Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2022-12-20 | 130 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Подробно рассматривается в [2] рекомендуемой литературы.
Доплеровский измеритель ДИСС-013 предназначен для непрерывного измерения путевой скорости (W) и угла сноса () самолета и выдачи их в навигационное вычислительное устройство НВУ-БЗ и АБСУ-154.
Информация о путевой скорости выдается на индикатор УСВП-К системы воздушных сигналов (СВС), а угол сноса - на приборы ПНП-1 системы траекторного управления (СТУ-154) и на указатель УШ-3.
Аппаратура ДИСС-013 представляет собой трехлучевую автономную радиолокационную систему (РЛС) непрерывного режима излучения и приема отраженного от земной поверхности сигнала трехсантиметрового диапазона волн.
Для одновременного определения путевой скорости и угла сноса доплеровский измеритель должен иметь, как минимум, два луча. Однако применение трехлучевой ДИСС и раздельный прием сигналов по каждому лучу позволяют свести к минимуму погрешности измерения, возникающие при кренах и тангажах самолета, а также снизить флюктуационные погрешности.
В основу принципа действия системы заложен эффект Доплера, который заключается в том, что если на движущемся объекте установлен источник частоты (в данном случае источник сверхвысокочастотных сигналов), то за счет движения объекта (самолета) отраженный сигнал от неподвижной точки земли отличается по частоте от излучаемого. Разность по частоте между излученным и отраженным сигналами называется доплеровской частотой. Значение доплеровской частоты зависит от скорости движения самолета, частоты излучения, положения плоскости излучения и угла сноса самолета:
F д — доплеровская частота;
W — скорость движения самолета;
— длина волны;
— угол сноса;
и Θ — углы, характеризующие направление излучения.
Техническая реализация этого принципа основана на измерении доплеровского сдвига частот и вычислении по этому сдвигу частот путевой скорости (W) и угла сноса () самолета. Для этого частотно-модулированный (ЧМ) непрерывный сигнал передатчика формируется антенной щелевой решеткой и излучается в направлении земли поочередно тремя узкими лучами. Один луч вправо — вперед (луч № 1), два луча назад — вправо (луч № 2) и влево (луч № 3). Направление лучей выбрано симметрично относительно оси антенны, направление которой совмещено со строительной осью
Применение ЧМ излучаемых СВЧ колебаний обусловлено стремлением значительно уменьшить влияние просачивающегося сигнала передатчика на чувствительность приемника. Этот сигнал для приемника ДИСС опасен тем, что имеет достаточно широкий спектр, обусловленный шумами генератора СВЧ и паразитной модуляцией за счет вибраций и пульсации питающих напряжений. Так как запаздывание просочившегося сигнала относительно опорного на входе приемника мало и составляет единицы наносекунд, то при преобразовании частоты происходит «свертывание» спектра этого сигнала в область низких частот. Поскольку в ДИСС с ЧМ используется только часть мощности преобразованного сигнала, сосредоточенная в области высокой частоты, то влияние низкочастотного шума просочившегося сигнала сводится к минимуму. Реализация такого способа ослабления влияния просочившегося сигнала позволило в ДИСС-013 на 20—25 дБ снизить требования к развязке передающего и приемного трактов, что позволило сдвинуть вплотную друг к другу приемную и передающую антенны и упростить требования к условиям размещения высокочастотного блока на самолете.
Недостатком ДИСС с ЧМ является возможность возникновения слепых высот, то есть на определенных высотах полета самолета могут пропадать полезные доплеровские сигналы в полосе пропускания УПЧ приемника. Это происходит при сложении прямого и отраженного сигнала в первом преобразователе частоты на определенных высотах и проявляется в виде разностной частоты, кратной частоте гетеродина второго преобразователя 3Fм. Выделить доплеровский сигнал в этом случае невозможно. Для устранения этого недостатка в измерителе применено устройство вобуляции (УВ), которое обеспечивает медленное изменение частоты модуляции Fмпо симметричному пилообразному закону с периодом, равным периоду коммутации лучей антенны. В результате происходит усреднение полезного сигнала по высоте и создается возможность работы ДИСС-013 на всех высотах.
Отражение от земной поверхности СВЧ сигналы принимаются антенной щелевой решеткой раздельно по каждому лучу. Коммутация лучей как на передачу, так и на прием осуществляется с помощью полупроводниковых СВЧ переключателей.
