Навигационные характеристики

Оборудование ВС ТСС различны мн по принципу действия, устройству, виду вы даваемой информации, объ­ему выполняемых функций и других требует грамотного выбора и приме­нения их с учетом навигационных ха­рактеристик. К ним относятся: на значение, решаемые задачи, точность измерения параметров и решения на­вигационных задач, условия примене­ния, техническая надежность, степень автоматизации измерения, оператив­ность измерения и получения конеч­ного результата. Кроме того, специ­фическими характеристиками, прису­щими РИС, являются: дальность

действия, рабочий диапазон радио­волн, рабочая область, пропускная способность и помехоустойчивость.

Все большее распространение по­лучает понятие «минимальные нави­гационные требования» (МНТ) или, в документах ИКАО, «минимальные навигационные характеристики»

(МНХ). определяющие обобщенные требования ко всему навигационно­пилотажному оборудованию ВС по точности и надежности выполнения навигационных задач.

Назначение ТСС указывает, для измерения какого параметра (высо­ты, скорости, пеленга, дальности и up.) или решения какой задачи (по­садки, предупреждения столкновений и т. д.) предназначено техническое средство. Обычно уже название ТСС раскрывает его назначение (высото­мер, прибор скорости и т. п.), но в некоторых случаях по нему невоз­можно непосредственно опредетить ни его функцию, ни измеряемую ве­личину (радиолокатор, радиокомпас и др ).

Решаемые задачи определяются прежде всего, назначением ТСС и измеряемым навигационным парамет­ром. Однако объем решаемых за дач обычно значительно больше, чем число измеряемых величин. Так, на­пример, УД РНС но измеренным пе­ленгу и дальности позволяет опреде­лить ЛУС в различных системах коор­динат, вести контроль пути по на­правлению и дальности, выводить ВС в заданную точку, выполнять ма­невр для захода на посадку и пр. Число решаемых задач возрастает при совместном использовании двух­трех средств. Например, ЛРК авто­номно находит ограниченное приме­нение, а в комплексе с курсовым при­бором его возможности существенно расширяются.

Точность измерения первичного

навигационного параметра — важней­шая характеристика, определяющая эффективность использования ТСС для решения конкретной навигацион­ной зздачи. Поскольку точность изме­рительных средств представляет со­бой понятие, обратное понятию их погрешностей, а в метрологии наибо­лее широкое применение находят кри­терии погрешностей измерений, то на практике количественная оценка точ­ности обычно отождествляется с погрешностью.

Под погрешностью измереддий х понимается отклонение измеренных величии ДГилм от их истинных значе­ний. По своему происхождению они разделяются на методические, аппа­ратурные (включай ошибки индика­ции), оператора и помеховые, а по характеру проявления — па система тнческие и случайные.

Случайным погрешностям свойст — венно изменение их значений и знака от измерения к измерению. Поэтому они учитываются по вероятностным закономерностям. Наиболее полная информация о случайных величинах (СВ) содержится в законах их рас­пределения. Одиако прн решении практических задач часто достаточ­но знать математическое ожидание тх и дисперсию Dx (или среднюю квадратическую погрешность о. т = = + »о*) Опыт показывает, что на­вигационные СВ чаще всего поічиня — ются нормальному закону распреде­ления. Для него характерны следую­щие соотношения: частная погреш­

ность измерения Лх не выходит за пределы тх±ах с вероятностью

0. 6827, за пределы тх±2ох —0,9545 и ш,±30х — 0,9973. В практике са­молетовождения погрешность Лх = = ЗОх принимается за максималь­ною. Т. е. 3tmai®30x.

Технические средства самолето­вождения по точности обычно оцени­ваются средней квадратической по­грешностью (СКП) измерения. Они даются в описаниях ТСС и инструк­циях по их применению. Иногда в литературе по воздушной навигации дается погрешность, равная двум СКП, — на это необходимо обращать внимание. В практике самолетовож­дения следует помнить, что из-за плохой регулировки аппаратуры и особенностей условий распростране­ния радиоволн фактические погреш­ности нередко бывают значительно больше указываемых в описаниях.

