Взаимодействие ПРС с бортовыми автоматическими радиокомпасами (АРК)
Приводные радиостанции излучают непрерывные радиосигналы в диапазоне средних частот (СЧ). На борту ВС эти сигналы принимаются антенной автоматического радиокомпаса (АРК), в аппаратуре которого определяется направление фронта приходящей радиоволны относительно продольной оси ВС, т. е. курсовой угол радиостанции (КУР). Текущее значение КУР выводится на стрелочный указатель. Сравнивая курсовые углы дальней, а затем и ближней приводных радиостанций с указанными на схеме посадки значениями для данного аэродрома, пилот может определять отклонение ВС от линии заданного пути и в штурвальном управлении устранять такое рассогласование. Для опознавания приводных радиостанций производится периодическая манипуляция или амплитудная модуляция изучаемых радиосигналов тональным сигналом звукового диапазона частот кодом Морзе в соответствии с присвоенным буквенным позывным. Сигнал опознавания (позывной) ДПРС состоит из 2 букв, а БПРС имеет 1 букву (первую букву позывного ДПРС).
35. Упрощённая система посадки ОСП. Каковы состав и размещение оборудования ОСП на аэродроме, его взаимодействие с бортовыми АРК? Аварийная передача информации «земля-борт» через ДПРС.
Оборудование упрощённой системы посадки (ОСП) представляет собой совокупность приводных радиостанций, расположенных на продолжении осевой линии ВПП на определённых расстояниях. Система ОСП предназначена для привода ВС, оснащённых соответствующим радиооборудованием (АРК, МРП, РВ), в район аэродрома, для выполнения предпосадочного манёвра и захода на посадку.
В состав наземного оборудования системы посадки ОСП входят дальняя (ДПРС) и ближняя (БПРС) приводные радиостанции с маркерными радиомаяками (МРМ). Маркерные маяки, размещаемые вместе с ДПРС и БПРС, могут быть использованы из комплекта радиомаячной системы посадки системы ILS.
ДПРС предназначена для привода ВС в зону взлёта и посадки, выполнения предпосадочных манёвров и выдерживания воздушным судном курса посадки (направления полёта вдоль оси ВПП). ДПРС должна излучать навигационные радиосигналы и, кроме того, сигналы опознавания – двухбуквенный код Морзе.
Примечание. ДПРС должна обеспечивать работу и в микрофонном режиме для передачи команд диспетчера на борт ВС при отказе радиосвязи и авариях на борту.
Антенна ДПРС размещается на продолжении осевой линии ВПП со стороны захода на посадку на расстоянии от 3800 до 7000 метров от порога ВПП. Допускается её смещение от продолжения осевой линии ВПП не более ± 75 метров (как правило, в сторону грунтовой части лётного поля).
БПРС предназначена для выдерживания воздушным судном курса посадки (направления полёта вдоль оси ВПП). БПРС должна излучать навигационные радиосигналы и, кроме того, сигналы опознавания – однобуквенный код Морзе (первая буква от кода ДПРС).
Антенна БПРС размещается на продолжении осевой линии ВПП со стороны захода на посадку на расстоянии от 850 до 1200 метров от порога ВПП. Допускается её смещение от продолжения осевой линии ВПП не более чем на ± 15 метров.
Для оценки удаления ВС от ВПП используются маркерные радиомаяки (МРМ), фиксация пролёта над которыми осуществляется по звуковой и световой сигнализации. ДН маркерных радиомаяков направлены вверх. Они являются узкими в продольной вертикальной плоскости, проходящей через ось ВПП, и достаточно широкими в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси ВПП. При пролёте над маркерным радиомаяком даже в случае незначительного бокового смещения ввиду неточности пилотирования приёмник на борту ВС принимает его радиосигналы, и пилот в этот момент фиксирует соответствующую Дальность до порога ВПП. МРМ используются как в упрощённых системах посадки (ОСП), так и в точных системах инструментального захода на посадку.
