Применение радиомаячной угломерно-дальномерной радионавигационной системы
Радномаячные угломерно-дально — мерные радионавигационные системы (УДС) состоят из наземной и бортовой подсистем и одновременно измеряют пеленг и наклонную дальность (НД) ВС от РНТ Это позволяет получить ЛРПС и ЛРР и с использованием их решать ряд навигационных задач.
На воздушных трассах нашей страны широко применяется радиотехническая система ближней навигации (РСБН). В настоящее время эксплуатируются наземные подсисте мы РСБН 2н, РСБН 4н, РСБН 6н и бортовые — РСБН-2е, РСБН-2са, РСБН-7с, РСБН-МВЛ и др., которые могут работать совместно с любым из наземных радиомаяков. При этом непрерывно автоматически измеряют ся ИПС и НД от места установки РМ.
Подсистемы РСБН-2са и РСБН-7с устанавливаются на ВС, оборудованных АНК, входят в состав последних в качестве корректоров счисленных координат Измеряемые ИПС и НД индицируются на стрелочно цифровом или цифровых ин іикаторах. Это позволяет в случае необходЗімости использовать РСБН-2са и РСБН-7с и автономно
Аппаратура РСБН-МВЛ предназначена для оборудования ВС ближ них магистральных и МВЛ. Служит только для измерения ИПС и НД и индикации их на прямопоказываю — шем приборе дальности и азимута (ППДА)
Бортовая подсистема РСБН-2с устанавливается на магистральных ВС, не оборудованных АНК. В отличие от других типов в ее составе имеется аналоговый счетно-решающий прибор (СРП), обеспечивающий вычисление ЛБУ от липни пути, заданной ЛРПС, ЛРР и прямой произвольного направления
На зарубежных воздушных трассах эксплуатируются наземные подсистемы BOP/DME, DBOP’DME, ТАКАН и др. Для совместной рабо ты на отечественных ВС устанавливаются аппаратура ближней навигации и посадки КУРС МП и самолетный дальномер СДК.
Радномаячные УД РНС работают в УКВ диапазоне радиоволн и поэтому имеют дальность действия в пределах радиовидимости, но практиче-
ски не более 500 км. При полетах на высотах 10—12 км все типы РМ, за исключением РСБН-бн, обеспечивают взаимодействие с бортовыми подсистемами на расстояниях до 350— 370 км. Дальность действия РСБН-бн — около 90 км при Н = = 1000 м и 150 км при // = 3000 м Нормы н параметры УД РНС приведены в табл. 16.2. Следует, однако, заметить, что погрешности измерения пеленга и дальности могут быть зна чнтельно больше указанных, иногда на целый поря кж Это обусловлено главным образом влиянием переотра женин радиоволн РМ от окружаю щих предметов.
С помощью УД РИС решается широкий круг навигационных задач. Измеренные ПС и НД прежде всего дают МС. Знание координат ВС. при чем с достаточно высокой точностью, позволяет затем вести контроль пути, производить коррекцию счисленных координат, выполнять полет но ЛЗП, выводить ВС в заданную точку, определять ряд навигационных элементов полета и др. Методика решения этих задач определяется типом бортовой подсистемы.
Радиомаячные УДС определяют МС в полярной СК, но самолетовождение осуществляется в географической или ортодромической СК и поэтому возникает проблема преобразования координат. При эксплуатации РСБН-2са и РСБП 7с эту задачу ан томатически выполняет ИВУ в режиме коррекции решением системы
(16.12) . Этот вопрос рассмотрен в п. 16.4
Полярные координаты, выдаваемые подсистемой любого типа, могут быть преобразованы в частноорто іро — мкческне с использованием НЛ-10М или НРК-2. При этом также решается система (16.12) Точности опре — іелення г,- и Sr могут быть оценены по формулам (16.13) и (16.18) —
(16.20) В этих уравнениях <т2(, — и oS(. oSk. Располагая координатами гг и Sr, можно вести контроль пути по направлению и дальности, осуществлять полет по ЛЗГ1, выво дить ВС в ЗТ и др. Информация о полярных координатах ВС позволяет определить навигационные элементы движения базисным способом. Как следует из рис. 16.11, пройденное за время / расстояние ( глина базы)
5 |D* + /)*-2D,/)2
X cos(nC2-nC,)|,/2. (16.31)
а путевая скорость U’ =S’/ Фактический путевой угол
Рф ПС, -("В*
Рф ПС, —в ± 1ног,
I D, 1
где р = arc sin |-jf — sin (ПС*- ПС,) ^
^90° с учетом знака разности
выполнены после пролета траверзной точки (ТТ) радиомаяка; вторая — если ПСі измерялась до пролета ТТ
При вычисленном значении ФПУ и известном курсе полета, отсчитываемых от истинного меридиана РНТ, находим угол сноса а=рф—Y — Если имеется информация об УС, то определяется фактический курс полета Уф = Р*—а. Следовательно, РСБН может быть использована для коррекции КС, работающей в режиме ГПК-
В частном случае, когда РМ размещен на ЛЗП или иа ее продолжении. задача определения W и р существенно упрощается, если строго выдерживается ПСНэМ = ПС3=ЗПУ
(ЗПУ±180°). Поскольку при этом ПСг—ПС|=0; р = 0, то из (16.31) и (16.32) следуют:
рф = ПС1 = ПС2(при полете от РМ);
Рф = ПС,± 180° = ПС2±
±180° (при полете иа РМ);
— I Dt—D2I;
Погрешности определения W н р |
Заданный путевой угол рэ может быть рассчитан с любой требуемой точностью. Тогда °Рф «оПс, т. е
ФПУ может быть определен с малой погрешностью. Поскольку иа магистральных самолетах угол сноса с помощью ДИСС измеряется с оа < <0,2°, то погрешность определения курса (полета Кф = ФПУ—УС будет мала и имеется возможность корректировать КС точнее, чем по данным магнитного или астрономического корректоров.