Точность решения задач. Погреш­ность измерения навигационного па раметра во многом предопрсчеляет потенциальную точность решения на­вигационной задачи. Практически же точность часто зависит от метода ре­шения. Например, при одной и той же погрешности измерения пеленга и дальности угломерно-дальиомериой ВНС точность определения частно — ортодромнческих координат ВС за­висит от того, графически или ана­литически решается эта задача. При­чем, если графически, то необходимо счесть на карте какой проекции и масштаба, а если аналитически, то с помощью H.’1-ІОм, аналогового или цифрового вычислителя. Поэтому оператор должен ясно представлять, какую точность может обеспечить каждый метод и выбрать тот из них, который гарантирует требуемую точ­ность.

Условия применения. Каждое ТСС требует определенных условий при­менения. Астрономические средства можно эксплуатировать только при видимости небесных светил, магнит ный датчик курса — при конкретном значении горизонтальной составляю­щей магнитного поля Земли, борто­вой радиолокатор — наличии харак­терных опознаваемых ра іиолокацион — ных ориентиров и т. д.

Надежность ТСС — способность навигационного устройства безотказ­но (исправно) работать в заданных услониях эксплуатации в течение оп­ределенного времени. Безотказной работой считается выполнение функ­ций в зарзнее установленном объ­еме, в пределах заданных допусков Количественно надежность оценива ется вероятностью безотказной ра боты РО. т е. вероятиостью того, что в течение времени t (в продол­жение полета) не будет отказа.

Оперативность решения навигаци­онной зада їй определяется длитель ностью процесса получения и исполь­зования навигационной информации, т. е суммарным временем перера­ботки информации на всех этапах: or формирования сигнала — носителя информации до отображения ее в го­товом виде и применения потреби­телем.

Дальность действия радионавига­ционных систем определяет возмож­ность их применения для решения навигационных задач. Обычно имеет­ся в виду максимальная дальность Dmxx от РЫТ до ВС (или наоборот), при котором возможно получение на­вигационной информации. Она зави­сит о г энергетического потенциала РТС, чувствительности приемного устройства, диапазона и условий рас­пространения радиоволн. Кроме Dmxx надо знать и минимальную дальность Dmin действия. Она определяет об­ласть около РИТ, в которой в силу

особенностей характеристики направ­ленности антенн РНС прием радио­сигналов отсутствует.

Рабочий диапазон радиочастот в значительной степени определяет об .часть применения РНС. вид измеряе­мого радионавигационного парамет­ра, точность измерения, дальность действия, помехоустойчивость и пр Принятое в настоящее время деление всей частотной области, занимаемой радноиолнами, на диапазоны, приве — іеко в табл. 4.1.

Пропускная способность радиона­вигационного средства характеризует возможность обслуживания одновре мепно или в единицу времени опреде­ленного числа ВС. Если передаваемая информация принимается всеми ВС. то РНС имеет неограниченную про­пускную способность (приводные ра­диостанции, радиомаяки ВОР и ВРМ-5 и др.). При передаче инфор­
мации только но запросу с борта ВС имеем тело с РНС с ограниченной пропускной способностью (дальноме­ры запросного тока, радиопеленгато­ры и др.)

Рабочая область (РО)—часть пространства, в которой с применена ем РНС с гарантийной вероятностью Р обеспечивается контроль пути с точностью нс ниже требуемой. Она представляет обобщенную характе ристнку РНС по тальности действии и точности решения навигационной задачи. Построение на карте РО поз­воляет наглядно представить воз­можности ратионаниганионных си стем и облегчает рациональный вы­бор их для контроля пути.

Рабочая область может быть по­строена по требуемым точностям оп рсчелсиня МС оГт, контроля пути по направлению aZj и дальности (Т*т.

Она описывается системой уравне­ний:

по требуемой аГт

ог^аГг; (4.1)

по требуемой <ггт /Лн1п( ^ Г) і ^ ^5 Пгт’

но требуемой а<т

^niln ^ о„^о4 (4.3)

t і г

г ie Di — расстояние между ВС и і ой РНТ

Для получения РО на карту не­обходимо нанести максимальную Ошах и минимальную Ош in дальности и кривую ранной точности Окгт, со­ответствующую или о, т, илиа2т. или

о. хт Причем, внешняя граница РО ограничивается меньшей из двух ве­личин— Ота1 и Скит, а внутренняя большей — Dm in и Окет.