тельным радиопеленгаторным пунктом, запрашивает по радио свое местонахождение на волне В-1 (рис. 93). ОПП и все ВПП, входящие в базу, одновременно пеленгуют его. Результаты пеленгования с боковых радиопеленгаторных пунктов немед ленно сообщаются на командный радиопеленгаторный пункт на волнах В-2, В-3. На ОПП на основании всех получаемых данных пеленгования определяется место самолета. Получен ные координаты немедленно по радио сообщаются экипажу самолета. На запрос у радиопеленгаторной базы места само лета и получение ответа затрачивается несколько минут.
Си
Рис. 93. Схема связи во время работы радиопеленгатор ной базы
Точность определения местонахождения самолета при по мощи радиопеленгаторной базы зависит от точности определе ния пеленга, расстояния от радиопеленгаторов до самолета и угла пересечения линий пеленгов. Ошибка определения места
самолета подсчитывается |
по |
вышеприведенной формуле для |
||||
радиокомпаса. |
|
и |
задаваясь |
размерами |
радиуса |
|
Используя формулу |
||||||
круга |
вероятных |
положений самолета, можно построить |
||||
так |
называемую |
рабочую |
область |
радиопеленгаторной |
||
базы. |
|
|
|
|
|
(рис. 94) |
Под рабочей областью радиопеленгаторной базы |
||||||
понимается часть |
земной |
поверхности, |
в пределах |
которой |
||
определение места самолета сопровождается ошибками, не превышающими заданной величины.
Полет самолета на радиопеленгатор выполняется по маг нитному компасу курсовым или активным способом путем
169
периодического исправления курса по пеленгам, полученным экипажем самолета от радиопеленгатора.
Курсовой способ пригоден для всех родов авиации. Запра шивать пеленг и исправлять курс на маршруте необходимо через каждые 3—5 мин полета, а при подходе к радиопелен гатору — через каждые 1—2 мин. При работе радиотелефо ном запрашивают только магнитный пеленг радиопеленгатора
(МПР).
г> гаад
Экипажи самолетов, в составе которых имеется радист, за прашивают радиотелеграфом только истинный пеленг само лета (ИПС).
Активный способ полета на радиопеленгатор заключается в том, что экипаж стремится вести самолет таким курсом, чтобы получаемые от радиопеленгатора пеленги были по стоянными в пределах +2°. Курс самолета подбирается с уче том угла сноса. При этом движение самолета на пеленгатор будет прямолинейным.
Момент пролета самолета над радиопеленгатором может быть определен на самолете визуально или по изменению очередного пеленга на 180°, а на земле — по шуму двигате лей самолета.
Ошибки в определении направления на передающую ра-
170
диостанцию при помощи наземных радиопеленгаторов и ра диокомпасов могут быть методические, возникающие от несо вершенства применяемой радиотехнической аппаратуры, и субъективные, зависящие от подготовки оператора радио пеленгатора или штурмана самолета, а также от условий ра боты экипажа на радиопеленгаторе или на самолете.
К методическим ошибкам относятся ошибки, зависящие от условий распространения радиоволн. Главными из них явля ются ошибки, вызываемые горным, береговым и ночным эффектами, на которых мы кратко остановимся.
Горный эффект проявляется в том, что радиоволна, встре чая на пути своего распространения горные вершины, хребты или скалы, частично огибает их, а частично от них отра жается. В связи с этим вблизи горных вершин направление распространения волн не совпадает с направлением на радио станцию, а радиопеленг, измеренный вблизи горной вер шины, будет показывать не действительное, а кажущееся направление на радиостанцию. Ошибка за счет влияния горного эффекта достигает иногда 8—10°, причем учесть ее практически очень трудно, а в условиях полета невоз можно.
Береговой эффект проявляется в том, что радиоволна, пе ресекая на пути своего распространения береговую черту, из меняет направление своего распространения (преломляется). Это преломление происходит тем сильнее, чем меньше угол между береговой чертой и направлением проходящей радио волны. Если радиоволна пересекает береговую черту под углами более 20°, то ошибки берегового эффекта незначи тельны и с ними практически можно не считаться.