Наличие в составе РСБН-2с специализированного вычислителя СРП придает ей по сравнению с другими
Рис. 16.12. Полет в режиме «Азимут» РСБН-2 |
подсистемами дополнительные качества: имеется возможность программированного полуавтоматнзнрованно го полета в режимах «Азимут», «СРП», «Орбита», «Пробивание облачности» и «Посадка». В гражданской авиации нашли применение первые ‘два режима.
Режим «Азимут» предназначен для полета по ортодромической ЛЗП. проходящей через РМ или совпадающей с направлением иа него (рис. 16.12). Для выполнения полета на щитке управления программируются: номер канала радиомаяка; режим работы «Азимут» («на» или «от»); заданный пеленг (азимут) самолета (ПС.,=ОЗИПУ—при полете от РМ; ПСз = ОЗИПУ ± 180° — для полета от РМ. Заданные путевые углы отсчитываются от меридиана ра-
Рис. 16.13. Полет в режиме «СРП» РСБН-2 |
диомаяка). Кроме того, на комаидно — пилотажном приборе КПП-M устанавливается ЗПУ. При таком программировании автоматически вычисляется ЛБУ
гс= 1,75-10~2 D (ПС113М-ПС3),
которое индицируется иа КПП-М вертикальной планкой. Приведением ее в середину шкалы прибора (маневром самолета) добиваются ПСИзм— —ПС3 = 0, т. е. 2С=0 и ВС следует по ЛЗП с погрешностью
Ozc~ 1/2-1,75-10“* °„°с изм D. (16.34)
Эта формула справедлива в предположении, ЧТО Опс а пренебрежимо мала, а инструментальная погрешность вычислителя равна погрешности измерения пеленга One иэм (этим обусловлен в формуле множитель У2).
Режим «СРП» используется для полета по любому прямолинейному маршруту, не проходящему через РМ. Линия пути однозначно задается ОЗИПУ и полярными координатами опорной точки (ОТ), находящейся на ЛЗП или ее продолжении. Порядок управления самолетом для удержания его на заданной траектории, пользуясь показаниями КПП-М, такой же, как и в режиме «Азимут». Для выполнения полета на щитке управления и блоке управления необходимо запрограммировать: номер канала РМ, режим работы «СРП», ортодром ический ЗИПУ, полярные координаты опорной точки До и П0.
Если перечисленные параметры установлены, то СРП вычисляет ЛБУ (рис. 16.13):
Zc — /с — Zp ~ Dc sin (Рз — ПСі„„) —
— D0 sin (Рз — П0),
т. е. выполняет преобразование измеренных и программированных полярных координат в координату 2г в ЧОСК.
Сигнал, пропорциональный 2С, подается иа вертикальную планку КПП-М, что позволяет осуществлять полуавтоматизированиое следование по ЛЗП с выдерживанием планки иа
середине прибора (zc=0). Точность полета по ЛЗП
а*с ~ 3,5-10-2 апис иэм dc■ (If* 35)
Режим «Орбита» используется для полета ВС по дуге окружности радиуса R=D, = const.
При эксплуатации РСБН можно определить МС по двум дальностям (дальномериый^ способ) с погрешностью <Jr=ar>y2sin^,u> Максимальная точность Or * 1,4od достигается в случае w=90J.