В вычислителе измерителя угол сноса определяется доплеровскими частотами трех лучей антенны и выражается формулой:
Путевая скорость определяется по усредненному значению доплеровских частот от двух лучей антенны и выражается формулой:
где - угол сноса;
К 1, К 2 - коэффициенты пропорциональности;
F Д1, F Д2, F Д3 - доплеровские частоты от трех лучей.
Комплект и размещение на самолете (ТУ-154М).
В комплект измерителя ДИСС-013 входят следующие блоки и устройства, которые на самолете размещены:
-высокочастотный блок (блок ВЧ) с вентилятором обдува — в нижней негерметичной части фюзеляжа, между шпангоутами № 3-5.
Блок ВЧ закрыт обтекателем из радиопрозрачного материала;
- низкочастотный блок (блок НЧ) и блок связи измерителя с навигационным оборудованием (БС-2К) и амортизационной рамой — в первом техническом отсеке (правый борт), между шпангоутами № 5-6;
- блок механический переходной (БМП) — в первом техническом отсеке, шпангоут № 9;
- светосигнальное табло «Память ДИСС» — на средней приборной доске пилотов;
- выключатель ВГ-15К «ДИСС.Питание—Выключено», переключатель ПНГ-15К «ДИСС.Суша—Море» и переключатель 2ППНТК «Счисление.НВУ по ДИСС—НВУ по СВС-Контроль ДИСС в полете» — на верхнем электрощитке пилотов;
-выключатель ВНГ-15 «Наземный контроль ДИСС» - в первом техническом отсеке между шпангоутами № 6-7.
Основные эксплуатационно-технические характеристики.
1. Частота излучения, МГц......................... 8800
2. Частота модуляции, кГц.......................... 800—1200
3. Частота вобуляции, Гц............................ 3
4. Доплеровский спектр частоты, Гц............ 800—11000
5. Пределы измерения скоростей, км/ч........ 180—1300
6. Пределы измерения углов сноса, град....... ± 30
7. Среднеквадратичные ошибки измерения:
скорости, %........................................... 0,25
угла сноса, град...................................... 0,26
8. Излучаемая мощность, Вт....................... 0,3—0,8
9. Масса, кг............................................... 27
Функциональная схема.
Доплеровский измеритель ДИСС-013 имеет блочную структуру: блок ВЧ, блок НЧ, блок связи (БС) измерителя с пилотажно-навигационным оборудованием и блок механический переходной (БМП), обеспечивающий связь измерителя с прибором УШ-3.
Потребителем доплеровской информации являются системы АБСУ-154 и НВУ-БЗ.
Угол сноса индицируется на приборах ПНП-1 и УШ-3, а путевая скорость — на УСВПК.
Функционально измеритель ДИСС-013 состоит из передающего устройства, антенно-волноводной системы, приемного устройства, устройства управления, устройства слежения, вычислителя, блока связи с потребителями доплеровской информации и источников (выпрямителей) электропитания.
Рис. 3. Упрощенная функциональная схема ДИСС-013.
Передающий тракт состоит из генератора СВЧ, модулятора, устройства вобуляции (УВ) и передающей антенны.
Генератор СВЧ, выполненный на клистроне, генерирует частоту 8800 МГц. Частота клистрона модулируется путем изменения напряжения на его отражателе с частотой, вырабатываемой модулятором fм = 800—1200 кГц.
Модулятор состоит из генератора ЧМ колебаний, усилителя - ограничителя, схемы регулировки амплитуды пропорционально частоте и оконечного усилителя.
Генератор ЧМ вырабатывает напряжение частотой fм, которая, в свою очередь, изменяется по пилообразному закону синхронно с коммутацией лучей антенны (вобуляция). Пилообразное напряжение вырабатывается генератором пилы, который управляется прямоугольными импульсами, поступающими с устройства управления (блок НЧ). Управляющее пилообразное напряжение воздействует на элементы схемы генератора ЧМ, перестраивая его частоту.
Сформированный ЧМ сигнал, медленно изменяющийся по пилообразному закону, поступает на усилитель -ограничитель, который ослабляет паразитную амплитудную модуляцию сигнала вобуляции и стабилизирует амплитуду колебаний. С выхода усилителя - ограничителя сигнал поступает в УПЧ на второй смеситель приемника и на каскад регулировки амплитуды пропорционально частоте модуляции и далее на оконечный усилитель, а затем на отражатель клистрона. Таким образом, сформированный в передатчике ЧМ сигнал поступает через вентиль и направленный ответвитель в передающую антенную щелевую решетку, которая формирует и излучает в направлении земли поочередно три узких луча СВЧ энергии. Коммутация лучей с частотой, равной 3 Гц, осуществляется СВЧ переключателями.