Ночной эффект возникает из-за того, что на рамочную антенну радиокомпаса одновременно принимаются поверх ностная волна и отраженная от ионизированных слоев атмо сферы пространственная волна, которая имеет поляризацию, не совпадающую с поляризацией поверхностной волны. Такое аномально поляризованное поле наводит электродвижущие силы в горизонтальных частях рамки, нарушая этим нор мальную работу рамочной антенны и создавая ошибки в определении направления на радиостанцию. Наибольшие ошибки бывают в сумерки, за 1—2 часа до восхода и 1—2 часа после заходк солнца, и достигают величины 30—40°, а иногда и более. В ночные часы ошибки достигают 10—15°. Характерным для этих ошибок является изменение во вре мени их знака и величины. На более длинных волнах ошибки проявляются в меньшей степени. Для уменьшения ошибок ночного эффекта необходимо с самолета пеленговать радио станции, работающие на более длинных волнах и удаленные от самолета на расстояния до 100 км, и пользоваться только
171
средними значениями курсовых углов радиостанции, опреае-
ляемыми за промежутки времени в 1 —1,5 мин. |
Современные |
|||||
наземные |
радиопеленгаторы с Н-образными антеннами ноч |
|||||
|
|
ному эффекту не подвержены. |
||||
а |
СШ )2 |
Ниже |
мы остановимся на |
|||
|
|
некоторых конкретных радио |
||||
|
|
навигационных системах. |
||||
|
|
Р а д и о н а в и г а ц и о н- |
||||
|
X |
н а я с и с т е м а |
«Такан» ра |
|||
|
ботает на дециметровых вол |
|||||
|
нах. Она позволяет летчику по |
|||||
|
И |
лучать |
информацию |
одновре |
||
|
менно о расстоянии от само |
|||||
|
лета до |
наземного радиомаяка |
||||
|
X |
и о направлении |
полета, выра |
|||
|
|
женном углом истинного пелен |
||||
|
|
га или курсовым углом радио |
||||
|
|
маяка. |
|
|
|
|
Рис. 95. Радиоаппаратура системы |
В |
системе, |
определяющей |
|||
|
„Такая": |
направление, необходимо иметь |
||||
а — аппаратура на самолете; б — аппара |
наземный передатчик со специ |
|||||
тура на земле; 1 — индикатор пеленга; |
ально |
направленной |
антенной |
|||
2 — индикатор |
дальности; 3 — многока |
|||||
нальный передатчик; 4 — многоканальный |
и многоканальный |
приемник |
||||
приемник; 5 — одноканальный приемник; |
||||||
6 — одноканальный передатчик |
на самолете. |
|
|
|||
|
|
Для |
системы, измеряющей |
|||
расстояние, требуется наземный приемопередатчик (ретранс лятор) с ненаправленной антенной и многоканальный запрос чик на самолете.
Элементы системы «Такан» показаны на рис. 95. На само лете устанавливают антенну, многоканальный запросчик, ра ботающий по импульсному методу, обеспечивающему как из мерение расстояния, так и определение направления на на земный радиомаяк, а также переключатель каналов и один или несколько индикаторов.
Аппаратура «Такан» располагает 126 двойными каналами связи с интервалом в 1 Мгц. Для передачи с самолета на землю, необходимой только для дальномерной системы, имеется 126 каналов в диапазоне частот 1025—1150 Мгц. Для передачи земля — самолет, служащей для определения на правления и измерения дальности, имеется 63 канала в диа пазоне частот 962—1024 Мгц и 63 канала в диапазоне 1151—
1213 |
Мгц. |
. ' |
В |
каждом |
канале, сигналы передаются группами немоду- |
лированных импульсов, по-разному кодированных для разде ления сигналов дальности от сигналов направления.
Измерение расстояний в системе «Такан» осуществляется на основе измерения времени прохождения радиосигнала от самолета до маяка и обратно. Самолетный передатчик излу
172
чает кодированные импульсы запроса, которые принимаются приемником наземного маяка-ретранслятора, излучающего в свою очередь ответные импульсы, но уже по другому каналу. Самолетный приемник, принимая эти ответные импульсы, ав-' тематически измеряет время между моментами посылки за просного и приема ответного импульсов, преобразует их в электрические сигналы и подает на индикатор дальности. Как самолетный передатчик, так и передатчик наземного маякаретранслятора излучают парные импульсы каждый длитель ностью около 3,2 мсек с интервалом между импульсами одной пары 12 мсек. Время посылки очередной пары импульсов за висит от режима работы аппаратуры.
Максимальное время поиска 20 секу В режиме слежения самолетный приемник «одкрыт» только для приема ответных импульсов маяка-ретранслятора, синхронных только с соб ственными запросными импульсами, поэтому с одним назем ным маяком-ретранслятором могут одновременно работать около 100 самолетов.
Цепи приемника, измеряющие время, снабжены запоми нающим устройством, поэтому в случае прекращения ответ ных импульсов на время до 10 сек индикатор дальности со храняет свое последнее показание без перехода в режим по иска. Через каждые 75 сек наземный маяк автоматически по сылает по радиотелеграфной азбуке позывные сигналы, кото рые воспринимаются на самолете в виде звуковых телеграф ных сигналов. Так как система снабжена запоминающим устройством, то при посылке этих сигналов не происходит ни какого нарушения в показаниях индикатора дальности.
