляя его в зону действия угломерного канала РСП) и на устройство обработки сигналов 6, приня­тых от остронаправленной ФАР наземного азимутального радиомаяка.

Следует отметить, что синхронизирующее устройство 3, функционирующее под воздействием выходных видеоимпульсов устройства обработки информаци­онного сигнала ИСг 2, открывает в нужные моменты (см. рис. 6.20 устройство обработки сигналов клиренса 4 и устройство обработки сигналов от остронаправ­ленной ФАР 6. Кроме того, выходные видеоимпульсы синхронизирующего уст­ройства 3 включают генератор счетных импульсов 8 (а также отключают его) и за­дают тактность работы вычислительному устройству 5.

На рис. 6.20,б показано, что наземный азимутальный радиомаяк излучает (а бортовая рупорная антенна принимает) два сигнала клиренса — левый (Кл) и правый (Кп).

В устройстве обработки сигналов клиренса 4 происходит сравнение амплитуд этих сигналов. Если амплитуда одного из них меньше амплитуды другого на вели­чину меньшую, чем 15 дБ, это означает, что самолет находится в пределах зоны действия угломерного канала РСП. В противном случае самолет выполняет полет вне данной зоны и проводится анализ соотношения амплитуд Кл и Кп. Если име­ет место неравенство Кл > Кп, это означает, что самолет уклонился влево от ука­занной зоны действия, и на выходе вычислительного устройства 5 вырабатывает­ся сигнал «Лети вправо». Когда же присутствует неравенство Кл < Кп, вычисли­тельное устройство 5 формирует сигнал «Лети влево».

Наконец, более точный вывод самолета, располагающегося внутри зоны угло­мерного канала РСП, на продольную ось ВПП выполняется по выходным видео­сигналам устройства 6 — эти выходные видеосигналы соответствуют радиоим­пульсам Сг 1 и Сг2, показанным на рис. 6.19,в и 6.20,в. Данные выходные видео­

 


 

сигналы поступают на первую 7 л вторую 9 ключевые схемы (видеосигнал, соответствующий Сг'ь подается на ключевую схему 7, а видеосигнал, соответству­ющий Сг'2,— на ключевую схему 9), в которых заполняются счетными импульса­ми, вырабатываемыми генератором счетных импульсов 8. Количество счетных импульсов, соответствующее длительностям этих видеоимпульсов (а фактически длительностям С1 и Сг'2), для нахождения временных координат максимумов Сг1 и Сг2 вводится в вычислительное устройство 5. Кроме того, в указанном вы­числительном устройстве определяется также величина (см. рис. 6.20,в), вы­раженная количеством тех же счетных импульсов.

После получения этих величин вычислительное устройство 5 определяет зна­чение азимутального угла а0 самолета. Далее величина а0 выводится на бортовую систему управления полетом для снижения этой величины до нуля, т. е. до совпа­дения в горизонтальной плоскости проекции курсовой линии самолета с продоль­ной осью ВПП.

Угломестный угломерный канал РСП. Угломестный угломерный канал РСП предназначен для измерения текущего углового рассогласования между углом (заранее известным на борту) наклона линии глиссады к плоскости земной по­верхности и текущим углом места снижающегося самолета.

Аппаратурно угломестный угломерный канал РСП состоит из наземного угло­местного радиомаяка (который входит в состав канала, информирующего об от­клонении подлетающего самолета от линии глиссады, и может быть несколько смещен относительно продольной оси ВПП) и бортового радиооборудования (ко­торое выполняет измерение угла места снижающегося самолета и вычисляет разность между требуемым углом наклона линии глиссады и измеренным углом места). Напомним, что бортовое радиооборудование для угломестного угломер­ного канала РСП является общим с бортовым оборудованием для азимутального угломерного канала РСП (их работа осуществляется поочередно, методом разде­ления во времени).

Рис. 6.22. Диаграмма направленности GyM(a, Р) угломестного радиомаяка

Функционирование наземного угломестного радиомаяка проис­ходит следующим образом.

ФАР данного радиомаяка формирует диаграмму направлен­ности GУМ(а, в) узкую (около 1°) в вертикальной плоскости и ши­рокую (80...120°) в горизонталь­ной плоскости, которая за счет электронного управления элемен­тами (модулями) ФАР выполняет сканирование вверх и вниз в пределах зоны действия угломер­ного канала РСП — рис. 6.22. При этом сканирование (качание диаграммы направленности) осу­ществляется с постоянной угло­вой скоростью ΩyM, нижний пре­дел которой составляет 0,01…0,02 град/мкс. При этом ФАР наземного угломест­ного радиомаяка излучает в пространство непрерывное немодулированное ра­диоколебание.

