Автоматический радиокомпас АРК-15

Особенностью АРК-15 является неповоротная рамочная антенна, работающая при температуре окружающей среды до +140⁰С.

Использование системы неповоротных рамок и гониометра позволило исключить сложный механизм вращения направленной антенны, заметно снизить вес, облегчить эксплуатацию и повысить надежность работы радиокомпаса.

Гониометрическая система состоит из двух взаимно перпендикулярно направленных антенн с «восьмерочной» диаграммой направленности и индуктивного гониометра – бесконтактного индукционного гониометрического преобразователя сигналов ПСГ-2 на ферритовом сердечнике. Он состоит из двух взаимно перпендикулярных полевых катушек, соединенных с антеннами, и одной подвижной катушки. Полевые катушки закрепляются неподвижно и называются статорными, а подвижная катушка может вращаться в поле и называется роторной или искательной.

В АРК-15 используется высокостабильная сетка гетеродинных частот с дискретностью 500 Гц и точностью установки частоты ±100 Гц, реализованная на цифровых микросхемах и опорном кварцевом генераторе 25,6 кГц. Контуры тракта высокой частоты приемника перестраиваются с помощью варикапов, что позволило исключить агрегат переменных конденсаторов с дистанционной тросовой системой механического управления.

В АРК-15 частота коммутации сигналов рамки в балансном модуляторе (135 Гц) совпадает с частотой работы мотора вращения искателя гониометра, что позволило убрать преобразователь частоты и упростить схему.

Основные тактико-технические данные АРК-15:

Дальность действия …………………………………..……³ 350 км

Точность индикации курсового угла ….………….……....± 2°

Диапазон рабочих частот ………………..………..150÷1799,5 кГц

Точность установки частоты ………………………….….± 100 Гц

Время перестройки с одной частоты на другую………..…..4 с

Чувствительность приемника в режиме ТЛФ при

отношении сигнал/шум 6 дб, на участке диапазона:

150 – 239,5 кГц.…………….……..……………….³ 8 мкВ

240 – 1799,5 кГц..……..…………….……………..³ 5 мкВ

Полоса пропускания приемника на уровне 0,7 ………….. 2,7 кГц

Предельная чувствительность по приводу при отклонении

от пеленга ±10° и колебаниях стрелки ±3°………………..³25 мкВ/м

Угловая скорость (средняя скорость индикации)….…….³30 град/c

Диапазон рабочих температур:

Для рамочной антенны ……………….(- 60) ¸ (+ 140)°С

Для радиокомпаса …………………………………. ± 60°С

Ток потребления радиокомпаса

~ 36 В 400 Гц …………………………………………… 1 А

+ 27 В ………………………………………………...……2 А

Масса комплекта радиокомпаса …………………………….…...15 кг

Радиокомпас АРК-15 получает управляющие сигналы от пульта управления, который предназначен для дистанционного управления работой АРК-15 и настройки на заданную частоту с помощью ручек наборного устройства. На передней панели пульта расположены следующие органы управления:

1. Переключатель режимов работ с положениями: ВЫКЛ, КОМПАС, АНТЕННА, РАМКА; этим переключателем выбирается один из режимов работы компаса.

КОМПАС - основной режим, обеспечивающий автоматическое однозначное пеленгование радиостанций.

АНТЕННА - режим, обеспечивающий прослушивание сигналов радиостанций; в этом режиме радиокомпас используется в качестве обычного средневолнового радиоприемника.

«РАМКА» - вспомогательный режим, обеспечивающий прослушивание сигналов в условиях электростатических помех, при нажатии одноименной кнопки на пульте управления радиокомпасом.

2. Тумблер–переключатель ТЛФ/ТЛГ при установке в соответствующее положение позволяет прослушивать сигналы радиостанций, работающих в телефонном или телеграфном режимах.

3. Тумблер–переключатель полосы пропускания ШИР-УЗК позволяет выбирать необходимую полосу пропускания радиокомпаса.

4. Кнопка УПРАВЛЕНИЕ в двухпультовом варианте переключает управление на данный пульт.

5. Кнопка РАМКА для включения автономного вращения искательной катушки гониометра.

6. Потенциометр ГРОМКОСТЬ для установки уровня звука на телефонном выходе.

