Использование РТС для навигации

Не использовать фреймы при просмотре страницы

11.2. Применение угломерно-дальномерных радиотехнических систем

•   Угломерно-дальномерные радиотехнические системы имеют и угломерный и дальномерный каналы измерения и позволяют одновременно определять истинный пеленг ЛА (азимут) и его удаление от радионавигационной точки.

•   Угломерно-дальномерная радиотехническая система РСБН предназначена для решения задач ближней навигации и посадки. Система представляет собой комплекс наземного и бортового оборудования.

•   РСБН позволяет решать следующие задачи воздушной навигации: контроль пути определением места ЛА по азимуту и дальности; полуавтоматическое вождение ЛА по заданному маршруту; вывод ЛА в заданную точку с сигнализацией моментов подхода к ней и пролета её; определение НЭП; построение маневра для захода на посадку; снижение ЛА по заданной траектории при полете на наземную станцию и полуавтоматическое выдерживание заданной траектории в вертикальной и горизонтальной плоскостях с указанием дальности до точки приземления при заходе на посадку в сложных метеоусловиях; коррекцию счисленных координат; наблюдение за ЛА в воздухе на индикаторе кругового обзора наземной станции в целях контроля точности воздушной навигации и управления воздушным движением.    

•  При работе бортового оборудования в режиме "Посадка" снижение ЛА возможно до высоты 30-50 м, дальность до точки приземления определяется с точностью ±200 м, направление посадки выдерживается с точностью ±0,25°, а угол планирования с точностью ±0,15°.

•  Система РСБН работает в диапазоне дециметровых волн. Максимальную дальность действия Дmах для местности, уровень которой ниже излучателя антенны, можно рассчитать по формуле:

  ,

  где h_отн - превышение антенны наземной станции над уровнем рельефа местности, км;
  H_отн- высота полета ЛА относительно этого же уровня, км.

•  Так, максимальная дальность действия системы РСБН при вы-соте полета 12000 м достигает 400-450 км. Пропускная способность по азимутальному каналу не ограничена, по дальномерному каналу ограничена до 100 ЛА. Величина радиуса нерабочей зоны (воронки) над наземной станцией-не более высоты полета.

•  Различные модификации оборудования ЛА расширяют круг решаемых системой РСБН задач. Так, например, в РСБН-ПКВ предусмотрен режим межсамолетной навигации, который обеспечивает измерение дальностей и направлений между ЛА. Бортовое оборудование РСБН-6с является частью комплексной навигационно-пилотажной системы ЛА и обеспечивает:
  - программирование боковых выносов относительно оси ВПП и данных работы наземных станций, ортодромических координат и курсов посадки четырех аэродромов;
  - программирование ортодромических координат трех точек маршрута;
  - воздушное счисление ортодромических координат ЛА, определение пеленга (азимута) и дальности до наземной станции;
  - определение заданного ортодромического курса и дальности до запрограммированной точки;
  - определение истинного курса полета и курсового угла наземной станции.
  

•   Угломерно-дальномерной системе РСБН противником могут создаваться активные помехи. При шумовых импульсных помехах работа бортовой аппаратуры неустойчива, часто загораются сигнальные лампы ОТКАЗ АЗИМУТА, ОТКАЗ ДАЛЬНОСТИ. При создании синхронной помехи возможны грубые ошибки в из-меренных значениях азимута и дальности, которые нельзя непо-средственно заметить по работе аппаратуры. Поэтому в условиях, когда возможны помехи, создаваемые, противником, необходимо контролировать правильность работы системы по измерениям, выполненным с помощью других средств, и отключать автомати-зированную коррекцию прицельно-навигационных систем. При наличии помех следует переходить к использованию наземных станций, работающих на других частотно-кодовых каналах.

            Применение РСБН в полете

•  Определение места ЛА. Место ЛА с помощью угломерно-дальномерной системы опре-деляется на карте как точка пересечения двух линий положе-ния-линии истинного пеленга ЛА (азимута) и линии равных расстояний. Отсчеты азимута и дальности снимаются с прямопоказывающего прибора дальности и азимута ( ППДА) или с циф-ровых индикаторов дальности и азимута.

•  С помощью транспортира от истинного меридиана наземной станции откладывается величина истинного пеленга ЛА (азимута), а по направлению пеленга с помощью масштабной линейки-значение горизонтальной дальности.

