Радиотехнические системы ближней навигации. VOR.

2015-12-31

Прочие

Радиотехнические системы ближней навигации

Общие сведения

В качестве основных средств ближней навигации в организации ИКАО (ICAO) приняты системы ВОР (VOR), BOR/ДМЕ (VOR/ДМП, ВОРТАК (VORTAK) и ТАКАН (TAKAN). Эти системы работают в диапазоне УКВ и обеспечивают определение азимута, дальности или обоих этих величин одновременно для самолета относительно наземного всенаправленного маяка. Ниже приводятся данные самолетного радиооборудования, обеспечивающего прием сигналов всенаправленного радиомаяка ВОР. Обычно эти радиоприемники обеспечивают не только прием сигналов маяка ВОР, но и сигналов курсового маяка системы посадки ИЛС (ILS).

В последнее время на зарубежных самолетах дальномеры ДМЕ заменяются дальномерными блоками аппаратуры ТАКАН, так как дальномерная часть системы ТАКАН дает большую точность по сравнению с системой ДМЕ. В такой комплектации система получила наименование ВОРТА К. Кроме того, система ТАКАН дает и большую точность по азимуту сравнительно с маяком ВОР, а также в системе ТАКАН предусмотрена линия передачи данных с самолета на землю и обратно. Эта система постепенно заменяет систему

РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА VOR

Самолетная аппаратура ВОР — ИЛС, SR-32 или SR-34/35 обеспечивает самолетовождение по наземным маякам ВОР и выполнение захода на посадку по системе ИЛС.

При работе в режиме «ВОР» эта аппаратура позволяет решать следующие навигационные задачи:

определять магнитный пеленг наземного радиомаяка ВОР2 выполнять полет по ЗМП наземного радиомаяка;
определять место самолета по магнитным пеленгам двух радиомаяков ВОР;
определять угол сноса в полете.

Дальность действия системы ВОР (маяки мощностью 200 вт) находится в пределах, км:

Наибольшая дальность — при полетах над равнинной местностью и морем. Точность определения пеленгов радиомаяков ВОР при помощи бортовой аппаратуры характеризуется, как правило, ошибкой 2—3°. При полетах в горных районах ошибки могут доходить до 5—6°.

Всенаправленный радиомаяк ВОР излучает сигнал, состоящий из несущей (в диапазоне от 108 до 118 Мгц) частоты, модулированной двумя низкочастотными сигналами (30 гц). Разность фаз модулирующих частот, измеренная в любой точке рабочей зоны радиомаяка, пропорциональна азимуту самолета относительно заданного (эталонного) направления. Обычно за эталонное направление принимается направление на север; вдоль этого направления обе модулирующие частоты находятся в фазе.

При движении самолета по часовой стрелке относительно места установки маяка фаза одной из модулирующих частот изменяется, тогда как фаза другой, являющейся эталонной, остается без изменений. Это достигается путем раздельного излучения несущей и боковых частот, причем сигналы боковых частот эталонной фазы создают ненаправленную в горизонтальной плоскости диаграмму, а сигналы боковых частот переменной фазы создают горизонтальной плоскости направленную диаграмму в форме восьмерок.

Все радиомаяки системы ВОР работают автоматически и управляются дистанционно.

Радиотехнические системы ближней навигации

В настоящее время устанавливаются маяки ВОР с высотными маркерами, которые, благодаря сигнализации, передаваемой на борт само

лета, позволяют более точно определить момент пролета над маяком. Для того чтобы отличить один радиомаяк от другого, каждому из них присвоены свои позывные сигналы, представляющие собой две или три буквы латинского алфавита, передаваемые по телеграфной азбуке. Прослушивание этих сигналов на борту самолета производится через СПУ.

Наземное оборудование системы

ИЛС состоит из курсового и глиссадного радиомаяков и трех маркерных радиомаяков: дальнего, среднего и ближнего (в настоящее время ближний маркер устанавливается не во всех аэропортах). В некоторых аэропортах для построения маневра при заходе на посадку на дальнем маркерном пункте или вне его (в створе оси зоны курса системы ИЛС) устанавливается приводная радиостанция.

