Путевая скорость, ее определение

Путевая скорость используется для расчета времени выхода вертолета в заданные точки и контроля по времени за его продви­жением по маршруту. В полете она может быть определена нави­гационными устройствами автоматически (доплеровским измери­телем или инерциальной навигационной системой) либо рассчита­на ‘по времени пролета расстояния между двумя отметками места вертолета или по известному ветру и воздушной скорости.

В ДИСС путевая скорость (W) определяется с использованием эффекта Доплера. При излучении электромагнитных волн в опре­деленном направлении (в точку А) с движущегося вертолета и приема на нем отраженных от земной поверхности сигналов (рис. 3.4, а) выделяется доплеровская частота

Р ___ 21Fcos р

W=z FaX ■ .

■ 2 cos p

Здесь W cos(3=^i — относительная скорость сближения верто­лета с точкой А земной поверхности, X — длина волны, р — угол наклона луча.

В действующей аппаратуре используется трехлучевая антенна, каждый луч которой формирует и принимает свою частоту Fд. Это позволяет снизить погрешность измерения путевой скорости при кренах вертолета, в полете со снижением и набором высоты, определять горизонтированные составляющие путевой скороста

(см. главу 10, § 3) — продольную Wn. г, боковую Wt. г

(рис. 3.4,6), — по которым в индикаторе скорости и сноса опре­деляются

W * W

УС = arctg—— и W = —(3.5) 6 Wn „ cos УС ‘ 7

Путевая скорость подается на декадный счетчик индикатора скорости и сноса, а значение угла сноса — на стрелочный ука­затель.

В инерциальных навигационных системах (ИНС) составляю­щие путевой скорости по осям координат определяются путем ин­тегрирования ускорений, характеризующих перемещение вертоле­та относительно земной поверхности по его продольной и попе­речной осям (рис. 3.5):

ry=jboT„dt; (з. б>

о о

Ускорения аУотн, ахотн выделяются специальными устройства­ми из абсолютных ускорений, регистрируемых акселерометрами (см. главу 10, § 4).

В действующей аппаратуре, как правило, значение путевой скорости не определяется, используются ее составляющие. При необходимости она может быть определена по формуле

Точность измерения путевой скорости в ИНС

зависит от точности выставки гироплатформы и частоты коррек­ции ее показаний.

По времени пролета расстояния между двумя отметками места вертолета путевая скорость определяется расчетом на НЛ-10М. Для определения W может использоваться любой прямолинейный отрезок пути с входным и выходным ориентирами, называемый контрольным этапом (КЭ). Оптимальная его длина соответствует 6—8 мин полета. На контрольном этапе в момент прохода входно­

Рис. 3.5. Принцип определе-
ния W и УС в ИНС

го ориентира включается секундомер, ставится отметка МВ, вы­держиваются неизменными курс и скорость по прибору. Над вы­ходным ориентиром или на его траверзе вновь определяется место вертолета.

В этот момент отсчитывается время с секундомера ^кэ (секун­ды, а затем минуты), ставится отметка МВ, измеряется расстоя­ние между отметками (рис. 3.6). По расстоянию контрольного этапа и времени полета рассчитывается И7=5кэ60//кэ. Останавли­вать секундомер не рекомендуется, так как по его времени ведет­ся контроль пути на этапе. Точность определения путевой скоро­сти данным способом зависит от ошибок в определении времени пролета контрольного этапа, места вертолета в момент пуска се­кундомера и отсчета времени, а также от точности измерения 5КЭ, которая в свою очередь зависит от масштаба карты. Так как пере­численные ошибки независимы, суммарная относительная средняя

квадратическая ошибка определения путевой скорости на конт­рольном этапе может быть определена по формуле

где Си ог> (JsK — средние квадратические ошибки в определении соответственно времени пролета КЭ, места вертолета в начале и конце его и расстояния этапа.

Точность определения путевой скорости повышается, если вход­ным и выходным ориентирами будут взяты линейные ориентиры, пересекающие ЛЗП под углами, близкими к 90°. Это позволяет точнее определить моменты включения, отсчета времени с секун­домера и длину КЭ. Ее точность зависит также от точности вы­держивания приборной скорости и курса полета. При длине этапа

меньше оптимальной точность определения путевой скорости сни­жается из-за повышения влияния перечисленных ошибок, а при увеличении его длины — точность снижается из-за изменчивости ветра по маршруту полета.

По времени пробега визирной точкой некоторой базы путевая скорость определяется с применением оптического прицела, обес­печивающего определение вертикальных углов. Способ не требует опознавания пролетаемых ориентиров и может быть применен при выполнении полета в малоориентирной и пустынной местности. Для определения путевой скорости с использованием прицела ОПБ-1Р он разворачивается на угол сноса, т. е. так, чтобы наблюдаемая в поле зрения прицела местность перемещалась па­раллельно курсовой черте. Вертикальный угол (ВУї) устанавли­вается равным 45 или 26,5°, а прицел удерживается в вертикаль­ном положении по уровню. В момент пересечения какой-либо ви­зирной точкой поперечной черты прицела пускается секундомер (рис. 3.7). Ручкой визирования эта точка удерживается на 5—7° впереди перекрестия до прихода угла визирования на ВУ2=0. При проходе визирной точкой поперечной черты на ВУ2 секундомер
останавливается, снимается отсчет истинной высоты полета с ра­диовысотомера. На НЛ-10М рассчитывается путевая скорость ^=^HCTtgBy,//.

Если истинная высота полета определяется расчетом на НЛ, точность определения путевой скорости снижается из-за ошибок в определении высоты. Ошибка в высоте 30 м дает погрешность в путевой скорости до 10% (из-за небольшой величины базы).

С помощью наземной РЛС путевая скорость определяется по времени пролета расстояния между двумя отметками МВ, кото­рые по запросу экипажа определяются оператором РЛС и по ра­дио передаются на борт. При полете на или от РЛС достаточно

Рис. 3.8. К определению W по боковой РЛС

8.11%20

разность дальностей от РЛС до вертолета разделить на время между их определениями: W—Ді—Дг/Тг—Т. Время между за­просами места вертолета должно быть около 6—8 мин полета и отсчитываться с точностью до секунд.

Определить путевую скорость с помощью РЛС, расположенной в стороне от ЛЗП, несколько сложнее из-за графической работы на карте (рис. 3.8). При получении азимута и дальности по пер­вому запросу отсчитывается время, отметка МВ наносится на кар­ту. Через 6—8 мин полета запрос, отсчет и прокладка повторяют­ся. На карте измеряется расстояние между отметками, определя­ется время его пролета, на НЛ-10М рассчитывается путевая ско­рость. Из-за графических ошибок точность ее определения в этом случае будет ниже.

По бортовой РЛС путевая скорость определяется после опреде­ления угла сноса УС (см. главу 8, § 3) в таком порядке: подвиж­ный визир индикатора разворачивается на УС, устанавливается мелкий масштаб развертки; на линии пути ±5° выбирается хоро­шо видимый ориентир (по возможности на краю экрана); в мо­мент пересечения ориентиром метки дальности снимается отсчет с секундомера (секунд и минут) и дальность; через 6—8 мин в мо­мент пересечения ориентиром одной из следующих меток с секун­домера вновь отсчитывается время и дальность, на НЛ-10М рас­

считывается путевая скорость по разности дальностей и времени ее пролета. Преимущество способа состоит в том, что не нужно опознавать ориентир и выполнять прокладку на карте.