Радионавигационное оборудование

Радионавигационное оборудование (РНО) – это комплекс радиотехнических устройств, предназначенных для определения местоположения ЛА относительно радионавигационных точек, местоположение которых строго известно, а также для обеспечения посадки и определения элементов движения центра масс самолета.

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.21 – Система координат:

Радионавигационное оборудование - student2.ru - угол пеленга; Радионавигационное оборудование - student2.ru - угол возвышения; Радионавигационное оборудование - student2.ru - истинная дальность; Радионавигационное оборудование - student2.ru - наклонная дальность;

Радионавигационное оборудование - student2.ru - высота полета; РНТ – радионавигационная точка.

Радионавигационное оборудование - student2.ru и Радионавигационное оборудование - student2.ru - угловые координаты; Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru - линейные координаты.

При Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Линия положения – это геометрическое место точек с одинаковой координатой.

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.22 – Линия положения.

Радионавигационное устройство (РНУ) определяет одну линия положения, а радионавигационная система (РНС) – две линия.

Принцип действия РНО

Основан на двух простейших свойствах электромагнитных колебаний, которые распространяются:

1. с постоянной скоростью;

2. по кратчайшему пути (по прямой) между передатчиком и приемником.

Радиодальномеры

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.23 – Устройство радиодальномера:

ПРД – передатчик; ПРМ – приемник; РНТ – радионавигационная точка.

Дальность равна

Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru - время;

Радионавигационное оборудование - student2.ru - скорость.

Существует необходимость определения времени. Однако в виду его малости напрямую этого сделать не удается. Поэтому прибегают к косвенному методу, определяя изменения какого-либо параметра электромагнитных колебаний за это время.

Фазовый радиодальномер

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.24 – Устройство фазового радиодальномера:

ГВЧ – генератор высокой частоты; ГМЧ – генератор модулирующей частоты; ИФ – измеритель фазы; ПРМ – приемник; Д – дальность.

Это самый точный метод определения дальности (до1 см.).

Радионавигационное оборудование - student2.ru ;

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru - сдвиг по фазе в ретрансляторе и приемнике.

Радионавигационное оборудование - student2.ru - круговая частота, Радионавигационное оборудование - student2.ru - циклическая частота.

Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru - можно учесть при тарировке.

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Радионавигационное оборудование - student2.ru ,

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru - масштабный коэффициент.

Ошибка дальности равняется

Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Для ее уменьшения необходимо уменьшать Радионавигационное оборудование - student2.ru .

При Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Возникает искажение фаз из-за наводок от антенны, для устранения которого применяют частоту Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.25 – Искажения фаз.

Импульсный радиодальномер

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.26 – Устройство импульсного радиодальномера:

ГПИ – генератор периодических импульсов; ИМ – импульсный модулятор; ГЖР – генератор ждущей развертки; ГВЧ – генератор высокой частоты; ППР – переключатель приема передачи; ПРМ – приемник; ЭЛТ – электронно-лучевая трубка.

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru ;

Радионавигационное оборудование - student2.ru - скорость развертки.

Радионавигационное оборудование - student2.ru ,

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru - масштабный коэффициент.

Для уменьшения ошибки дальности Радионавигационное оборудование - student2.ru необходимо уменьшать масштабный коэффициент Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Максимальная дальность определяется размерами электронно-лучевой трубки.

Радиовысотомеры

Частотный радиовысотомер

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.27 – Устройство частотного радиовысотомера:

ГМЧ – генератор модулирующей частоты; ГВЧ – генератор высокой частоты; ИЧ – измеритель частоты; ПРМ – приемник; РНТ – радионавигационная точка; Д – дальность.

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.28 –

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru - девиация частоты;

Радионавигационное оборудование - student2.ru ; Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Дальность равна

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Радионавигационное оборудование - student2.ru - масштабный множитель.

