Классификация радиотехнических систем самолетовождения по виду измеряемых параметров

Классификация технических средств самолетовождения.

Основные определения и термины. Единицы измерения.

Аэронавигация– наука, изучающая способы и технологии управления пространственно-временной траекторией движения воздушного судна, осуществляемые летным экипажем в полете.

Самолетовождение– комплекс действий экипажа и наземных служб ОВД, направленный на обеспечение точного, надежного и безопасного выполнения полетов по заданным (установленным) пространственно- временным траекториям.

Единицы измерения расстояний.

1 морская миля = 1852 м. = 1,852 км; NM – Nautical Miles.

1 SM статутная (английская) миля = 1609 м. = 1,609 км.

1 дюйм (inch) = 25,4 мм. 1мм. = 0,0394 ².

1² = 2,54 см. 1¢= 12² (1 ft = 12 inches)

1.2 Единицы измерения скоростей.

1 узел (knot) = 1 NM / h (морская миля / час) = 1.852 км/час.

Вертикальная скорость: V ft / min. V m / s.

Единицы измерения давления.

1 гектопаскаль = 1 миллибару. (1 hPa = 1 mb)

1 hPa = 0,75 mm of mercury. (0,75 мм рт ст.)

1000 mb = 750 мм рт ст. 1013,2 mb = 760 мм рт ст.

1 дюйм рт ст = 33,863 миллибара. (1 inch of mercury = 33,863 mb)

760 мм рт ст = 29,92 дюйма рт ст.

Примечание. При переводе единиц давления из одной системы измерения в другую, для избежания ошибок, рекомендуется пользоваться переводными таблицами.

Единицы измерения веса.

1 фунт = 0,45359 кг. (1 ibs = 0,45359 kg.)

1 метрическая тонна (metric ton) = 2204,6 фунта.

Единицы измерения температуры.

t 0 С= ( t 0 F— 32 0 ) / 1,8.

t 0 F= 1,8 ´ t 0 С+32 0

t 0 К= t 0 С+273 0

Единицы объема.

1 английский галлон = 4,546 литра.

1 литр = 1000 кубических см. = 0,2205 английского галлона.

1 английский галлон = 1,2205 условного галлона.

1 условный галлон = 0, 830 английского галлона.

1.7. Условные обозначения, используемые в

1.7.1 QNE— уровень стандартного атмосферного давления соответствующий

760 мм рт ст или 1013,2 миллибара, или 29,92 дюйма рт ст.

давлению, приведенному к уровню моря (Р приведенное).

1.7.5. ТА— абсолютная высота перехода. ТАизмеряется по давлению QNH.

При достижении ТА в режиме набора высоты, шкалы

барометрических высотомеров переставляют с QNHна QNE.

шкалы барометрических высотомеров переставляют с QNEна QNH.

Классификация технических средств самолетовождения.

По месту расположения технические средства делятся на самолетные (бортовые) и наземные.

По характеру использования — на автономные и неавтономные.

Автономными называются средства, применение которых не требует специального наземного оборудования.

Неавтономными называются средства, которые выдают информацию на основе их взаимодействия с наземными устройствами.

По принципу действия технические средства самолетовождения делятся на четыре группы.

1. Геотехнические средства самолетовождения позволяют измерять различные параметры естественных (геофизических) полей Земли. К этой группе относятся магнитные компасы, барометрические высотомеры, указатели воздушной скорости, термометры наружного воздуха, часы,

гирополукомпасы, дистанционные гиромагнитные и гироиндукционные компасы, курсовые системы и др,

2. Радиотехнические средства самолетовождения, основанные на измерении параметров электромагнитных полей, излучаемых специальными устройствами, находящимися на борту воздушного судна или на земле. К ним относятся самолетные радиокомпасы и связные радиостанции, радиовысотомеры, самолетные радиолокационные станции, доплёровские измерители путевой скорости и угла сноса, наземные радиопеленгаторы, приводные и радиовещательные станции,

радиомаяки, радиомаркеры, наземные радиолокаторы и др.

Самолетное радионавигационное оборудование и наземные радиотехнические устройства образуют системы самолетовождения.

По дальности действия последние делятся на системы дальней

навигации (свыше 1000 км), ближней навигации (до 1000 км) и системы посадки.