7. Две декады настройки с тремя вращающимися шкалами установки сотен, десятков и единиц килогерц.

8. Тумблер – переключатель I и II канала, включающий первую или вторую декаду настройки.

Настройка радиокомпаса на заданную частоту осуществляется с помощью установленных на передней панели пульта двух одинаковых наборных устройств. Значение частоты может набираться заранее на обоих устройствах, а работа АРК производится от одного из них и определяется положением тумблера КАНАЛЫ. Если тумблер КАНАЛЫ находится в положении I, это означает, что АРК настроен на частоту, значение которой установлено на первом наборном устройстве, при этом индикацией включения первого наборного устройства будет загорание соответствующей лампы на пульте управления. При включении тумблера КАНАЛЫ в положение II, настройка АРК определяется вторым наборным устройством, а индикация включения – загоранием другой лампы.

Во время захода на посадку АРК автоматически переключается с одной частоты на другую с помощью автомата – переключателя УАП-1М. Как правило, частота дальней приводной радиостанции (ДПРС) устанавливается на канал I, а частота ближней приводной радиостанции (БПРС) – на канал II. При заходе на посадку самолет идет на ДПРС с КУР = 0, т.е. по линии, совпадающей с осью взлетно-посадочной полосы (ВПП). После пролета над маркерным маяком ДПРС происходит автоматическое переключение на частоту БПРС. При невыполнении посадки самолет уходит на «второй круг», осуществляя маневр повторного захода. В момент перехода значения КУР БПРС через значение 60° (300°), что соответствует выполнению «первого» разворота, происходит автоматическое переключение АРК снова на частоту ДПРС.

Глава 5. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СРЕДНЕЙ И

ДАЛЬНЕЙ НАВИГАЦИИ А-723

Одной из последних разработок в области бортовой аппаратуры средней и дальней навигации является изделие А-723. В его состав входят три приемных устройства А-723-3, А-723-4, А-723-5; блок обработки данных А-723-2; пульт управления и индикации А-723-7; блоки вторичных источников питания А-723-11 и А-723-12; блок стабилизации и защиты А-723-10; блок преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму А-723-14.

Блок А-723-3 предназначен для работы по сигналам импульсно-фазовых радионавигационных систем дальней навигации РСДН-3, РСДН-4, РСДН-10, ЛОРАН-С.

Радионавигационная система состоит из трех – пяти наземных станций и неограниченного количества бортовых приемных устройств типа А-723-3. Одна из наземных станций является ведущей, остальные – ведомыми. Наземные станции поочередно излучают пачки радиоимпульсов с заполнением несущей частотой 100 кГц (рис.17).

Ведущая (М)

t_w Ведомая (W)

t_x Ведомая (X)

t_y Ведомая (Y)

t_z Ведомая (Z)

T_M

Рис. 17. Временная последовательность излучения импульсов

( t_{w ,} t_x, t_y, t_z – суммарные задержки излучений ведомых станций)

Работа станции по сигналам этих РНС основана на разделении поверхностной и пространственной волн и обработке сигналов поверхностной волны. Исключение влияния пространственных волн на точность измерения навигационного параметра основано на том, что поверхностные радиоимпульсы проходят всегда кратчайшим путем и принимаются всегда первыми, в то время как пространственные сигналы проходят более длинным путем и поэтому запаздывают по отношению к поверхностным сигналам. Однако в результате многократного отражения от ионосферы и земли пространственный сигнал может попасть на передний фронт следующего поверхностного импульса. Для устранения этого влияния применяется фазовое кодирование, заключающееся в изменении фазы колебаний высокочастотного заполнения в каждом импульсе пачки на 180⁰ (рис. 18). При этом фазирование импульсов четных пакетов отличается от фазирования импульсов нечетных пакетов, и для устранения влияния пространственных волн используются два периода Т_М повторения пачек импульсов каждой станции.

первый интервал, четные пачки второй интервал, нечетные пачки

+ + - - + - + - + + - - + + + + + - Ведущая

Ведомая + + + + + - - + + - + - + + - -

Т_М Т_М

Рис. 18 Фазовые коды РНС ЛОРАН-С

Основные технические данные

Минимальное напряжение на входе блока …………………….2 мкВ

Динамический диапазон изменения сигнала, не менее …...110 дБ

Чувствительность приемного устройства при ……. 26 мкВ

Рабочая частота …………………………………………………..100 кГц

Полоса пропускания приемника в реж. ИЗМЕРЕНИЕ…34 – 36 кГц в реж. ПОИСК………….. 4 – 5 кГц

Мощность, потребляемая блоком, не более 40 Вт

Масса, не более……………………………………………………4,2 кг.