Приемный тракт состоит из приемной антенны, радиочастотной головки (РЧГ), УПЧ и УНЧ. Отраженный от земли СВЧ сигнал принимается поочередно каждым из трех лучей приемной антенной решеткой. Коммутация лучей приемной антенны происходит синхронно с коммутацией лучей передающей антенны и осуществляется переключателями СВЧ под действием импульсов устройства управления (блок НЧ). Приемник выполнен по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты. С выхода переключателя СВЧ приемной антенны сигналы поступают в радиочастотную головку. В ее состав входят: направленный ответвитель, аттенюатор и балансный смеситель. Сигналы из приемной антенны поступают в балансный смеситель. В качестве напряжения первого гетеродина используется часть мощности передатчика, поступающей в балансный смеситель через направленный ответвитель и регулировочный аттенюатор. Выделенная в нагрузке смесителя промежуточная частота, равная 3fм, усиливается в трехкаскадном УПЧ на транзисторах и поступает на второй смеситель. Сигналом второго гетеродина используется третья гармоника частоты модуляции, поступающая во второй смеситель из модулятора. Сигнал промежуточной частоты во втором смесителе преобразуется в сигнал допплеровской частоты. Второй смеситель выполнен на диодах. Нагрузкой его является LC фильтр нижних частот, который пропускает доплеровские частоты и отфильтровывает сигналы высокой частоты (свыше 750 кГц). Полоса пропускания УПЧ выбрана с учетом изменения частоты модуляции при вобуляции.
Низкочастотный сигнал с выхода УПЧ поступает на вход усилителя низкой частоты, выполненного на микромодулях. УНЧ усиливает сигналы доплеровских частот в диапазоне 0,8—11 кГц и обеспечивает автоматическую регулировку усиления сигнала при помощи схемы АРУ. В тракте УНЧ предусмотрена ручная регулировка усиления. Усиленный сигнал с выхода УНЧ поступает в блок НЧ на устройство слежения.
Функционально блок НЧ состоит из устройства управления, устройства слежения, вычислителя, схемы встроенного контроля и низковольтного выпрямителя.
Устройство управления состоит из синхронизатора и двух кварцевых генераторов низкой частоты. Оно запускается от устройства слежения. Синхронизатор вырабатывает импульсные сигналы, поступающие: в модулятор для управления частотой вобуляции, на переключатели СВЧ для синхронного переключения лучей антенн и устройство слежения для управления коммутаторами. Два кварцевых генератора синусоидального напряжения выдают сигналы для контроля работоспособности устройства слежения и вычислителя.
Устройство слежения состоит из дискриминатора, преобразователя доплеровских сигналов, трех управляемых генераторов и представляет собой замкнутую трехканальную (по числу лучей) следящую систему с синхронным детектированием.
Устройство слежения обеспечивает:
- автоматический поиск сигнала доплеровской частоты в случае первоначального включения измерителя или уменьшения уровня сигнала ниже допустимого и захват сигнала при его обнаружении;
- автоматическое слежение за тремя средними доплеровскими частотами соответствующих лучей антенного устройства;
- автоматический переход измерителя в режим «Память» при исчезновении сигнала или уменьшении его ниже допустимого уровня и выдачи сигнала «Память» на табло и в НВУ-БЗ;
- выдачу выходных сигналов в виде импульсов отрицательной полярности с частотами следования, равными средним частотами доплеровских спектров каждого из лучей.
На вход вычислителя информация с устройства слежения подается в виде последовательностей импульсов с доплеровскими частотами F Д1, F Д2, F Д3 .
С помощью формирователей импульсов (ФИ) импульсы преобразуются по длительности и амплитуде и подаются на интегрирующие RC цепочки, на которых образуются напряжения постоянного тока А1, А2, А3, пропорциональные соответствующим выходным частотам F Д1, F Д2, F Д3. Путевая скорость и угол сноса вычисляются аналоговым вычислителем на постоянном токе. Вычислитель работает только совместно с индикаторами, вычисляет и индицирует по значениям доплеровских частот угол сноса и путевую скорость самолета.