•  Полет по линии заданного пути. Вывод ЛА в заданную точку. В режиме работы "Навигация" система РСБН-2с позволяет осуществлять полет по линии заданного пути и вывод ЛА в заданную точку одним из трех способов:
  - полетом по линии азимута (режим "Азимут на" или "Азимут от");
  - полетом по линии равных расстояний (режим "Орбита");
  - полетом по произвольному прямолинейному маршруту, не проходящему через точку установки наземной станции (режим СРП).

•  Во всех способах вывод ЛА на линию заданного пути и дальнейшее пилотирование ЛА осуществляются с помощью комбини-рованного пилотажного прибора ( КПП)

•  Полет по линии азимута. Полет по линии азимута выполняется в тех случаях, когда этап маршрута или его продолжение совпадает с лини-ей азимута. При этом полет может выполняться на наземную станцию (режим "Азимут на") или от нее (режим "Азимут от") (рис. 13.). В зависимости от требуемой точности воздушной навигации значение азимута измеряется на полетной карте или вычисляется путем геодезических расчетов.



Рис.13. Выполнение полета по линии азимута

•  При полете от наземной станции заданный азимут равен истинному путевому углу, измеренному относительно истинного меридиана наземной станции, а при полете на наземную станцию отличается от него на 180°. На карте в тех точках маршрута, куда предполагается выйти по линии азимута, необходимо записать значение А_зад и величину дальности.

• Линейное боковое уклонение ЛА от линии заданного азимута определяется счетно-решающим прибором по соотношению:

  l =0,0017Д (А_ЛА - А_зад).

•  Точность определения линейного бокового уклонения зави- сит главным образом от точности измерения заданного азимута на карте и примерно определяется по соотношению:

  s_l =0,01 Д.

•  Подход к линии заданного азимута целесообразно осуществ- лять под углом 50 - 60°. Для плавного вывода ЛА на ЛЗП пока- зания вертикальной планки КПП необходимо сочетать с показа- ниями стрелки курса.

•   Летчик разворотом ЛА должен совместить вертикальную план- ку с кружком стрелки курса и, подбирая крен ЛА, так изменять курс ЛА, чтобы кружок стрелки курса был все время совмещен с вертикальной планкой. Если стрелка курса в своем движении опережает вертикальную планку, необходимо уменьшить крен, при отставании стрелки курса—увеличить крен. При подходе вертикальной планки к границе центрального кружка шкалы КПП плавно вывести ЛА из разворота. Положение вертикальной планки в центре кружка и стрелки курса на курсе, равном ЗПУ, означает, что ЛА находится на ЛЗП (рис.14.).



Рис.14. Вывод ЛА на ЛЗП с помощью РСБН

•  Полет по линии равных расстояний выполняется в режиме «Орбита». Способ применяется в тех случаях, когда участок маршрута совпадает с линией равных расстояний (орбитой). При этом полет может выполняться по левой или правой орбите относительно наземной станции. Орбита считается правой (левой), если при полете по линии равных расстояний наземная станция находится справа (слева) от ЛА (рис.15.).



Рис.15. Вывод ЛА на линию равных расстояний (орбиту)

• Линейное боковое уклонение ЛА от заданной орбиты определяется счетно-решающим прибором по сооношению:

l = Д - Д_зад .

• Д_зад измеряется обычно на карте. При применении карт масштабов 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000 ошибка вычисления линейного бокового уклонения s_l зависит в основном от погрешности измерения Д_зад на карте и равна s_l = 0,5-1 км.

• Высокая точность выдерживания линии заданного пути и выхода в заданную точку—достоинство способа полета по орбите. Существенным недостатком способа является усложнение пилотирования вследствие непрерывного изменения курса.

• Целесообразно заранее рассчитать удаление точки начала разворота от наземной станции по формуле:

Д_ТНР = Д_зад ± R(1 - cosУР),

    где знак «плюс» соответствует выходу на орбиту с ее внешней стороны, а знак "минус" - выходу с внутренней стороны. Момент начала разворота для выхода ЛА на заданную орбиту определяется по ППДА сравнением фактической дальности с Д_ТНР и с контролем по КПП, отшкаливание вертикальной планки кото- рого происходит за 7 км до заданной орбиты.