Блок А-723-4 предназначен для приема и предварительной обработки сигналов в радионавигационной системе ОМЕГА и Е-712.

РНС ОМЕГА является разностно-дальномерной системой, работающей в сверхдлинноволновом диапазоне (СДВ). Она предназначена для определения местоположения объекта практически в любой точке земного шара в любое время суток. Для этого используется СДВ диапазон, который характеризуется удовлетворительной для целей навигации стабильностью фазы и малым затуханием сигналов при распространении на большие расстояния. Наземные станции системы синхронизированы по частоте и фазе по сигналам системы точного времени. Нестабильность излучаемых частот примерно 10^-12. Восемь наземных станций обеспечивают навигацию в пределах всего земного шара. Среднеквадратическая ошибка определения места с учетом поправок на условия распространения радиоволн составляет днем около 1,8 км, ночью – 3, 5 км.

Работа в СДВ диапазоне позволяет получить значительную протяженность базовых линий. При базах, бóльших радиуса Земли, обеспечивается высокая точность системы в пределах всей рабочей зоны, поскольку дорожки, даже на большом удалении от базы, расширяются незначительно, что обусловливается кривизной земной поверхности.

Восемь станций системы поочередно излучают синхронизированные по фазе незатухающие колебания. Длительность сигнала, излучаемого каждой станцией, составляет от 0,9 до 1,2 с. Станции принято обозначать латинскими буквами от А но Н. Длительность паузы между сигналами станций составляет Т_п =0,2 с. Цикл работы, т.е. периодичность, с которой каждая станция излучает сигнал на одной частоте, равен 10 с. Передающие станции излучают поочередно сигналы на частотах 10,2, 11⅓ и 13,6 кГц, обеспечивающие определение радионавигационного параметра и устранение многозначности. Частота f_Т = 10,2 кГц используется для точного определения местоположения. При этом ширина дорожки вдоль линии базы равна приблизительно 14,7 км. Для получения первой шкалы устранения многозначности используются частоты 10,2 и 13,6 кГц. Первая разностная частота f_Г1 = 3,4 кГц. Дорожки первой шкалы устранения многозначности в три раза шире точных и составляют примерно 44 км вдоль линии базы. Для создания второй шкалы используются частоты 10,2 и 11⅓ кГц. Вторая разностная частота составляет 1133⅓ Гц. Дорожки второй шкалы устранения многозначности в девять раз шире точных и составляют 132 км вдоль линии базы.

Отечественная РНС Е-712 построена по тому же принципу, что и РНС ОМЕГА.

Основные технические данные:

Минимальное напряжение на входе блока ….…………………………….1 мкВ

Чувствительность приемного устройства при ……….. (2,5±0,5) мкВ

Диапазон рабочих частот…………………………………………….. 10÷17 кГц

Полоса пропускания приемника……………………………………...(20±3) Гц

Мощность, потребляемая блоком, не более……………………………...15 Вт

Масса, не более ……………………………………………………………3,5 кг.

Блок А-723-5 предназначен для работы в качестве радиоприемного устройства радионавигационной системы средней радионавигации МАРС-75. Блок обеспечивает:

– прием, селекцию и усиление сигналов РНС МАРС-75, поступающих от антенного блока;

– формирование частных функций взаимной корреляции между принимаемыми и опорными сигналами по фазовому (синусному) и синхронному (косинусному) каналам;

– преобразование напряжений частных функций корреляции (ЧФК) в цифровую форму – двоичный код;

– формирование последовательности импульсов измерительного радиотехнического сигнала (ИРС) для обеспечения контроля работоспособности блока и вычисления корректирующих поправок по амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристикам антенного блока и блока А-723-5.