В общем случае МРМ излучают непрерывные несущие колебания на фиксированной частоте 75 МГц и имеют следующие сигналы опознавания:
- дальний (6,5-11 км от начала ВПП) – 2 тире в секунду; частота модуляции около 400 Гц,
- средний (4 км от начала ВПП) – чередующиеся точки и тире; частота модуляции около 1300 Гц;
- ближний (1 км от начала ВПП) – 6 точек в секунду; частота модуляции около 1300 Гц,
- внутренний – непрерывная модуляция с частотой около 3000 Гц.
Кроме приводных радиостанций системы ОСП в ГА используются отдельные приводные радиостанции (ОПРС) для обозначения контрольных пунктов на трассе (маршруте полёта). Этими радиомаяками маркируются воздушные коридоры, пересечения трасс, их изгибы, границы районов ОВД.
С помощью бортового радиокомпаса, настроенного на частоту ОПРС, осуществляется полёт «НА» либо «ОТ» этого маяка.
В состав приводных радиостанций должны входить:
–антенно-фидерная система (АФС);
–передающая аппаратура радиостанции;
–система ТУ-ТС – телеуправления, контроля и телесигнализации предназначенная для:
–комплект эксплуатационной документации и ЗИП.
Основными разновидностями приводных радиостанций, используемых в России, являются ПАР-7, ПАР-8, ПАР-10, ПАР-11.
Взаимодействие ПРС с бортовыми автоматическими радиокомпасами (АРК)
Приводные радиостанции излучают непрерывные радиосигналы в диапазоне средних частот (СЧ). На борту ВС эти сигналы принимаются антенной автоматического радиокомпаса (АРК), в аппаратуре которого определяется направление фронта приходящей радиоволны относительно продольной оси ВС, т. е. курсовой угол радиостанции (КУР). Текущее значение КУР выводится на стрелочный указатель. Сравнивая курсовые углы дальней, а затем и ближней приводных радиостанций с указанными на схеме посадки значениями для данного аэродрома, пилот может определять отклонение ВС от линии заданного пути и в штурвальном управлении устранять такое рассогласование. Для опознавания приводных радиостанций производится периодическая манипуляция или амплитудная модуляция изучаемых радиосигналов тональным сигналом звукового диапазона частот кодом Морзе в соответствии с присвоенным буквенным позывным. Сигнал опознавания (позывной) ДПРС состоит из 2 букв, а БПРС имеет 1 букву (первую букву позывного ДПРС).
36. Азимутально-дальномерная система ближней навигации VOR/DME. Каковы назначение, состав, размещение, принципы функционирования, эксплуатационно-технические показатели VOR/DME, взаимодействие с бортовой аппаратурой «Курс МП»?
Наземные всенаправленные азимутальные ОВЧ-радиомаяки (РМА или иначе VOR-маяки) предназначены для бортового измерения магнитного азимута ВС относительно РНТ, в которых установлены эти радиомаяки.
Наземные всенаправленные дальномерные УВЧ-радиомаяки (РМД или иначе DME-маяки) предназначены для бортового измерения удаления ВС относительно РНТ, в которых установлены эти радиомаяки.
Маяки РМА и РМД используются как для полётов по воздушным трассам, так и для полётов в районе аэродрома, а также при посадке ВС.
Маяки РМА и РМД могут размещаться раздельно, но чаще они располагаются в одной РНТ, образуя радиомаячную систему. При совместном использовании РМА и РМД допускается разнесение их антенных систем на расстояние не более:
30 метров при использовании маяков для обеспечения полётов в районе аэродрома;
600 метров при обеспечении полётов по воздушным трассам.
К местности, на которой размещаются антенны РМА и РМД, предъявляются особые требования:
площадка для размещения антенн маяков должна быть ровной (допускается уклон не более 0,04 на расстоянии до 300 метров);
место установки маяков должно находиться возможно дальше от воздушных проводных линий, высота которых относительно антенн должна составлять угол не более 0,5°;
здания, производственные сооружения не должны находиться ближе 150 метров от маяков и иметь угол места не более 1,5° относительно горизонта.
