НАВИГАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ

4.1. Классификация технических средств самолетовождения

Выполнение основной задачи воз­душной навигации достигается при менением разнообразной бортовой н наземной аппаратуры, составляющей технические средства самолетовожде­ния (ТСС). Число их, разтнчиых по назначению, принципам построения и действия, измеряемым первичным на­вигационным параметрам, особенно­стям использования и другим показа­телям, сравнительно велико. Поэтому дли выработки общих методов их применения, рационального комплек сирования н грамотной эксплуатации требуется классификация названных с ре їсти

В воздушной навигации ТСС при­нято классифицировать по: степени зависимости работы бортовой аппара туры от наземных средств; использу­емому первичному источнику мавша ционной информации; назиачі нию; виду измеряемого навигационного па­раметра; дальности действия.

По степени зависимости работы бортовой аппаратуры от наземных устройств (степени автономности) нее ТСС делятся иа три класса: авто­номные навигационные средства, на вигациониые системы и навигацион­ные комплексы

Автономные средства определяют навигационные параметры с по­мощью бортовой аппаратуры без взаимодействия с наземными техни вескими устройствами. В этот класс входят три группы ТСС, отличаю­щихся по используемому первичному источнику информации: геотехниче­

ских, радиотехнических и астрономи ческих средств. Ими можно пользо­ваться в продолжении всего полета в любой точке Земли, если имеются не­обходимые условия для их прнмечг

ІІ1ІЯ.

Навигационные системы (неавто номные средства) состоят из борто­вой и наземной (спутниковой) под­систем, совместно позволяющих полу­чать навигационную информацию на борт) ВС Они составляют три груп­пы систем: радиотехнические, спут­никовые и светотехнические системы.

В первую группу входят рациона внгационные системы, различающие по виду измеряемого навигационного параметра: угломерные, дальномер ные разностио-да льномерные, угло мерно-дальиомериые.

Спутниковые навигационные си cTtMbi (СПС) состоят из трех подси стем: бортовой, спуткнковой и назем­ной. В зависимости от принципа по строения они могут использоваться и тля решения задач по управлению воздушным движением

Светотехнические системы состоят из наземных и бортовых источников света, необходимых для выполнения посадки в условиях плохой вида мости.

Навигационные комп иксы состоят из различных по принципу построе ния автономности и используемом) первичному источнику информации измерительных устройств, в совокуп иости обеспечивающих решение той или иной нанигационной задачи. Как правило, они обобщают данные от нескольких независимых технических средств, перерабатывают их и выда­ют интегральную информацию как для использонания экипажем, так п автоматизированного вождения ВС по программной траектории. Coupe менные навигационные комплексы мо гут быть подразделены иа три гр ппы

комбине рованные ни е і ігацшмньї. измерители составляют гр> ппу ирибо ров (систем), обеспечивающих изме рение одного или нескольких иавнга ционных элементов при комплексном использовании двух или более пер вичных датчиков. К ним относятсг все разновн іноїти курсовых систем (ГИК, ГМК, КС, ТКС, БСФК). В эту же группу входят иснигаци онные индикаторы, определяющие ко

ординаты ВС счислением в курсо­воздушном режиме;

авиационные навигационные комп — іексьі. представляющие совокупность функционально взаимосвязанных бор­товых средств и систем, обеспечиваю­щих автоматизацию решения навига­ционных задач с представлением эки­пажу данных, требующихся для уп равления движением центра масс ВС нлн вводом их в систему авгоматиче ского управления (САУ),

пплиптажно-нивигационные ко ип- лексы (ПНК). состоящие из АПК с САУ, обеспечивающие автоматиче­ское решение задач пилотирования и навигации Ими оснащаются все со­временные магистральные самолеты и некоторые типы вертолетов.

Классификация по первичному источнику информации является тра­диционной В качестве источника ин­формации используются: геофизиче­ские поля Земли; электромагнитные поля наземных или бортовых радио­технических устройств; электромаг­нитов и световое поле небесных светил; искусственные световые ори­ентиры на земной поверхности.

Геотехнические средства и систе­мы основаны на использовании гео физических нолей Земди: магнитного, гравитационного, статического и ди иамического давления и температуры воздушной среды, естественные и искусственные объекты на земной по­верхности (поле ориентиров) и КОНТ расти температур различных участ коч да ней (по-разному излучающих тепловую и электромагнитную энер­гию). К числу геотехнических средств 01 НОСЯТСЯ.

курсовые приборы и системы (магнитный и гироиндукциониын ком пасы, гнрополукомпас, курсовая си стома, курсовсртикаль, базовая си стема формирования курса, базовая система курса и вертикали);

приборы и системы, основанные на изменении физических параметров воздушной среды (барометрический высотомер, прибор скорости комби­нированный прибор скорости, варио­метр, прибор числа М, термометр на­ружного воздуха, система воздушных сигналов, информационный комплекс высотно-скоростных параметров);

2*

инерциальные приборы и системы (инерциальные курсовертикаль и на выацнонная система);

автоматизированные вычислители координат (навигационный индика­тор и каналы АН К, ведущие счисле ние в курсовоздушном режиме);

оптические приборы (визиры);

измерители времени (часы).

Некоторые из перечисленных редств (барометрический высотомер, гнрополукомпас и др ) используют только одно из геофизических полей, а другие (гироин. дукцнониый компас, система воздушных сигналов и др.) — несколько нолей. В последнем случае они являются комбинированными из мерительными приборами (система­ми). В соответствии с используемым полем геотехнические средства под­разделяются на группы Важные их юстоинства — простота устрой­ства, надежность, автономность и вы­сокая помехозащищенность. В то же время геотехническим средствам при­сущи недостатки: ие все они обеспечивают требуемую точность из­мерений; МС возможно определять (при отсутствии видимости земной поверхности) только счислением пу­ти, вследствие чего его погрешность возрастает со времени начала счис­ления.