Радионавигационная система МАРС-75 предназначена для определения положения подвижных объектов, удаленных от наземных станций на расстояние до 1000 км, при среднеквадра-тической ошибке определения местоположения подвижного объекта в пределах рабочей зоны РНС не более 350 м. РНС МАРС-75 относится к гиперболическим радионавигационным системам и работает одновременно с тремя или четырьмя наземными станциями.

РНС МАРС-75 излучает сложный многочастотный сигнал в диапазоне 64 – 92 кГц. Длительность цикла излучения Т_ц составляет 4,5 с, длительность такта t_т = 1,5 с.

За время такта каждая наземная станция излучает 23 частотные компоненты сигнала. Длительность излучения каждой частотной компоненты 40 мс, пауза – 20 мс. Интервал между соседними по порядковому номеру компонентами сигнала около 1200 Гц. Порядок чередования частотных компонент определяется кодовыми каналами.

Всего в РНС МАРС-75 предусмотрено 18 кодовых и 9 частотных каналов, т.е. число частотно-кодовых каналов составляет 162. В зависимости от номера частотно-кодового канала изменяются несущие частоты всех 23 частотных компонент сигнала, а огибающая частотных посылок (длительность тактов, циклов, посылок и пауз) остается неизменной. Излучаемые наземными станциями частотные компоненты сигнала нормированы по фазе и амплитуде.

При трехстанционном варианте РНС МАРС-75 каждая из станций излучает сигнал (такт) в отведенное время один раз за цикл излучения. При четырехстанционном варианте третья ведомая станция ВМ 3 излучает сигнал в тактах первой (ВМ 1) или второй (ВМ 2) ведомых станций, но с другим кодом, что обеспечивает возможность разделения сигналов, одновременно излучаемых станциями.

Основные технические данные:

Минимальное напряжение сигнала на входе блока …………………….1 мкВ

Динамический диапазон изменения сигнала, не менее……………….. 80 дБ

Рабочая частота ……………………………………………………. 64 – 92 кГц

Полоса пропускания УПЧ на уровне 3 дБ……………………от 70 до 130 Гц

Мощность, потребляемая блоком, не более …………………………… 20 Вт

Масса, не более …………………………………………………………..3,6 кг.

Блок А-723-2 – блок обработки данных (БОД) предназначен для работы в качестве вычислителя. Он обеспечивает вычисления по алгоритмам первичной и вторичной обработки информации, выдает сигналы управления, обеспечивает обмен данными с периферийными устройствами изделия, пультом управления и индикации, навигационными комплексами и другими устройствами, внешними по отношению к БОД.

БОД представляет собой микроЭВМ, реализующую систему команд мини-ЭВМ М6000 с добавлением пяти дополнительных команд. Общее построение ее аналогично общепринятому и состоит из основных частей: процессора, ОЗУ, ПЗУ, таймера.

Основные технические данные:

Система команд…………………………Система команд мини-ЭВМ М6000

с добавлением пяти команд

Быстродействие…………………………Эффективное быстродействие процес-

сора 220 000 операций в секунду

Объем ОЗУ………………………………4К 16-разрядных слов

Объем ПЗУ……………………………. 64К 16-разрядных слов

Система обмена…………………………обмен с ПУИ и НК – последовательный

биполярный код с 32-разрядными

словами с тактовой частотой F_T= 50 кГц

и паузой между словами 4F_T.

Мощность, потребляемая блоком..……90 Вт

Масса, не более…………………………3,7 кг.

Блок А-723-7 – пульт управления и индикации (ПУИ) предназначен для осуществления диалога оператора с приемо-индикатором (ПИ).

Посредством ПУИ производится:

– индикация навигационных параметров (геодезических координат, линейных и угловых уклонений от линии заданного пути, путевой скорости, даты, времени и др.)

– ввод в запоминающее устройство ПИ исходных данных и проверка правильности их введения

– коррекция введенных данных

– индикация сигналов предупредительного характера.

Лицевая панель (рис.19) состоит из индикационного поля (основное и дополнительное табло), трех переключателей (ЯРК, АВТ-РУЧ и переключателя режимов) и наборного поля, состоящего из четырнадцати кнопок.

На основном табло расположено одиннадцать индикаторов, семь точек и одиннадцать транспарантов (СЕВ, ЮГ, ТОЧН, ¾, ЗАП, ВОСТ, ОТКАЗ, СТОП, СЧИСЛ, СИНХР, ЗОНА).