Имеются два варианта размещения наземного оборудования:

1) курсовой радиомаяк расположен на оси ВПП;
2) когда курсовой радиомаяк расположен левее или правее от оси ВПП с таким расчетом, что ось зоны курса проходит через средний или ближний маркерный пункт под углом 2—8° к продолжению оси ВПП. Во многих аэропортах дальний маркерный пункт системы ИЛС устанавливается на расстоянии 7400 м, средний маркерный пункт — 4000 м, а ближний — 1050 м от начала ВПП.

Блоки управления и приборы-указатели аппаратуры SR-32. Для настройки аппаратуры и снятия показаний в полете экипаж использует следующие приборы:

щиток управления SR-32; указатель-задатчик пеленга радиомаяка;
два курсо-глиссадных указателя (нуль-индикаторы).

Примечание. На некоторых самолетах Ту-104 из-за работы глиссадных приемников SR-32 и ГРП-2 от одной антенны предусмотрен переключатель антенного реле с надписью «СП-50 — ИЛС».

Щиток управления аппаратуры SR-32 и указатель-задатчик пеленга расположены на рабочем месте штурмана. Щиток управления имеет две рукоятки для установки значения частот ВОР или ИЛС. При установке соответствующей частоты на приборной доске пилотов загорается одна из сигнальных ламп с обозначением «ВОР» или «ИЛС». Курсо-глиссадные указатели расположены на приборных досках командира корабля и правого пилота. На некоторых самолетах они обеспечивают пилотирование самолета не только по сигналам маяков ВОР и ИЛС, но и позволяют производить посадку по системе СП-50.

Комплект бортовой аппаратуры ВОР

Установливаемая в настоящее время бортовая аппаратура ВОР — ИЛС, SR-34/35 имеет следующие блоки управления и указатели:

щиток управления; селектор-азимут; радиомагнитный индикатор;
два курсо-глиссадных указателя (нуль-индикаторы).
Щиток управления аппаратуры ВОР—ИЛС, как и в аппаратуре SR-32, имеет две рукоятки для установки фиксированных частот «ВОР» или «ИЛС».
Прибор селектора служит для установки и отсчета значений заданного магнитного пеленга маяка (или ЗМПУ), а стрелка «ТО — FROM» указывает положение самолета относительно маяка: положение «ТО» («НА») — полет на маяк ВОР;

положение «FROM» («ОТ») — полет от маяка ВОР.

Для полета по линии заданного пути на селекторе-азимуте устанавливается вручную значение ЗМПУ и если вертикальная стрелка курсо-глиссадного указателя удерживается в центре, можно считать, что самолет находится на линии заданного пути. Пролет маяка отмечается стрелкой «ТО—FROM». Показания этой стрелки зависят только от установки значения ЗМПУ и положения самолета относительно маяка и не Зависят от магнитного курса самолета. При переключении значения ЗМПУ показания вертикальной стрелки курсо-глиссадного указателя изменяются на обратные.

Радиомагнитный индикатор РМИ указывает значения МПР относительно места установки маяка (от 0 до 360"). Одновременно на этом приборе можно отсчитать магнитный курс самолета и курсовой угол радиомаяка ВОР. Магнитный курс самолета отсчитывается на подвижной шкале относительно неподвижного индекса. Этот комбинированный прибор удобен для пилотирования, так как стрелка, указывающая МПР относительно подвижной шкалы, одновременно показывает курсовой угол радиомаяка на неподвижной шкале. На РМИ имеются две совмещенные стрелки, которые показывают значения МПР от двух комплектов бортового оборудования ВОР.

При установке двух комплектов бортового оборудования ВОР—ИЛС, SR-34/35 устанавливаются два щитка управления, два селектор-азимута, два радиомагнитных индикатора, два курсо-глиссадных указателя (соответственно для первого и второго пилота).

