Дальномерные радиотехнические системы навигации
Прочие
Дальномерные радиотехнические системы навигации

Дальномерные радиотехнические системы навигации

 

Разностно-дальномерные системы дальней навигации принадлежат к системам, измеряющим время распространения радиоволн от двух фиксированных точек на земной поверхности — наземных станций системы— до самолета. По измеренной разности распространения радиоволн определяется разность расстояний до наземных станций и линия положения самолета.

При наличии двух пар наземных станций определяются две линии положения, пересечение которых является местом самолета (МС).

Импульсные разностно-дальномерные системы позволяют решать следующие навигационные задачи:

  • а)  выполнять контроль пути определением линии положения или места самолета;
  • б)  выводить самолет в заданный район;
  • в)  определять навигационные элементы полета.

 

В рассматриваемых системах линиями положения самолета являются две гиперболы и поэтому системы носят также название гиперболических систем.

Естественно, что для получения двух линий положения необходимо иметь две пары передающих станций. Однако наземное оборудование гиперболической системы может состоять всего лишь из трех станций, из которых одна А является ведущей станцией для обеих пар (А—В и А—С), а две другие (В и С) — ведомыми.

Три наземные станции А, В и С образуют две базы А В и АС. Базы, расположенные в таком варианте взаимной ориентировки, называются совмещенными базами.

Возможны и другие варианты взаимной ориентировки баз. Базы могут быть разнесенными, пересекающимися, совмещенными по две и по три или расположенными цепочкой, в которой несколько станций являются ведущими.

Принцип действия гиперболической системы сводится к определению промежутка времени между приемом на самолете импульсов, которые излучает ведущая наземная станция А и одна из ведомых станций — В или С. Этой разности времен соответствует вполне определенная разность расстояний от станций А и В (или С):

Гипербола является геометрическим местом точек, разность расстояний которых от фокусов гипербол есть величина постоянная. Гипербола, в фокусах которой расположены наземные станции системы, является линией положения. Она определяется с помощью приемоиндикаторного устройства, находящегося на самолете по измеренной временной разности. Вторая линия положения определяется по второй паре станций.

Навигационные задачи решаются на специальной карте с сетками гипербол, нанесенным» по точкам, рассчитанным при помощи геодезических формул.

При перемещении самолета в пространстве вдоль некоторой линии положения измеряемая разность времени прихода на самолет импульсов от ведущей и ведомой станций Ат остается постоянной. Если самолетовождение осуществляется на сравнительно малых расстояниях в пределах 1000 км, то на характер линий положения кривизна земной поверхности существенного влияния не оказывает и ею можно пренебречь. В этом случае линиями положения самолета будет семейство гипербол.

Пункты расположения наземных станций в точках А и В являются фокусами, а измеряемые разности расстояний — действительными осями. Если обе станции А и В излучают сигналы одновременно, то линия положения, будет представлять собой гиперболу, выродившуюся в прямую, перпендикулярную к базе в ее середине.

При удалении самолета от этой прямой — «нулевой» гиперболы влево — импульсы от станции А будут поступать в приемо-индикаторное устройство самолета раньше, чем импульсы, посылаемые станцией В, тогда как при перемещении самолета вправо от «нулевой гиперболы импульсы от станции В достигнут его раньше импульсов от станции А. Если при отклонении самолета влево измеряемый интервал считать положительным, а при отклонении вправо — отрицательным, то, естественно, наибольшего абсолютного значения интервал достигнет тогда, когда самолет будет находиться на прямой, являющейся продолжением базы, за станцией А или за станцией В. При условии, что влево от «нулевой» гиперболы измеряемая разность времени Ат считается положительной, а вправо — отрицательной, на продолжении базы левее. Для того чтобы сделать оцифровку гипербол удобной в практической работе, особенно при выполнении интерполяции между гиперболами, на ведомых станциях вводятся задержки, которые дополняют отсчеты по нанесенным гиперболам до значений, кратным десяти.

Кроме того, на ведомых станциях вводятся дополнительные, так называемые кодовые, задержки, которые увеличивают отсчет на величину.

Эта величина в самолетном приемо-индикаторе системы учитывается автоматически.

Согласование работы станций осуществляется следующим образом: ведущая станция А управляет работой ведомой станции В, которая излучает импульсы после приема сигналов от ведущей станции, т. е. с задержкой. Этим достигается синхронная работа обеих станций. Однако ведомая станция излучает сигналы не точно в момент прихода импульсов от ведущей станции, а с некоторой задержкой. Эта задержка имеет две составляющие: постоянную г0 и переменную — кодовую задержку. Первая вводится для того, чтобы при приеме на самолете можно было отличить импульсы станции А от импульсов станции В.

Вторая же задержка служит для изменения оцифровки линий положения (гипербол) по определенному регламенту.

Таким образом, система, состоящая из одной пары станций, не дает возможности определить МС, так как по одной базе определяется лишь одна линия положения.

Для определения МС необходимо использовать две пары станций (или три станции, из которых одна — общая ведущая), расположенных таким образом, чтобы линии положения первой и второй пары пересекались.

На механизмах отсчета самолетного приемо-индикатора производится отсчет номеров гипербол — линий положения самолета.

Место самолета может быть определено на всей площади, где прослушиваются сигналы наземных станций, за исключением нерабочих зон, которые расположены на фокальной оси, начиная от фокусов, в стороны, противоположные «нулевой» гиперболе. Нерабочие зоны ограничены первыми ветвями гипербол данного семейства.

Практически точность системы различна в различных направлениях. Вблизи от перпендикуляра, проведенного через середину базы, точность наибольшая, но по мере удаления от этого перпендикуляра падает и у линии, являющейся продолжением базы, столь низка, что системой здесь пользоваться практически невозможно.

Вообще же разностно-дальномерные радионавигационные системы обеспечивают высокую точность определения места подвижного объекта и вместе с тем при рационально выбранном диапазоне волн имеют большую дальность действия. В связи с этим данные системы используются в основном как средства дальней навигации.

Вариант расположения системы, при котором станции образуют цепочку, вытянутую вдоль береговой черты, обеспечивает навигацию в районе большого водного бассейна. Поэтому гиперболические системы получили широкое распространение при развитии трансокеанских полетов.

Другим преимуществом этих систем является неограниченная пропускная способность и отсутствие передающего устройства на самолете.

Недостатками системы можно считать сложность и громоздкость наземной аппаратуры, а также необходимость строгого поддержания синхронности работы станций.

Ссыдки по теме:

.

Лучшее в мире авиации

наверх