Общая характеристика и виды радиотехнических систем

Радиотехнические средства среди других средств самолетово­ждения занимают одно из важнейших мест и находят самое ши­рокое применение. В комплексе с другими средствами они при умелом использовании обеспечивают надежное и точное самоле­товождение.

Радиотехнические средства самолетовождения по месту рас­положения делятся на наземные и самолетные.

К наземным радиотехническим средствам относятся: при­водные и радиовещательные станции, станции радионавигацион­ных систем, радиопеленгаторы, радиомаяки, радиолокаторы и ра­диомаркеры. Наземные радиотехнические средства принято на­зывать радионавигационными точками (РНТ).

К самолетным (бортовым) радиотехническим сред­ствам относятся: радиокомпасы, самолетные радиолокаторы и ра­диостанции, специальное самолетное оборудование навигационных систем, доплеровские измерители угла сноса и путевой скорости, радиовысотомеры.

Наземные и некоторые самолетные радиотехнические средства используются в самолетовождении совместно. Например, само­летные радиокомпасы применяются, когда работают приводные или радиовещательные станции; наземные радиопеленгаторы мо­гут запеленговать самолет, если на нем установлена радиостан­ция, и т. д. Самолетное радионавигационное оборудование и со­ответствующее ему наземное радиотехническое устройство сос­тавляют радиотехническую (радионавигационную) систему самолетовождения.

По дальности действия радиотехнические системы самолето­вождения делятся на несколько типов:

системы дальней навигации (свыше 1000 км);

системы ближней навигации (до 1000 км);

системы посадки самолетов.

По характеру измеряемых величин радиотехнические системы делятся на следующие группы;

1) угломерные;

2) дальномерные;

3) угломерно-дальномерные;

4) разностно-дальномерные (гиперболические). Угломерными называются такие радиотехнические системы, которые позволяют определять направление от самолета на РНТ или от РНТ на самолет. В настоящее время в авиации применя­ются следующие типы угломерных радиотехнических систем:

1) наземные радиопеленгаторы, работающие совместно с само­летными радиостанциями;

2) самолетные радиокомпасы, работающие совместно с пере­дающими приводными или радиовещательными станциями;

3) наземные радиомаяки, сигналы которых принимаются на са­молете с помощью радиоприемного устройства.

Для всех угломерных систем общим является то, что они дают возможность определять угловые величины — пеленг самолета или пеленг РНТ. Линия пеленга является линией положения самолета, т. е. гео­метрическим местом точек вероятного местонахождения самолета, определяемым постоянством измеренной величины. Современные угломерные радиотехнические системы позволяют измерять направ­ления с точностью 1—3°. Такая точность достаточна для реше­ния большинства задач самолетовождения.

Дальномерными называются такие радиотехнические системы, которые позволяют определять расстояние (дальность) от само­лета до РНТ или от РНТ до самолета. При использовании дальномерных радиотехнических систем линией положения самолета является дуга окружности, проведенная радиусом, равным даль­ности. Центр ее расположен в точке установки наземной станции.

Угломерно-дальномерными, или смешанными, называются си­стемы, позволяющие одновременно измерять направление и даль­ность. К угломерно-дальномерным системам относятся наземные и самолетные радиолокаторы, системы ближней навигации.

Гиперболические системы называются так потому, что линия положения, определяемая при помощи этой системы, является гиперболой.

Принцип действия гиперболической системы основан на изме­рении с помощью приемоиндикатора временной разности между приходом сигналов от ведущей и ведомой станций. Эта разность определяет линию положения самолета в виде гиперболы. Даль­ность действия системы составляет 3000—4500 км. Гиперболическая система включает в себя три передающие станции. Одна из них является ведущей, а остальные ведомыми (рис. 12.1):

Чтобы понять работу системы, допустим, что ведущая и ведо­мая станции излучают импульсы одновременно. Если временная разность между приходом сигналов от ведущей станции А и ве­домой Б (рис. 12.2)равна нулю, то это значит, что самолет нахо­дится на линии, перпендикулярной к толке середины базы наземных станций. Если же между моментами прихода сигналов от двух наземных станций имеется

некоторая разность, то самолет находится в стороне от этой линии. Зная временную разность ме­жду сигналами, можно по заранее подготовленной карте найти гиперболу, соответствующую полученной временной разности. Геометрическое свойство гиперболы состоит в том, что раз­ность расстояний от любой точки гиперболы до ее фокусов есть величина постоянная. Наземные станции являются фокусами ги­перболы. Следовательно, АС—БС=АD—БD = АМ—БМ (см. рис. 12.2).

Одну и ту же временную разность имеют две гиперболы, рас­положенные симметрично относительно средней точки базовой ли­нии. Это создает неопределенность в нахождении нужной линии положения. Чтобы устранить ее, импульсы посылаются станци­ями неодновременно. Ведущая станция работает самостоятель­но, посылая импульсы во все стороны. Ведомая станция излуча­ет импульсы с определенной задержкой, которая строго согласо­вана по времени с излучением импульсов ведущей станцией.

Задержка излучения импульса на ведомой станции обеспечи­вает во всей рабочей области системы наличие только одной ги­перболы, соответствующей полученной разности времени между моментами прихода сигналов. Это дает возможность однозначно определять на приемоиндикаторе линию положения самолета. Ес­ли использовать другую пару станций, то можно определить и вторую линию положения, а в пересечении их найти место само­лета.

Ведущая станция А первой пары одновременно выполняет ра­боту ведущей станции и для второй пары. Для этого передатчик ведущей станции работает на двух частотах повторения импуль­сов.

Для применения системы в полете используется специальная карта масштаба 1:2000000 в международной проекции с нанесен­ной топографическим способом гиперболической сеткой. Линии положения на этой карте нанесены для станций А и Б красным, а для станций А и В зеленым цветом и оцифрованы в микросекундах, которые определяется с помощью приемонндикатора.