В состав РМА и РМД (VOR / DME – маяков) должны входить:
передающая аппаратура с антенно-фидерной системой (АФС);
выносная контрольная аппаратура с антенной (для VOR-маяка);
система ТУ-ТС – телеуправления, контроля и телесигнализации предназначенная для:
(a) автоматического контроля основных параметров;
(b) автоматического определения отказавшего комплекта (или блока);
(c) автоматического переключения на резерв при отказах;
(d) выдачи сигналов оповещения: «норма», «ухудшение», «авария»;
(e) дистанционного включения/выключения радиомаяков;
(f) автоматического переключения на резервный источник электропитания;
комплект эксплуатационной документации и ЗИП.
Основными разновидностями азимутальных и дальномерных радиомаяков ближней навигации, используемых в России, являются маяки VOR/DME иностранного производства и отечественные РМА-90, РМД-90.
Основные эксплуатационно-технические характеристики РМА-90 приведены в табл. 7. Основные эксплуатационно-технические характеристики РМД-90 приведены в табл. 8.
 |
Взаимодействие с бортовой аппаратурой «Курс МП»
Система ближней навигации и посадки КУРС МП-2 обеспечивает самолетовождение по сигналам всенаправленных радиомаяков международной системы ближней навигации VOR.
Система КУРС МП-2 совместно с радиомаяками VOR предназначена для решения следующих задач:
непрерывное автоматическое измерение курсового угла радиомаяка (угол между продольной осью самолета и направлением на радиомаяк, отсчитанный по часовой стрелке) и индикация его значения на приборах;
непрерывное автоматическое измерение азимута (угол между направлением на магнитный север, проходящий через радиомаяк, и направлением на самолет, отсчитанный по часовой стрелке) и индикация его значения на приборах;
измерение отклонения от заданной линии пути при полете на радиомаяк или от радиомаяка и индикация его величины на навигационно-пилотажных приборах системы автоматического управления;
выработка сигнала, отмечающего пролет самолета над радиомаяком;
опознавание радиомаяков на борту самолета.
37. Поясните назначение, состав, общие принципы функционирования, эксплуатационно-технические показатели наземных систем дальней навигации.
Радиотехнические системы дальней навигации обеспечивают определение координат и путевой скорости ВС в любой точке земного шара, и, таким образом, позволяют решать задачи самолетовождения над материками и океанами по воздушным трассам и внетрассовым маршрутам в глобальном масштабе. Примером РСДН может служить международная система ’’Омега”. Бортовое оборудование системы обеспечивает:
определение географических координат ВС и отображение их на цифровом табло;
определения величины и направления путевой скорости ВС, гринвичского времени;
ввод и хранение данных о координатах девяти промежуточных пунктов маршрута (ППМ) для программирования полета;
определение частно-ортодромических координат ВС;
вычисление заданного путевого угла, сопоставление его с ФПУ и определение их разности;
нахождение пеленга очередного ППМ и расчетного времени полета до него;
Точность определения координат ВС составляет 2 км днем и 4 км ночью, а при использовании менее точного, но более дешевого оборудования возрастает до 6 ... 10 км. Существенной особенностью РСДН является возможность навигационных определений на любых высотах над землей.
Принцип действия РСДН Омега заключается в следующем. В состав системы входит восемь наземных опорных станций (ОС), рассредоточенных по земному шару (рис. 12.1). Эти станции излучают сигналы, согласованные по частоте и фазе. На ВС производится прием излучений ОС и измерение разностей фаз сигналов, принятых от трех наземных станций. По результатам этих измерений определяются гиперболические линии положения, точка пересечения которых дает место ВС. В РСДН используются разностно-дальномерные методы фазовых измерений.
В наземной РСДН требуемая дальность определения местоположения ВС достигается поверхностной волной за счет больших мощностей передатчиков.
По принципу действия подразделяют на:
- фазовые (РСДН-20);
- импульсно-фазовые (РСДН-4);
- многочастотные (Марс-75).
