РАЗНОСТНО-ДАЛЬНОМЕРНЫЕ. РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. Характеристика разностно-дальномерных. радионавигационных систем

Разностно-дальномерные радионавигационные системы (РСДН) предназначены для определения текущих координат вер­толета по сигналам наземных станций этих систем.

Система состоит из нескольких (три и более) наземных стан­ций, координаты которых известны, и бортового приемоиндика­торного вычислительного устройства. С его помощью обеспечива­ется определение разности расстояний от вертолета до двух на­земных станций. По измеренной разности расстояний определя­ется линия положения вертолета, которая называется линией равных разностей расстояний (ЛРРР). На плоско­сти ЛРРР представляет собой гиперболу, в связи с чем системы называются гиперболическими. Для определения места вертолета необходимо иметь не менее двух линий положения, по­этому система должна иметь не менее трех станций, образующих единую группу.

Одна из трех наземных станций является ведущей, а две дру­гие ведомыми. Ведущая станция синхронизирует работу ведомых станций, обеспечивая согласованные режимы излучения по вре­мени и частоте всех станций. Совокупность ведущей и работаю­щих с ней ведомых станций называется цепочкой. Цепочки станций, как правило, включают в свой состав от трех до пяти станций. Каждой станции присваивается порядковый номер. Це­почки наземных станций могут быть стационарного и подвижно­го варианта.

Расстояние между наземными станциями называется базой. База может быть от 300 до нескольких тысяч километров. Ведо­мые станции располагаются по обе стороны от ведущей станции примерно на одинаковых базовых расстояниях.

Все наземные станции представляют собой радиопередающие устройства с антеннами ненаправленного действия.

Принцип измерения разности расстояний основывается на из­мерении бортовым приемоиндикаторным устройством разности времени распространения радиоволн от двух наземных станций до вертолета. Измерение временных разностей осуществляется им­пульсным, фазовым и импульсно-фазовым методом.

При импульсном методе измерения временной разности каж­дая станция излучает сигнал, состоящий из пачки импульсов. Пачка состоит из восьми импульсов с временным интервалом между импульсами в 1000 мкс. Ведущая станция излучает через 1890 мкс девятый импульс, корректирующий работу наземных станций. Период повторения пачек импульсов у разных цепочек
разный (от 50 000 до 100 000 мкс), что обеспечивает различие це­почек.

Сигнал, излучаемый ведущей станцией Л, принимается на вер­толете через время, равное /і (рис. 9.1): /і=Ді/с, где Ді — расстояние от станции А до вертолета; с — скорость распространения радиоволн.

Ведомая станция Б принимает сигнал ведущей станции через время їаб и излучает собственный сигнал не сразу, а с некоторой кодовой задержкой tK, постоянной для данной станции (для ее различения).

Излучаемые Принимаемые

сигналы сигналы на’ вертолете

Сигнал, излученный ведомой станцией 5, принимается на вер­толете через время t2, равное t2= Д2/с.

Бортовое приемоиндикаторное устройство принимает сигналы от двух станций, обрабатывает и индицирует в цифровой форме разность времени их прихода Дт.

Дт= (^АБ + ^к) —ti. (9.1)

Таким образом, измеренная на вертолете Дт позволяет при по­стоянных И известных /аб И определить разность t2— ti = Дty следовательно, и линию положения вертолета, так как геометри­ческий параметр линии положения АД связан с измеряемой физи­ческой величиной Дт соотношением АД = с At.

При использовании фазового метода для определения разности расстояний измеряется разность фаз Дф электромагнитных коле­
баний, принимаемых от наземных станций. Разность расстояний от разности фаз выражается зависимостью

= (9.2)

где X — длина излучаемой электромагнитной волны.

Линия положения в полете определяется по специальным кар­там с нанесенными типографским способом изолиниями, соединя­ющими точки с одинаковой временной разностью. Линии поло­жения каждой базы нанесены на карты различным цветом и оцифрованы в микросекундах.

При использовании ведущей и двух ведомых станций получа­ются две линии положения (рис. 9.2), пересечение которых поз­воляет находить место вертолета. В большинстве случаев линия положения находится интерполяцией между двумя линиями поло­жения с ближайшими к измеренному значению номерами.

Бортовые приемоиндикаторы системы, работающие в комплек­се с цифровым преобразователем координат (ПКЦ) или борто­вой цифровой вычислительной машиной (БЦВМ) в навигацион­ном комплексе вертолета, автоматически преобразовывают гипер­болические координаты места вертолета в геодезические или ор — тодромические координаты и индицируют их на табло.

Гиперболические системы позволяют решать следующие нави­гационные задачи:

— осуществлять коррекцию счисленных координат вертолета;

— (определять координаты объектов противника;

— контролировать и исправлять путь вертолета по направле­нию и дальности;

— выводить вертолет в район цели и обеспечивать бомбоме­тание, в том числе автономное (при наличии ПКЦ);

— определять навигационные элементы;

— обеспечивать построение маневра захода на посадку.

Основным достоинством гиперболических систем является вы­сокая точность определения координат вертолета при полете на больших и предельно малых высотах при большой дальности действия. Поэтому гиперболическую систему называют радиотех­нической системой дальней навигации (РСДН). Средняя квадра­тическая радиальная ошибка определения МВ равна 1500 м при расстоянии до ведущей станции 1000 км. Система РСДН обладает неограниченной пропускной способностью, возможностью использо­вания на больших и предельно малых высотах, скрытностью опре­деления МВ вследствие отсутствия передающего устройства на вертолете.