•   Полет по произвольному прямолинейному маршруту, не проходящему через точку установки наземной станции, выполняется в режиме СРП. Режим СРП применяется в тех случаях, когда ЛЗП не совпадает ни с линией азимута, ни с орбитой. Режим обеспечивается счетно-решающим прибором, который на вертикальную планку КПП выдает сигнал, пропорциональный линейному боковому уклонению ЛА от ЛЗП (рис.16.)

l=d_з-d_ф=Д_цsin(ЗИПУ-А_ц)-Д_ЛАsin (ЗИПУ - А_ЛА) ,

    где А_ЛА и Д_ЛА- текущие координаты ЛА; А_ц и Д_ц - полярные координаты опорной (заданной) точки, лежащей на прямолинейном участке маршрута; ЗИПУ - заданный истинный путевой угол участка маршрута, измеренный относительно истинного меридиана наземной станции.

Рис.16. Полет по прямолинейному маршруту, не проходящему через точку установки наземной станции (режим СРП)

•  Д_цsin(ЗИПУ - А_ц) является для данного участка маршрута постоянной величиной, равной кратчайшему расстоянию d_з от наземной станции до ЛЗП. Результат сравнения d_ф и d_з определяет положение вертикальной планки КПП: при d_ф=d_з планка располагается в центре шкалы, при d_фне равно d_з она отклоняется в сторону ЛЗП.

•  Точность полета по ЛЗП в режиме СРП в связи с использова нием большого объема информации и более сложной ее переработ кой несколько ниже, чем в режимах «Азимут» и «Орбита». Ошибка определения линейного бокового уклонения зависит от ошибок измерения системой азимута и дальности, от ошибок измерения на карте азимута и дальности опорной точки, а также от направления участка маршрута относительно истинного меридиана наземной станции. Тогда суммарная среднеквадратическая ошибка определения ЛБУ будет определяться соотношением:

.

           Определение навигационных элементов с помощью РСБН

•  Навигационные элементы с помощью РСБН определяются двумя способами:
  — на контрольном этапе по двум отметкам места ЛА;
  — по скорости изменения координат ЛА.
  Для определения W и УС с помощью РСБН на контрольном этапе следует (рис. 17.):
  — предупредить летчика о необходимости точного выдерживания режима полета (курса, скорости, высоты);
  — снять отсчеты азимута и дальности и включить секундомер;
  — по азимуту и дальности на карте определить место ЛА;
  — через 4—6 мин вновь снять отсчеты азимута и дальности и выключить секундомер;
  — по азимуту и дальности вновь определить место ЛА;
  — полученные отметки соединить прямой линией, измерить длину контрольного этапа и фактический путевой угол;
  — определить W и УС:

  W=S_к.э/t; УС=ФПУ-К_ср;

   — определить направление и скорость ветра.
  

•  Точность определения путевой скорости этим способом характеризуется относительной ошибкой 2—3%, а точность определения угла сноса—ошибкой 2—3°.



Рис.17. Определение путевой скорости и УС на КЭ

•  Путевая скорость и угол сноса по скорости изменения координат ЛА определяются при полете по линии азимута, путевая скорость определяется при полете в режиме «Орбита».

•  При полете по линии азимута путевая скорость определяется зависимостью:

,

где t - время пролета расстояния DД.

• Ошибки определения W из-за неточности измерения первичных параметров будут равны:



•  Суммарная относительная ошибка измерения путевой скорости определяется выражением:

.

•  Потребную разность дальностей DД для заданной точности (s_W/W) в процентах можно определить зависимостью:

.

•    При полете по орбите путевую скорость целесообразно измерять при небольших значениях изменения азимута DА, поэтому

.

• Относительная ошибка измерения путевой скорости определяется ошибками первичных параметров:

.

•  Наибольшее влияние на точность определения путевой скорости оказывает ошибка измерения азимута.

•  Относительная точность определения путевой скорости (s_W/W) при полете по орбите равна 5 - 6%.

•  Порядок определения путевой скорости при полете по орбите:
  — убедившись, что летчик точно выдерживает вертикальную планку в центре КПП, снять отсчет азимута и включить секундомер;
  — через 2—3 мин после изменения азимута на определенное число градусов (в зависимости от Д_зад) выключить секундомер;
  — рассчитать путевую скорость по формуле:

.

 

• Чтобы перейти в начало страницы, нажмите СЮДА!