Для связи вычислителя с потребителями доплеровской информации используется блок связи БС-2К и блок механический переходной.
Информация об угле сноса и путевой скорости выдается в НВУ-БЗ. Путевая скорость индицируется индикатором УСВПК, а угол сноса — на приборах ПНП-1 и УШ-3.
Для формирования интегральной исправности и готовности режима автоматического самолетовождения по маякам VOR из ДИСС в АБСУ выдается сигнал исправности измерителя ДИСС в виде напряжения + 27 В.
Аппаратура ДИСС-013 охвачена системой встроенного контроля. Функциональная исправность измерителя определяется с помощью органов управления и микроамперметра, расположенных на передней панели блока НЧ (рис. 10.2), цифрового счетчика «Скорость» и шкального устройства «Угол сноса», расположенных на передней панели БС-2К, а также используются индикаторные приборы ПНП-1, УШ-3, УСВПК и светосигнальное табло «Память ДИСС».
Система электропитания обеспечивает функциональные узлы и отдельные каскады стабилизированными напряжениями питания. Для этой цели в блоке ВЧ имеется субблок высоковольтного выпрямителя для питания резонатора, отражателя и накала клистрона, состоящего из трех источников: - 500 В; + 400 В и ± 6,3 В. Первоисточником является бортсеть переменного тока напряжением 115 В 400 Гц.
В блоке НЧ имеется субблок низковольтного выпрямителя, обеспечивающий вторичными напряжениями питания блоки НЧ и ВЧ: - 6,3 В, + 6,3 В; - 27 В; - 12,6 В; + 12,6 В; + 5 В; + 60 В. Первоисточником является бортсеть переменного тока напряжением 115 В 400 Гц и бортсеть постоянного тока напряжением 27 В.
Особенности конструкции и органы управления.
Измеритель ДИСС-013 выполнен в виде четырех блоков: ВЧ, НЧ, БС и БМП.
Конструктивно блок ВЧ состоит из передающей и приемной щелевой антенн, волноводного тракта и приемопередатчика, жестко укрепленного на несущей раме. Снизу к раме крепятся антенны, а сверху — приемопередатчик. Для крепления блока к конструкции самолета имеется шесть отверстий, расположенных на раме симметрично с каждой стороны. В качестве элементной базы в приемопередатчике используются полупроводниковые приборы, микромодули, печатный монтаж. В высоковольтном выпрямителе используются электронные лампы. Для охлаждения блока установлен вентилятор. Двигатель вентилятора запитан от сети переменного тока напряжением 115 В 400 Гц.
Блок НЧ легкосъемный. Он установлен на индивидуальную амортизационную раму. На раме установлен вентилятор для обдува блока НЧ. Двигатель вентилятора запитан от сети 115 В 400 Гц. Элементной базой блока НЧ являются полупроводниковые приборы, микромодули, интегральные микросхемы.
Рис. 4. Лицевая панель блока НЧ.
На передней панели блока установлен галетныи переключатель, имеющий девять положений, микроамперметр и кнопка В1, которые совместно с переключателями «Суша—Море» и «Счисление. НВУ по ДИСС— НВУ по СВС—Контроль ДИСС в полете» установлены на верхнем электрощитке пилотов и выключатель «Наземный контроль ДИСС», расположенный в первом техническом отсеке, используются при проверке работоспособности измерителя от встроенного контроля. Слева от микроамперметра под крышкой находится контрольный разъем.
Рис. 5. Щиток включения и управления измерителя ДИСС-013.
Блок БС-2К в составе измерителя обеспечивает связь с потребителями доплеровской информации и индикацию скорости и угла сноса при наземном контроле ДИСС.
Блок механический переходной является согласующим для индикатора УШ-3.
Электропитание и защита.
Питание измерителя осуществляется от бортовых сетей постоянного тока напряжением 27 В и переменного тока напряжением 36 В 400 Гц, 115 В 400 Гц.
Напряжение + 27 В с левой панели автоматов защиты сети через АЗСГК-2 и выключатель «ДИСС. Питание — Выкл» поступает в блок БС-2К и на БМП.
Напряжение 115 В поступает в блок БС-2К из левой РК -115/200 В через предохранитель ПМ-5 при включении выключателя «ДИСС.Питание—Выкл».