По принципу базирования: стационарные; мобильные (РСДН-10).
Принципиальное отличие ФРНС от импульсных РНС заключается в том, что измерение дальности или разностей дальностей производится фазовым методом.
Характеристики на примере РСДН-20
Дальность действия — 10 тыс. км от ведущей станции. Точность местоопределения 2,5…7 км. Опорные станции излучают последовательности сигналов длительностью 3,6 с на частотах 11,905 кГц, 12,649 кГц и 14,881 кГц. Радиоволны на этих частотах отражаются от самых нижних слоев ионосферы и поэтому в меньшей степени подвержены затуханию в ионосфере (ослабление 3 дБ на 1000 км), однако фаза волны очень чувствительна к высоте отражения.
38. Каковы возможности и особенности функционирования спутниковых систем навигации GNSS (GPS, ГЛОНАСС, Gallileo)?
ГЛОНАСС
Система ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) предназначена для определения местоположения, скорости движения и точного времени морских, воздушных, сухопутных транспортных средств и других видов потребителей.
Основу системы ГЛОНАСС составляют три сегмента:
§ космический сегмент;
§ сегмент управления;
§ сегмент потребителей.
Космический сегмент включает 24 спутника, излучающих непрерывные радионавигационные сигналы, которые формируют сплошное радионавигационное поле на поверхности Земли и околоземном пространстве.
В системе ГЛОНАСС используются навигационные космические аппараты (НКА), вращающиеся по круговой геостационарной орбите на высоте ~ 19100 км. Период обращения спутника вокруг Земли равен в среднем 11 часам 45 минутам. Время эксплуатации спутника — 5 лет. Плоскости орбит расположены через 120° и наклонены к экватору под углом 64.8°.
Сегмент управления – наземная система управления, предназначенная для контроля функционирования, непосредственно управления и информационного обеспечения сети спутников.
Сегмент потребителя обеспечивает определение пространственных координат, вектора скорости, текущего времени и других навигационных параметров в результате приёма и обработки радиосигналов, принимаемых от спутников. Из этих трёх частей последняя, а именно аппаратура пользователей, самая многочисленная.
Помимо основной функции — навигационных определений, — система позволяет производить высокоточную взаимную синхронизацию стандартов частоты и времени на удалённых наземных объектах и взаимную геодезическую привязку.
GPS
Спутниковая навигационная система GPS - Глобальная система позиционирования (местоопределения), точнее - ее космический сегмент, представляет собой созвездие из 24 спутников. Наклонение орбиты (55°) является общим для всех спутников системы. С ее помощью можно с высокой степенью точности определять координаты и скорость подвижных объектов.
Спутники GPS вращаются вокруг Земли по круговым орбитам с частотой 2 оборота в сутки, передавая навигационные радиосигналы. GPS-приемники принимают эти сигналы и вычисляют местоположение методом триангуляции. Приемник сравнивает время излучения сигнала с временем приема этого сигнала. Разность между этими величинами позволяет вычислить расстояние до спутника. Зная расстояние до нескольких спутников, GPS-приемник может определить свое местоположение и отобразить его на электронной карте.
Принимая информацию по крайней мере от трех спутников, GPS-приемник может определить двухмерные координаты пользователя (широту и долготу). "Захватив" четыре и более спутников, прибор может определить трехмерные координаты (широту, долготу и высоту). Определив местоположение пользователя, приемник может вычислить такие величины как скорость, путевой угол, траекторию, пройденное расстояние, расстояние до конечного пункта, время восхода и захода солнца и многое другое.
Точность
Современные многоканальные GPS-приемники обеспечивают достаточно высокую точность. Так, 12-канальные GPS-приемники GARMIN отслеживают до 12-ти спутников GPS одновременно, обеспечивая быстрое и уверенное определение местоположения, в том числе в городских условиях или под густыми кронами деревьев
На точность определения местоположения GPS-приемником влияет расположение видимых спутников, а также ряд атмосферных и других факторов. В среднем, точность GPS-приемников GARMIN составляет 5 м.