На дополнительном табло расположено два индикатора и две лампы состояния (ОТ, НА).

На индикационном поле высвечивается информация, получаемая пультом от БОД.

Переключатель режимов осуществляет включение изделия и обеспечивает смену выводимой на индикационное поле информации.

Переключатель ЯРК предназначен для дискретного изменения яркости свечения индикационного поля и обеспечивает десять градаций яркости.

Переключатель АВТ-РУЧ предназначен для перехода с автоматического выполнения программы на ручное.

С помощью наборного поля производится ввод информации с ПУИ на БОД.

Основные технические данные:

Обмен с блоком А-723-2……………..……..последовательный биполярный код

с 32-разрядными словами с тактовой

частотой F_T= 50 кГц и паузой между

словами 4F_T.

Мощность, потребляемая блоком………….30 Вт

Масса……………………………………….. 2,1 кг.

Рис. 19. Пульт управления и индикации (ПУИ) изделия А-723

Блок А-723-10 – устройство защиты изделия от аварий в первичных и вторичных цепях питания, от всплесков и провалов в бортовых сетях 27В и 115В 400 Гц. Блок обеспечивает включение изделия по внешней команде, обдув блоков изделия и формирует ряд вторичных питающих напряжений.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Напряжение питания, В……………………………………………	+
Кратковременно, в течение с, В………………………………	0 ¸ +80
Напряжение питания 400 Гц……………………………………...
Кратковременно, в течение с, В…………………………………	0 ¸ 134
Кратковременно, в течение 0,1 с, В	0 ¸180
Внимание! Одновременное отклонение по двум сетям не допускается!
Ток потребления по сети 27В, А…………………………………….	5,5
Ток потребления по сети 115В 400Гц, А……………………………	0,5
Кратковременно, в течение с, А…………………………………
Выходные напряжения, В:……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
…………………………………………….
Пульсации напряжения на выходе источников +12,6В, -12,6В,-5В, мВ ……………………………………………………………………..	50
Напряжения на выходах ГТ-7Т и РАЗРЕШЕНИЕ …………………	В уровнях питания микросхем с питанием +5 В.
Габариты блока, мм ………………………………………………….	237х130х62
Масса, кг ……………………………………………………………..	1,8

Блок А-723-11 – источник вторичного электропитания.

Входное напряжение………………………………………….. +27 В,

Выходные напряжения и токи:

по первому каналу + 5 ± 0,15 В ……….……………….. 7,0 А

по второму каналу + 5 ± 0,15 В …………….………….. 2,0 А

Блок А-723-12 – источник вторичного электропитания .

Входное напряжение ………………………………………….+27 В,

Выходные напряжения и токи:

по первому каналу + 5 В ± 3% ………………….……… 2,2 А

по второму каналу + 12,6 В ± 3% ………………….….. 1,0 А

по третьему каналу - 12,6 В ± 3% ……………………... 1,0 А

Блок А-723-14 – аналогово-цифровой преобразователь, предназначенный для преобразования сигналов аналоговых датчиков курса, скорости и высоты в цифровую форму.

Блок сопрягается с выходными сигналами штатных датчиков курса, скорости и высоты, имеющими выходные элементы следующих типов:

1) сельсин с максимальным линейным напряжением статорных обмоток 60±6В или 36±3,6В 400 Гц для датчика курса;

2) синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) с максимальным напряжением 30±3 или 8±0,8В 400 Гц для датчика курса;

3) СКВТ с максимальным напряжением 8±0,8В 400 Гц, для датчика скорости;

4) потенциометр с максимальным значением напряжения постоянного тока +6±0,6 В для датчиков скорости и высоты.

Глава 6. БОРТОВАЯ НАВИГАЦИОННО-ПОСАДОЧНАЯ

АППАРАТУРА ОСЬ-1

Бортовая посадочная аппаратура ОСЬ-1 предназначена для обеспечения инструментальной посадки (по приборам) по наземным радиомаякам отечественной системы СП-50 и международной системы ILS при автоматическом и ручном управлении.