Применение аппаратуры ВОР — ИЛС в полете

Наземная подготовка. Для использования аппаратуры ВОР—ИЛС в полете необходимо знать точные координаты, частоты и позывные наземных радиомаяков, расположение их относительно заданной линии пути (отдельных участков маршрута).

В целях облегчения определения и прокладки пеленгов на карте наносят азимутальные круги с центром в месте установки радиомаяка с ценой деления 5е. Нуль шкалы этих кругов совмещают с северным на

правлением магнитного меридиана радиомаяка. У круга должны быть надписи с указанием названия пункта, места расположения радиомаяка, частоты его работы и позывные (буквами телеграфной азбуки).

Для определения в полете магнитного пеленга радиомаяка ВОР относительно места самолета необходимо выполнить следующую работу:

включить аппаратуру ВОР—ИЛС и выждать 2—3 мин, пока она прогреется;
установить на пульте управления частоту радиомаяка;
прослушать позывные радиомаяка;
вращая кремальеру на указателе-задатчике пеленга SR-32, добиться совмещения двойной стрелки с одинарной, при этом одинарная стрелка должна находиться между составляющими двойной стрелки и быть им параллельна;
убедиться, находится ли курсовая стрелка курсо-глиссадного указателя в центре шкалы прибора и при необходимости установить ее в центре черного кружка, вращая кремальеру на указателе-задатчике пеленгов;
снять отсчет магнитного пеленга радиомаяка в окне счетчика указателя-задатчика пеленга и проложить на карте линию снятого МПР.
При использовании аппаратуры SR-34/35 магнитный пеленг отсчитывают па РМИ или, вращая рукоятку установки ЗМПУ на селектор-азимуте, добиваются на курсо-глиссадном указателе установки вертикальной стрелки на нуле; тогда в окне селектор-азимута можно прочитать МПР, если стрелка «ТО—FROM» находится в положении «ТО».

Примечание. В полете по системе ВОР необходимо помнить, что пеленг на радиомаяк от курса самолета не зависит. Это отличает систему ВОР от системы «радиокомпас — приводная радиостанция», при работе с которой пеленг получается как сумма курса и курсового угла радиостанции.

Полет на радиомаяк ВОР по заданному магнитному пеленгу. После взлета экипажу необходимо:

включить аппаратуру, установить частоту радиомаяка на щитке управления и прослушать его позывные;
установить значение заданного МПР на указателе-задатчике пеленга (SR-32) или на приборе селектор- азимут (SR-34/35);
если взлет был произведен не в направлении на радиомаяк, то выполнить маневр для выхода на линию заданного магнитного пеленга радиомаяка.

При приближении самолета к линии МПР одинарная стрелка указателя-задатчика пеленга подойдет к двойной стрелке (при использовании аппаратуры SR-32).

Для точного выхода на линию заданного МПР экипаж должен развернуть самолет в упрежденной точке разворота. Когда самолет будет лететь строго по линии заданного МПР, курсовая стрелка курсо-глиссадного указателя будет находиться в цент

ре прибора, а одинарная стрелка установится между двойной стрелкой и будет ей параллельна (при использовании бортовой аппаратуры SR-32).

Определение момента пролета над радиомаяком ВОР. При подходе самолета к радиомаяку ВОР отмечается периодическое выпадание бленкера. Курсовая стрелка курсо-глиссадного указателя становится более чувствительной даже при незначительных отклонениях самолета от линии заданного пути. Одинарная стрелка указателя-задатчика пеленга также колеблется в пределах от ±5 до ±Ю° в обе стороны.

В том случае, когда после пролета над маяком предусматривается следование по маршруту с тем же курсом, за 15—20 км от момента пролета радиомаяка целесообразно курс выдерживать не по курсовой стрелке курсо-глиссадного указателя, а по ГПК (курсовой системе в режиме ГПК).