Передатчик наземного маяка-ретранслягора должен излу чать импульсы только в ответ на запросные импульсы от са молетной аппаратуры. При работе только с одним самолетом
маяк |
должен |
передать |
около |
30 имп/сек, а при |
работе со |
|||||
100 самолетами — около |
3000. |
|
|
|||||||
Направление (курс) опре |
|
|
||||||||
деляется |
с помощью вращаю |
|
|
|||||||
щейся |
направленной |
антенны |
|
|
||||||
маяка-ретранслятора. |
|
Конст |
|
|
||||||
руктивно антенна выполнена |
в |
|
|
|||||||
виде цилиндра диаметром око |
|
|
||||||||
ло 1,1 |
м и высотой 1,8 м. Она |
|
|
|||||||
легко устанавливается на баш |
|
|
||||||||
не или мачте корабля. |
|
|
|
|
|
|||||
На |
рис. 96 |
показано схема |
Рис. 96. Антенна наземного радио |
|||||||
тическое |
изображение антенны. |
|||||||||
маяка |
|
|||||||||
Генерируемые |
передатчиком |
|
|
|||||||
импульсы |
высокой |
частоты |
подаются на центральный непо |
|||||||
движный |
стержень |
диаметром |
7,6 см, вокруг которого рас |
|||||||
положен |
внутренний |
цилиндр |
из изоляционного |
материала |
||||||
173
(фиброглас) |
диаметром около |
12,7 |
см. Этот цилиндр несет |
|||||||
в себе вертикальный |
полностью изолированный от всех других |
|||||||||
элементов провод, служащий рефлектором. |
Вследствие этого |
|||||||||
диаграмма излучения |
антенны |
имеет форму |
кардиоиды, |
как |
||||||
|
|
|
|
|
показано |
на рис. |
97, а. |
|||
а |
|
Север |
|
|
Внутренний |
цилиндр |
||||
|
|
|
|
вращается |
со |
скоро |
||||
|
|
|
|
|
стью 15 'об/сек, в ре |
|||||
|
|
|
|
|
зультате чего сила сиг |
|||||
|
Запад |
|
Восток |
|
нала, излучаемого ан |
|||||
|
|
|
|
|
тенной в данном на |
|||||
|
|
|
|
|
правлении, |
является |
||||
|
|
|
|
|
функцией времени, т. е. |
|||||
|
|
|
|
|
приемник, |
|
установлен |
|||
|
|
|
|
|
ный на самолете, будет |
|||||
|
|
|
|
|
принимать амплитудно- |
|||||
|
|
|
|
|
модулированный |
|
ряд |
|||
|
|
|
|
|
дискретных |
импульсов |
||||
|
|
|
|
|
(рис. 97, б) . Огибающая |
|||||
Рис. |
97. Диаграмма излучения антенны: |
этих |
импульсов |
пред |
||||||
ставляет |
собой синусо |
|||||||||
а — в |
полярных |
координатах; |
б — в прямоугольных |
иду с |
частотой |
15 гц. |
||||
координатах; А — огибающая импульсов; В — ответ |
||||||||||
|
ные импульсы; С — эталонные импульсы |
Если |
для данного |
|||||||
|
|
|
|
|
момента |
времени |
ма |
|||
ксимум излучения кардиоиды направлен на север, то для каждого положения самолета в этот же момент времени ве личина принимаемого сигнала будет пропорциональна синусу угла пеленга самолета относительно маяка. Используя метод измерения фазы сигнала кардиоидного излучения, можно с помощью стрелочного индикатора отсчитывать угол пеленга самолета относительно маяка-ретранслятора. ч
Однако описанная система определения направления на наземный маяк обладает большими погрешностями. Поэтому антенна маяка, помимо внутреннего цилиндра, имеет связан ный с ним внешний цилиндр (диаметром 84 см) из фиброгласа, в котором расположено девять проводов-рефлекторов. При вращении обоих цилиндров со скоростью 15 об/сек кардиоидная кривая оказывается дополнительно модулированной частотой 135 гц (девятая гармоника).
В результате дополнительного измерения фазы синусоиды 135 гц на борту самолета существенно повышается точность определения направления на наземный маяк системы «Такан».
Общие характеристики системы «Такан» следующие:
—средняя величина ошибки в определении направления составляет 0,75°;
—точность определения расстояния равна в среднем
250м;
—дальность действия достигает 370 км при условии
174