В режиме посадки бортовая аппаратура ОСЬ-1 позволяет решать следующие задачи:

- определять положение зоны курса посадки по наземным курсовым маякам (КРМ) систем СП-50 или ILS;

- определять положение зоны глиссады (планирования) по наземным глиссадным маякам (ГРМ) систем СП-50 или ILS;

- определять фиксированное расстояние до ВПП по наземным маркерным радиомаякам (МРМ) систем СП-50 или ILS;

- опознавать курсовые маяки ILS по позывным сигналам и маркерные радиомаяки по характеру передаваемых позывных.

Курсо-глиссадной системой инструментальной посадки самолета называют комплекс наземной и бортовой аппаратуры, выдающей на приборы, установленные на самолете, информацию о положении самолета в данный момент относительно линии курса и глиссады снижения (планирования).

В целях повышения безопасности полетов установлены минимумы погоды для посадки. Под этим термином понимают наименьшее значение высоты нижней границы облаков и горизонтальной видимости (метеорологической дальности видимости).

Минимумы погоды устанавливают:

- для самолетов, в зависимости от аэродинамических качеств и бортового оборудования;

- для аэродромов, в зависимости от оборудования, установленного на нем, и длины взлетно-посадочной полосы (ВПП);

- для командиров воздушных судов и пилотов, в зависимости от их квалификации.

Важным критерием безопасности полетов является высота принятия решения – высота, с которой возможен уход самолета на второй круг. Если до этой высоты нет надежного визуального контакта с огнями светообеспечения аэродрома или ориентирами по курсу, позволяющими совершить безопасную посадку, или же если положение самолета относительно ВПП не обеспечивает безопасной посадки, решение о выполнении посадки должно быть принято на высоте большей, чем регламентированная высота принятия решения.

В соответствии с требованиями международного комитета по авиации ICAO различают пять категорий систем посадки (табл.6), причем категории присваиваются самолетам, аэродромам и летчикам (командирам воздушного судна). При выборе категории захода на посадку используется меньшая из имеющихся (самолет, аэродром, пилот).

ПАРАМЕТРЫ КАТЕГОРИЙ СИСТЕМ ПОСАДКИПо ICAO

Таблица 6.

В регламентах радиообеспечения полетов записана категория, определенная для курсо-глиссадной системы, установленной на аэродроме.

Курсо-глиссадная система с характеристиками первой и второй категорий выдает информацию для управления самолетами по линии курса и глиссаде снижения. Зона использования информации лежит в пределах от границ действия курсо-глиссадной системы до точки, где линия курса пересекает глиссаду снижения (на высоте 60 м для систем первой категории и 30 м для систем второй категории) над горизонтальной плоскостью, проходящей через начало ВПП со стороны опорной точки.

Опорная точка курсо-глиссадной системы – точка на определенной высоте, расположенная вертикально над пересечением оси и начала ВПП, через которую проходит спрямленная часть глиссады.

Курсо-глиссадная система с характеристиками третьей категории выдает информацию для управления самолетами по линии курса и глиссаде снижения в пределах от границ действия курсо-глиссадной системы вплоть до поверхности взлетно-посадочной полосы и по ее длине.

КУРСОВАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ ОСЬ-1 В СИСТЕМЕ СП-50

Линия курса самолета при посадке в системе СП-50 контролируется бортовым оборудованием ОСЬ-1 при совместной работе с курсовым радиомаяком (КРМ) систем СП-50, СП-50М, СП-68, которые отличаются между собой антенными устройствами и элементной базой наземного оборудования.

Курсовой радиомаяк 1 (рис.20,а) обеспечивает задание линии курса посадки 5. Его устанавливают на продолжении оси ВПП 2 на расстоянии 425 1200 м от ближнего ее торца со стороны, противоположной направлению посадки.

Курсовой радиомаяк является передающим устройством и работает на одной из шести фиксированных частот в диапазоне 108,3 110,3 МГц с частотным интервалом 400 кГц. Для задания линии курса посадки КРМ излучает на одной из несущих частот сигналы опорной и переменной фаз. Сигнал опорной фазы – это амплитудно-частотно-модулированный сигнал. Напряжение несущей частоты промодулировано по амплитуде сигналом поднесущей частоты 10 кГц с глубиной модуляции 30%. Напряжение поднесущей частоты, в свою очередь, имеет частотную модуляцию 60 Гц и девиацию частоты Df=± 1100 Гц. Этот сигнал излучается центральной антенной радиомаяка, которая формирует диаграмму направленности в виде лепестка 4, максимум которого совпадает с продольной осью ВПП. Информация о сигнале опорной фазы содержится в напряжении частотой 60 Гц, которое имеет постоянную амплитуду и фазу в любом направлении относительно маяка в пределах диаграммы направленности.