На рис. 6.23 изображен процесс получения радиоимпульсов Сг 1” и Сг'2 на входе бортового радиоприемного устройства — эти радиоимпульсы формируют-

 

 


 

ся во время прохождения диаграммы направленности Gyм(a, ) мимо самолета. Поэтому длительность тИум данных радиоимпульсов равна:

тИум (6.12)

 

где — ширина диаграммы направленности Gyм(a, ) в вертикальной (угломе­стной) плоскости, огибающая указанных радиоимпульсов повторяет форму диа­граммы направленности yм(a, Р) (при фиксированном значении угла a), а вы­ходная величина = 0 бортового радиооборудования находится согласно соотношению:

= 0 (6.13)

где 0 — угол места самолета; 0 - угол наклона линии глиссады к плоскости зем­ной поверхности (обычно этот угол известен на борту заранее и достаточно мал: 1...3°); — временной интервал между радиоимпульсами Сr1 и Сг 2; T — ин­тервал времени между смежными двумя (вверх и вниз) прохождениями максиму­ма диаграммы направленности GyM(a, Р) линии глиссады (при a = 0).

Рис. 6.23. Проекция зоны действия угломерного канала РСП на вертикальную плоскость при движении диаграммы направленности GyM(a, ) угломестного радиомаяка вверх и вниз (а); зависимость угла места диаграммы направленности GyM(a, ) от времени (б); радиосиг­налы на входе бортового радиоприемного устройства (в):

— угломестный размер зоны действия угломерного канала РСП; — угол наклона линии глиссады к земной поверхности

Реализация алгоритма (6.13) осуществляется с помощью бортового радио­оборудования угломестного угломерного канала РСП, структурная схема которой приведена на рис. 6.24. Заметим, что поскольку измерение величин a0 и 5Р происходит при помощи одного и того же радиооборудования, то нумерация структурных узлов, изображенных на рис. 6.24, повторяет и продолжает нуме­рацию структурных узлов, показанных на рис. 6.21.

Радиоколебания принятые рупорной бортовой антенной, поступают (в виде радиоимпульсов Сг 1' 1 и Сг ' 2) сначала на вход бортового радиоприемного устрой­ства 1, а далее на устройство обработки 6, которое формирует видеосигналы,

 


 

соответствующие радиоимпульсам Сг 1 и Сг 2. При этом синхронизирующее уст­ройство 3 осуществляет селекцию данных радиоимпульсов во времени (эта опе­рация необходима, так как в зоне действия угломерного канала РСП могут ока­заться и другие самолеты, переизлучения от которых способны образовать на входе бортового радиоприемного устройства ложные радиосигналы), запускает генератор счетных импульсов 8 и выполняет синхронизацию вычислительного ус­тройства 5.

Рис. 6.24. Структурная схема бортового радиооборудования угломестного угломерного канала РСП:

1 — бортовое радиоприемное устройство; 3 — синхронизирующее устройство; 5 — вычислительное устройство; 6 — устройство обработки сигналов Сг 1 и Сг 2; 7 — первая ключевая схема; 8 — ге­нератор счетных импульсов; 9 — вторая ключевая схема; 10 — устройство вычисления угла места самолета Ро; 11 — устройство вычитания; 0 — угол наклона линии глиссады к земной поверхности

 

С выхода устройства обработки 6 видеосигналы подаются на первую 7 и вто­рую 9 ключевые схемы: видеосигнал, соответствующий радиоимпульсу Сг1 по­ступает на схему 7, а видеосигнал, соответствующий радиоимпульсу Сг'2 — на схему 9. Под воздействием этих видеосигналов ключевые схемы 7 и 9 открывают­ся, и счетные импульсы в течение действия этих видеосигналов вводятся в уст­ройство вычисления 10 угла места самолета 0. Поскольку количество счетных импульсов, поданных в устройство 10 с выходов ключевых схем 7 и 9, пропорцио­нально длительностям видеосигналов, поступивших на эти схемы, то устройство 10 оказывается способным определить как временное положение максимума каждого из данных видеосигналов, так и временной интервал между указанны­ми максимумами. С учетом заранее известных данных о и ΩyM устройство 10 способно по полученным значениям и вычислить величину угла места са­молета ро.

Поскольку задачей бортового радиооборудования угломестного угломерного канала РСП является не столько нахождение , сколько выработка корректиру­ющего значения 5р (для удержания снижающегося самолета на линии глиссады с помощью бортовой системы управления полетом), то выходным узлом данного бортового радиооборудования является устройство вычитания 11 формирующее разность = . При этом указанное устройство вычитания 11 реализуется внутри вычислительного устройства 5 в качестве отдельного функционального узла.

Приведем некоторые технические характеристики бортового радиооборудова­ния угломерного канала РСП:

Погрешность измерения, град:

по азимуту 0,015...0,017

по углу места 0,01…0,017

Потребляемая мощность, Вт 30

Масса основного блока, кг 5…6

Объем основного блока, дм3 5,6

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.012 сек.)