Момент пролета над маяком отмечается поворотом стрелки, указывающей МПР, на 180°. Этот поворот в зависимости от высоты и скорости полета самолета совершается в течение 2—3 сек.

Полет от радиомаяка ВОР.

Для выполнения полета самолета в заданном направлении от радиомаяка необходимо:

VI проложить на карте линию заданного пути;
снять с карты значение магнитного пеленга радиомаяка от одного из характерных точечных ориентиров, расположенных на линии пути в пределах дальности действия радиомаяка;
к полученному значению МПР прибавить 180°; после взлета включить аппаратуру ВОР, установить частоту радиомаяка и прослушать его позывные; установить значение угла МПР+ -f- 180° на указателе задатчика пеленга (SR-32) или на приборе селектор-азимут (SR-34/35).

В зависимости от направления взлета по отношению к направлению полета от маяка выполнить маневр для выхода на линию заданного МПР (линию пути), что отмечается приходом вертикальной стрелки курсо-глиссадного указателя в вертикальное положение.

Полет по линии заданного Пути выполнять по курсо-глиссадному указателю, контролируя значение ЗМПУ по показаниям одинарной стрелки указателя задатчика-пеленга (SR-32) или по РМИ (SR-34/35).

Пример полета на маяк и от маяка с аппаратурой SR-34/35.

Определение места самолета по магнитным пеленгам двух радиомаяков ВОР с наибольшей точностью получается в том случае, когда полет выполняется «От» или «На» маяк, а второй радиомаяк находится на

траверзе с правого и левого борта самолета. При этом пеленги двух радиомаяков составляют угол, близкий к 909.

Для определения места самолета необходимо:

снять точный отсчет пеленга радиомаяка, находящегося в створе линии заданного пути, и проложить его на карте;
выдерживать курс по ГПК, настроиться на маяк, расположенный в стороне от линии заданного пути полета самолета, и снять пеленг на этот радиомаяк;
провести линию пеленга с бокового радиомаяка; точка пересечения двух пеленгов будет местом самолета, если учесть поправку на перемещение самолета за время прокладки пеленгов на карте.

По времени полета и расстоянию между отметками двух МС, определенных пеленгацией радиомаяков ВОР, можно определить значение путевой скорости.

Определение угла сноса при полете вдоль линии магнитного пеленга радиомаяка ВОР («На» или «От» него) производят по формулам: при полете на радиомаяк.

Выполнение маневра для входа в зону курсового радиомаяка системы ИЛС. При помощи аппаратуры ВОР—ИЛС можно выполнить маневр снижения самолета, используя сигналы радиомаяка ВОР, расположенного в аэропорту, и осуществить вход в зону курсового радиомаяка системы ВОР следующими способами: с прямой; по большому прямоугольному маршруту; методом стандартного разворота или отворотом на расчетный угол.

Наиболее просто маневр снижения и вход в зону курсового маяка системы ИЛС выполняется тогда, когда радиомаяк ВОР расположен в створе линии посадки.

В случае захода на посадку с прямой при снижении на курсе подхода к аэропорту экипаж пилотирует самолет с использованием сигналов радиомаяка ВОР по курсовой стрелке курсо-глиссадного указателя до входа в зону действия курсового маяка системы ИЛС. При заходе на посадку на щитке управления вместо частоты радиомаяка ВОР устанавливается частота курсового маяка ИЛС. Вход в зону маяка ИЛС контролируется по загоранию сигнальной лампы с надписью «ИЛС» и по срабатыванию бленкера.

При заходе на посадку по большому прямоугольному маршруту экипаж определяет по показаниям приборов аппаратуры ВОР—ИЛС моменты разворотов и входа в зону курсового радиомаяка ИЛС. Для этого на схеме снижения и захода на посадку заранее рассчитываются значения МПР контрольных точек. При совпадении расчетных и фактических величин А1ПР, снятых с. указателя пеленгов, отмечается момент пролета этих контрольных точек.