Сигнал переменной фазы – это амплитудно-модулированное колебание, которое излучается на одной и той же несущей, промодулированной по амплитуде напряжением частоты 60 Гц. Сигнал излучается двумя боковыми антеннами, которые формируют диаграммы направленности в виде узких лепестков 3, симметричных относительно оси ВПП. Модуляция несущего колебания в каждом из лепестков осуществляется в противофазе напряжением частоты 60 Гц.

Сигнал, излучаемый боковыми антеннами в плоскости линии курса посадки, равен нулю, вправо и влево от курсовой линии амплитуда сигнала переменной фазы плавно возрастает, а фаза сигнала при переходе через ось ВПП изменяется на 180⁰.

КРМ настраивают так, чтобы излучаемые колебания опорной и переменной фаз слева от оси ВПП относительно заходящего на посадку самолета находились в противофазе, а справа – в фазе.

Зона действия КРМ по дальности составляет 45 км при высоте полета 1000 м и ограничена в горизонтальной плоскости сектором ± 15⁰ (см. рис.20,б).

Курсовой радиомаяк создает курсовой сектор (сектор в любой заданной горизонтальной плоскости), содержащий линию курса и ограниченный местами точек, в которых глубина модуляции сигнала переменной фазы равна 17,5%. Значение курсового сектора зависит от удаления КРМ от торца ВПП, длины ВПП и составляет обычно 4 6⁰ .

Линейная ширина курсового сектора при выносе маяка на 1000 м от торца ВПП и длине ВПП 2500 м составляет у начала ВПП 210 м, а в плоскости ближнего приводного радиомаяка (БПРМ) 280 м.

Линейное отклонение линии курса от оси ВПП у начала ВПП для первой категории посадки не должно превышать ± 10,5 м, для второй категории ±7,5м, и для третьей категории ±3,5 м.

При полете самолета по границе курсового сектора курсовая стрелка бортового нуль-индикатора 6 должна отклониться к крайней точке шкалы прибора.

Курсовые маяки системы СП-50 и системы СП-50М обеспечивают выдачу курса посадки по первой категории. Курсовые маяки КРМ-68 системы СП-68 (ОСЬ-1) обеспечивают выдачу информации для контроля линии курса по первой и второй категориям.

КУРСОВАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ ОСЬ-1 В СИСТЕМЕ ILS

Курсовой радиомаяк системы ILS 1 обеспечивает задание курса посадки. Он установлен на продолжении оси ВПП 2 на расстоянии 450 1200 м от ближнего его торца со стороны, противоположной направлению посадки (рис.21).

Антенны радиомаяка в горизонтальной плоскости формируют диаграммы направленности 3 в виде двух лепестков. Напряжение несущей частоты промодулировано по амплитуде в правом лепестке (со стороны захода на посадку) частотой 150 Гц, а в левом лепестке – частотой 90 Гц. Лепестки диаграммы, взаимно пересекаясь, образуют равносигнальную зону, в пределах которой по линии 5, совпадающей с линией курса посадки, амплитуды модулирующих колебаний частот 150 и 90 Гц равны между собой при коэффициенте модуляции m = 18 22%. При отклонении от равносигнальной зоны глубина модуляции одного из сигналов увеличивается, а другого – уменьшается. Таким образом, линия курса посадки – это линия, на которой разность глубин модуляции (РГМ) равна нулю.

При отклонении от линии курса РГМ становится отличной от нуля.

Ширина курсового сектора 3 (рис.21,б) находится в пределах 4 – 6 ⁰. Ее регулируют так, чтобы в точке, находящейся на линии глиссады на высоте 15 м над горизонтальной плоскостью, проходящей через опорную точку, линейное значение было равно 210 м. На границе курсового сектора РГМ=15,5% (4 дБ).

Зона действия КРМ в горизонтальной плоскости 4 составляет ± 35^0, по дальности – 45 км. Для опознавания КРМ системы ILS модулирующая частота манипулируется кодом Морзе с частотой модуляции позывных 1020 Гц.