Модулирующую частоту Радионавигационное оборудование - student2.ru нельзя делать большой, т.к. сжимается период модуляции Радионавигационное оборудование - student2.ru , а в результате сжимается и диапазон измерения высот. Увеличение модулирующей частоты ведут до определенных пределов с однозначными отсчетами.

Угломерные устройства

Радиопеленгаторы

Амплитудные методы определения угловых координат:

• метод максимумов;

• метод минимумов;

• метод сравнения;

• метод равносигнальной зоны.

а) Метод максимумов

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.29 – Диаграмма направленности Рисунок 3.30 – Амплитудная характеристика

для определения угловых координат – график зависимости Радионавигационное оборудование - student2.ru .

методом максимумов.

Малая крутизна пеленгационной характеристики в районе максимума, из-за которой точность определения угловой координаты Радионавигационное оборудование - student2.ru не очень высокая.

б) Метод минимумов

Этот метод лежит в основе радиокомпасов.

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.31 – Диаграмма направленности Рисунок 3.32 – График зависимости Радионавигационное оборудование - student2.ru .

для определения угловых координат

методом минимумов.

Поворот антенны происходит до тех пор, пока сигнал не пропадет.

Радионавигационное оборудование - student2.ru - поворот антенны.

в) Метод сравнения

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.33 – Двухлепестковая диаграмма Рисунок 3.34 – График зависимости Радионавигационное оборудование - student2.ru .

направленности для определения угловых

координат методом сравнения.

Радионавигационное оборудование - student2.ru .

г) Метод равносигнальной зоны

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.35 – Двухлепестковая диаграмма направленности для определения угловых координат методом равносигнальной зоны.

Фазовые радиопеленгаторы

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.36 – Устройство фазового пеленгатора: Рисунок 3.37 – Определение угла Радионавигационное оборудование - student2.ru .

УВЧ – усилитель высокой частоты;

РНП – радионавигационный передатчик (пеленгатор).

Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru , где

Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru , Радионавигационное оборудование - student2.ru ;

Радионавигационное оборудование - student2.ru ;

Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Радионавигационное оборудование - student2.ru ,

Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Если Радионавигационное оборудование - student2.ru - ошибка угла направления, при Радионавигационное оборудование - student2.ru или Радионавигационное оборудование - student2.ru .

Реально получить большую фазу на борту ЛА нельзя.

Фазовый радиомаяк

Фазовый радиомаяк –это наземное устройство, состоящее из стержней – рефлекторов, расположенных через каждые Радионавигационное оборудование - student2.ru , и двух цилиндров из радиопрозрачного материала.

Радионавигационное оборудование - student2.ru Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.38 – Устройство фазового радиомаяка: Рисунок 3.39 – Кардиоида.

ЭД – электродвигатель; ПРД – передатчик;

КУ – кодирующее устройство.

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.40 – График зависимости Радионавигационное оборудование - student2.ru :

Радионавигационное оборудование - student2.ru - период промодулированного сигнала.

Точность определения азимута до Радионавигационное оборудование - student2.ru . Используются дециметровые волны.

Радионавигационное оборудование - student2.ru

Рисунок 3.41 – Устройство фазового радиомаяка:

ПРМ – приемник; Ф – фильтр; ДКУ – декодирующее устройство.

Принцип действия

Когда максимальные кардиоиды направлены на север, кодирующее устройство модулирует передатчик серией импульсов, служащих началом отсчета. Через каждые Радионавигационное оборудование - student2.ru , когда микромаксимум совпадает с направлением на север, посылаются очередные серии импульсов, отличающиеся друг от друга их количеством. Принятые на борту сигналы детектируются, поступают на два фильтра, разделяющие их на частоты Радионавигационное оборудование - student2.ru и Радионавигационное оборудование - student2.ru . Колебания с частотой Радионавигационное оборудование - student2.ru служат для грубого отсчета, а Радионавигационное оборудование - student2.ru - для точного.

Наши рекомендации