Радиотехнические средства (РТС) и системы используют свойства элек­тромагнитных воли — время и прямо­линейность распространения, способ­ность преломляться и отражаться, ко­герентность колебаний. К числу Р ГС относятся группы угломерных, даль — померных. разностно лалыюмерных и угломерно — іальномериьіх радионави­гационных систем, а также радиоло­кационных средств (бортовые радио­локационные станции, доплеровские измерители скорости и сноса и радио­высотомеры). К ним же причисляют­ся инфракрасные приборы и радиони зиры (тепловизпры) — аппаратура пассивной локации для ведения ори еитировки, основанная иа использова нин контрастов температур земной поверхности.

Радиотехнические средства в свою очередь классифицируются по авто­номности. назначению, виду опреде­ляемого навигационного параметра

35

(угол, дальность, разность дально­стей, доплеровские частоты) и изме­ряемого параметра радиосигнала (амплитудные, частотные, фазовые и временные). дальности действия и ф.

Важное достоинство РТС состоит в их способности выдавать информацию практически в любых метеорологических условиях днем и ночью, с высокой точностью произво­дить измерения и непосредственно оп­ределять абсолютные координаты ВС и путевую скорость полета. Н е — достатком РТС являются под­верженность естественным и органи­зованным помехам, ограниченность дальности действия радионавигаци­онных систем, снижение точности из­мерении и навигационных определе­нии по мере удаления ВС от назем­ной подсистемы и радиолокационного ориентира.

Астрономические средства основа­ны на пеленгации сиетил. являющих ся источником светового или радио­излучения. На этом принципе рабо­тают авиационные секстанты, астро­номические компасы, радиосекстанты и астроориентаторы. Они обладают свойствами автономности, абсолютной помехозащищенности и применимости в любой точке Земли, но требуют ус­ловий наблюдаемости небесных све­тил (за исключением радиосекстан­тов) и, следовательно, не могут ис­пользоваться при полетах в облаках или пол ними.

Светотехнические средства (свето — маяки, посадочные огни, пиротехниче­ские средства) относятся к вспомога­тельным и используются главным образом в районе аэродрома в ноч­ных условиях.

Классификация по назначению.

Такая классификация наиболее удоб­на для практического использования в процессе решения навигационных задач н комплексирования средств. По этому признаку ТСС подразделя­ются на группы измерителей: курса (магнитного, гироскопического, аст­рономического, инерциального н ком­бинированного принципов действия); скорости (аэродинамического, допле­ровского, инерциальною н корреляци­онно экстремального принципов дей­ствия); высоты (барометрического, радиолокационного и инерциального принципов действия); координат ВС (радионавигационные системы, борто­вые радиолокаторы, астроориентато­ры, навигационные индикаторы, инер­циальные навигационные системы, спутниковые навигационные системы, авиационные навигационные комп­лексы, тепловнзиры, корреляционно — экстремальные системы).

Кроме того, имеются системы: ло — садки (радномаячного курсо-г. чиссад — пого, радиолокационного, инфракрас­ного и лазерного принципов дейст­вия); предупреждения столкновений ВС в воздухе (СПС); сигнализации описного сближения с земной поверх­ностью (ССОС); взаимного опозна вания и межсамолетной навигации. Некоторые средства и системы явля­ются многофункциональными, напри мер, бортовая радиолокационная станция, инерциальная н спутниковая навигационные системы и др.

По дальности действия ТСС под­разделяются на системы ближнего действия, дальнего действия н гло­бальные. Такая классификация отно­сится к радиотехническим, тепловым н лазерным средствам. К радиотехни­ческим системам ближней навигации (РСБН) относятся такие, которые позволяют поддерживать связь меж­ду бортопой н наземной подсистема­ми на расстояниях до 350—450 км. Таковыми являются угломерно-даль — номерные РНС (отечественные и за­рубежные РСБН), радиомаячные и радиопеленгаторные системы УКВ диапазона (радиопеленгаторы АРП. радиомаяки ВОР и ДМЕ) и радпо — комнасныс системы.

Системы дальнего действия обес­печивают получение навигационной информации при у іалешях ВС от на­земной подсистемы до 2500—3000 км (разностно-дальномерпые системы ти­пов РСДН-3 и «Лорам», секторные нссрныс радиомаяки ВРМ-5 и «Кон — сол»).

Глобальные системы позволяют определить ЛАС н любом районе Зем­ли (РД РНС «Омега», СНС). Строго говоря, такой системы ист: одна на­земная или спутниковая подсистема не может обеспечивать определение координат ВС в. побей точке около­земного пространства. Глобальность достигается расстановкой такого чис­ла наземных средств и размещением ИСЗ, которые в совокупности созда­ют сплошное радионавигационное поле.

Навигационные вычислительные устройства (НВУ) составляют осо­бую группу ТСС. Они нс предназна­чены для производства непосредст­венных измерений, но тем нс менее играют важную роль. Многие навига­ционные средства имеют вычисли­тельное устройство той или иной сложности, а АНК, ИНС, СНС без него вообще немыслимы.

Приведенная классификация не является единственно возможной н полной. Она, как и любая другая ус­ловна и не очень строга. Однако она позволяет дать общую характернее ку каждой группе средств, наметить общие методы их применения, ука­зать их достоинства и недостатки.