КРМ типа STAN 8 системы ILS обеспечивает требования систем посадки второй категории, а маяк типа LS-271- третьей категории.

ГЛИССАДНАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ ОСЬ-1 В СИСТЕМАХ СП-50 И ILS

Информация о глиссаде посадки задается наземными глиссадными маяками (ГРМ) систем СП-50, СП-50М, СП-68 и системы ILS. Глиссадные маяки работают в диапазоне частот 329 335 МГц.

Глиссадный маяк 2 (Рис.22,а) устанавливают на расстоянии 120 – 180 м от оси и на 200 450 м от торца ВПП 1 в направлении центра полосы со стороны захода на посадку.

Антенны ГРМ в вертикальной плоскости формируют двухлепестковую диаграмму направленности.

Напряжение несущей частоты в системе СП-50 модулируется по амплитуде напряжением частотой 150 Гц в верхнем лепестке 4 и напряжением частотой 90 Гц в нижнем лепестке 3.

В системе ILS частота модуляции отличается от СП-50: в верхнем лепестке 90 Гц, а в нижнем 150 Гц.

Рис. 22. Размещение, диаграмма направленности антенн (а), зона действия (б)

глиссадного маяка СП-50 и ILS

Диаграммы направленности, взаимно складываясь, образуют равносигнальную зону 5. Равносигнальная зона в зависимости от особенностей аэродрома может быть наклонена в пределах от 2 до 5 градусов относительно горизонта. Оптимальный угол равносигнальной зоны глиссады составляет 2^°40¢ (2,67^°). В пределах равносигнальной зоны по линии глиссады глубина модуляции частотами 90 и 150 Гц одинакова и составляет около 37,5 42,5%. РГМ на линии глиссады равна нулю и изменяется при отклонении самолета от равносигнальной зоны вверх или вниз.

Глиссадный радиомаяк создает в пространстве нижний и верхний полусектор глиссады (Рис.22,б). Полусектор глиссады – сектор в вертикальной плоскости, ограниченный равносигнальной линией глиссады и геометрическим местом точек, в которых РГМ равен 8,75% (2 дБ). Границы полусекторов глиссады отличаются от направления глиссады на угол (0,07 0,14)Q_г, где Q_{г –} угол глиссады планирования. При глиссаде планирования 2⁰40¢ и коэффициенте 0,14 полусектор глиссады составит 22¢, а весь сектор глиссады 44¢.

Линейная ширина зоны глиссады над БПРМ при удалении ГРМ от торца ВПП на 300 м равна ± 8 метров, высота глиссады над БПРМ равна 60 м.

Линейная ширина зоны глиссады над торцом ВПП составит 1,5 м, при этом высота глиссады посадки над торцом ВПП (высота опорной точки) для первой категории курсо-глиссадной системы равна 15 ± 3 м, а для второй 10 ± 1,5 м.

Общее угловое отклонение от линии глиссады не должно превышать ± 0,2⁰. Это соответствует отклонению самолета от заданной высоты над дальним приводным радиомаяком ± 4 м, а над опорной точкой ± 0,5 м. Зона действия ГРМ ограничена по высоте углом над горизонтом, равным 0,45Q_г, и углом над линией глиссады 1,75Q_г.

Стабильность линии глиссады, задаваемая маяками, должна быть не ниже ± 0,075Q_г для маяков первой и второй категорий посадки, и не ниже ± 0,04Q_г для третьей категории.

Глиссадные маяки СП-68 и STAN-8 соответствуют второй категории, а маяк LS-271 - третьей.

МАРКЕРНЫЙ КАНАЛ СИСТЕМЫ ОСЬ-1

Маркерный канал контролирует момент пролета самолета маркерных радиомаяков (МРМ) в системе СП-50 или ILS. Эти маяки устанавливаются на определенном расстоянии от начала ВПП на ее оси со стороны захода на посадку (рис.17,а), что позволяет определять расстояние до ВПП.

Рис. 23. Размещение и диаграммы направленности антенн МРМ

в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях.

Маркерные радиомаяки предназначены для выработки сигналов, позволяющих определить на борту самолета момент пролета над местом установки маяка. По международным нормам на аэродроме могу<