Напряжение 36 В поступает в блок БС-2К и БМП из левой РК-36 В через предохранители ПМ-2 при включении выключателя «ДИСС.Питание—Выкл».
Питающие напряжения в блоки ВЧ и НЧ поступают по проводам межблочных соединений.
Вентилятор обдува блока ВЧ работает только на земле, поэтому напряжение 115 В поступает на вентилятор через реле ТКЕ2ШОДГ, которое срабатывает при замыкании концевого выключателя при обжатой левой основной опоре самолета.
Включение, проверка работоспособности и использование в полете.
1. При наличии на борту самолета питающих напряжений 27 В постоянного тока, 115 В и 36 В переменного тока убедиться, что АЗС «ДИСС» на левой панели автоматов защиты сети включен.
2. Убедиться, что галетный переключатель на блоке НЧ находится в положении «Выкл».
3. Убедиться, что на верхнем электрощитке пилотов выключатель «ДИСС.Питание—Выкл» находится в положении «Выкл», переключатель «ДИСС.Суша—Море» — в положении «Суша», а переключатель «Счисление, НВУ по ДИСС—НВУ по СВС—Контроль ДИСС в полете» — в положении «НВУ по СВС».
4. Включить питание ДИСС, установив выключатель «ДИСС.Питание—Выкл» в положение «ДИСС.Питание». При этом на средней приборной доске пилотов загорается светосигнальное табло «Память ДИСС».
5. Нажать и удерживать во включенном состоянии нажимной
выключатель «Наземный контроль ДИСС», расположенный в первом техническом отсеке (шпангоуты № 6-7, прав. борт). Должно погаснуть светосигнальное табло «Память ДИСС». Через 2,5—3 минуты после включения снять показания путевой скорости и угла сноса на блоке БС-2К.
Показания должны быть: W = (696 ± 19) км/ч; = (0 ± 1,5)°.
6. Отпустить нажимной выключатель «Наземный контроль ДИСС». Светосигнальное табло «Память ДИСС» при этом должно загореться. Показания путевой скорости должны измениться не более чем на ± 11 км/ч, а угол сноса не должен сместиться более чем на ± 1°.
7. Установить последовательно галетный переключатель на блоке НЧ в положения «Смес. 1», «Смес. 2», «Гетер» (каждый раз нажимая кнопку В1). При этом показания микроамперметра (на блоке НЧ) должны быть в пределах делений шкалы прибора:
«Смес. 1» — 25 60;
«Смес. 2» — 25 60;
«Гетер» — 20 70;
«Вых. УНЧ» — 25 95;
«Клистр» — 40 80.
Отклонение показаний от допустимых свидетельствует о неисправности блока НЧ или БС-2К (для пп. 5, 6) или блока ВЧ (при проверке по п. 7).
П р и м е ч а н и я: 1. В положении «Клистр» возможно зашкаливание микроамперметра.
2. В случае отсутствия показаний микроамперметра в положениях «Смес, 1» и «Смес. 2» дальнейшую проверку не производить.
Проверка в кабине
1. Установить: - переключатель «Р – К» в положение «Р»,
- переключатель «С – М» в положение «С».
2. При наличии на борту самолета питающих напряжений 27 В постоянного тока, 115 В и 36 В переменного тока включить АЗС «ДИСС».
Через 5…10с на индикаторе ДИСС должна загореться лампа «Память»(П).
Переключатель «Р - К» на индикаторе установить в положение «К».
Через 1 мин лампа «Память» на индикаторе ДИСС должна погаснуть и через 3 мин снять показания путевой скорости и угла сноса. Измеренные значения должны быть:
- путевая скорость………………………..700 ±20км/ч,
- угол сноса………………………………...0°±2°.
Во время полета поставить левый переключатель на индикаторе в положение «Р»(работа), правый переключатель в положение «С» или «М».
Индикатор начинает выдавать путевую скорость и угол сноса не более чем через 1 мин после достижения самолетом путевой скорости 180 км/ч.
Рис.6. Индикатор.
1 – табло памяти «П», 2 – стрелка индикации УС, 3 – переключатель «С – М» (суша-море), 4 – табло счетчика скорости, 5 – переключатель «Р – К» (работа- контроль.
Рис.7. Блок низкочастотный.
1 – часы наработки, 2 – переключатель В2 для контроля измерителя, 3 – ручка для переноски. 4 – микроамперметр, 5 – кнопка контроля, 6 – контрольный разъем, 7 – проводник.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!