3. Астрономические средства самолетовождения, основаны на использовании небесных светил. К этой группе средств относятся астрономические компасы, авиационные секстанты и

4. Светотехнические средства самолетовождения, основаны на использовании бортовых или наземных источников света. К этой группе средств относятся светомаяки, прожекторы, посадочные огни

Источник

Мини-лекции. Радионавигация. Введение

Помните фильм Рязанова «Ирония судьбы или. »? Это когда Женя Лукашин, вместо московской бани оказался на скамейке в ленинградском аэропорту? И первым делом спросил у соседа: «Где я, а?» Вот с незапамятных времён, и не только после бани спрашивают о таком же! Первыми были мореплаватели, путешественники, а теперь ещё лётчики и многие, многие другие. Слухи ходят, что вот так зародилась навигация, какая ни есть наука. А, в переводе с латинского navigatio-судоходство, мореплавание. Короче по порядку!

В общем виде под навигацией понимается наука о методах и средствах получения информации о положении и движении подвижных объектов и о методах и средствах их вождения из одной точки пространства в другую по обусловленным траекториям в установленное время.

В наше время морская навигация рассматривается как наука о выборе пути, определении места и перемещении судна в море с учётом задач, решаемых судном, и влияния внешней среды на его направление и скорость. Морская навигация — ведущая дисциплина использующая выводы и достижения таких наук как: геодезия, картография, гидрография, океанография и гидрометеорология.

Судовождение — наука о безопасном и экономичном плавании судов в море. Конечно на машине или паровозе вряд ли возникнут вопросы так усердно решаемые морской навигацией. Ну разве, что если кого-нибудь черти занесут в пустыню Сахару. А в основном.

А как же ориентироваться в открытом океане, где нет проложенных дорог, дорожных указателей, километровых столбов. Каким бы ни было судно, перед капитаном стоит главная задача — точно и вовремя привести судно в назначенное место и при этом избежать всех опасностей, которые могут встретиться на его пути.

Оказавшись в открытом море, особенно после шторма моряки задались вопросом, где это они находятся и в какую сторону им всё-таки плыть? Ориентиров-то никаких, да и спросить, как оказалось не у кого? Не у кого, ну разве, что у солнца, луны или хотя бы звёзд?! Идея была подхвачена, и понеслось. Так вот и родилась МОРЕХОДНАЯ АСТРОНОМИЯ. Чуть позже и ВОЗДУШНАЯ АСТРОНОМИЯ, для летунов стало быть!

Как ни крути, а мы в итоге имеем две навигации и две астрономии! Хотя по большому счёту, плюс-минус, — это одно и тоже!

Ну, а уж если мы заговорили о воздушном транспорте, то.

Основными задачами экипажа воздушного судна при осуществлении самолетовождения являются:
1. Точное выполнение полета по установленной трассе (маршруту).

2. Определение навигационных элементов, необходимых для выполнения полета по установленному маршруту или поставленной специальной задачи.

3. Обеспечение прибытия самолета к пункту назначения и выполнение посадки на аэродроме в заданное время.

4. Обеспечение безопасности полета.

В смысле тоже самое, что и для морских судов. Поэтому говоря об одном, мы можем применить и к другому. В смысле морское к воздушному и наоборот, где-то в чём-то?! Вот как-то так!

По принципу действия технические средства самолетовождения делятся на четыре группы:

1. ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА самолетовождения, основанные на измерении различных параметров естественных (геофизических) полей Земли. К этой группе относятся магнитные компасы, барометрические высотомеры, указатели воздушной скорости, термометры наружного воздуха, часы, гирополукомпасы, дистанционные гиромагнитные и гироиндукционные компасы, курсовые системы, авиагоризонты, указатели поворота, оптические визиры, навигационные индикаторы, инерциальные системы и др. Большинство из этих средств устанавливается на всех самолетах и используется в любом полете; они применяются также при пользовании другими техническими средствами самолетовождения.

2. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА самолетовождения, основанные на измерении параметров электромагнитных полей, излучаемых специальными устройствами, находящимися на борту самолета или на земле. К ним относятся:
самолетные радиокомпасы и связные радиостанции, радиовысотомеры, самолетные радиолокационные станции, доплеровские измерители путевой скорости и угла сноса, наземные радиопеленгаторы, приводные и радиовещательные станции, радиомаяки, радиомаркеры и наземные радиолокаторы. Самолетное радионавигационное оборудование и наземные радиотехнические устройства образуют системы самолетовождения. По дальности действия последние делятся на системы дальней навигации (свыше 1000 км), ближней навигации (до 1000 км) и системы посадки самолетов. Радиотехнические средства широко применяются при выполнении полетов на больших высотах, над морем, безориентирной местностью, в сложных метеорологических условиях и ночью, а также при заходе на посадку.

3. АСТРОНОМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА самолетовождения, основанные на использовании небесных светил и искусственных спутников Земли. К этой группе средств относятся астрономические компасы, авиационные секстанты, астрономические ориентаторы, приемоиндикаторы спутниковой радионавигационной системы (СРНС). Преимуществом астрономических средств является их автономность, помехозащищенность и независимость точности их работы от дальности и продолжительности полета. Они могут применяться в любое время суток и в любом месте земного шара для выдерживания направления полета и определения местонахождения самолета (если конечно самолёт летит выше сплошной облачности).

4. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА самолетовождения, основанные на использовании бортовых или наземных источников света. К этой группе средств относятся светомаяки, прожекторы, огни посадочных систем. Они облегчают ведение ориентировки и посадку самолетов в сложных метеорологических условиях и ночью.

В общем виде как морской транспорт так и воздушный выполняют одни и те же задачи, стой лишь разницей, что морской ползает в двухмерном пространстве (за исключением упёртых подводников), а воздушный в трёхмерном! А в остальном, всё как у всех людей! Так, что во всех мини-лекциях я особо не буду делать какой-то упор на конкретизацию чего либо, потому как навигация и даже если она и радио, — она и в Африке навигация!

А так-как по морю люди начали шастать значительно раньше, то и все эти навигации, астрономии родили мореманы, им и основное слово! А, летунам так себе, как бы мол вот здесь всё тоже, почти такое же! Мол и нечего распространяться, как-то мол вот так?!

На рис1 показана классификация радионавигационных систем по навигационным параметрам, а на рис2 классификация по типу радиотехнических измерений. Остальное, — атрибуты мореходов ещё до рождения не только радионавигации, но и вообще самой навигации как науки. Лот, простенькое устройство, чтобы измерять глубину в основном на мелководье. Лаг необходим для измерения скорости судна. На самолётах вместо глубины, — высота, особенно актуальна в районе гор. А сейчас когда в небе стало тесно, то знание высоты даже очень нужно!

Лот представляет собой груз и трос, лотлинь. В лотлинь встраиваются так называемые марки мер глубины — саженей или футов. Лаг — название пришедшее к нам из голландского. Лаг по своему устройству сложнее лота, что Вы и видите на рисунке. Дощечка с закрепленным на ней лаглинем бросалась в воду. Лаглинь с вертушки сматывался. Одновременно запускались песочные часы. На лаглине через примерно 14,6 метров были завязаны узлы. Песочные часы были рассчитаны на 30 секунд. Если скорость корабля была такой при которой расстояние между двумя узлами лаглиня он проходил за 30 секунд, то? То это значит что за час он пройдёт одну милю. Отсюда и пошла мера скорости — узел. Один узел, это одна миля в час.

Конечно спутниками мореходов были и подзорная труба и часы и компас! Кстати, компас от итальянского, compasso — спутник!

Источник

Классификация радиотехнических систем самолетовождения по виду измеряемых параметров

» Расчет ИПС при полете по ортодромии
При полете по ортодромии для прокладки радиопеленга на карте нужно рассчитать ИПС (рис. 23.11). Когда курс выдержи­вается относительно магнитного опорного меридиана, ИПС рас­считывается по следующей формуле: ИПС = ОМК + (± Δм.о.м) + КУР ± 180° — (± α), где σ = (λо.м — λр) sin φcp.

» Решение навигационного треугольника скоростей
Решить навигационный треугольник скоростей — это значит по его известным элементам найти неизвестные. Решение нави­гационного треугольника скоростей можно осуществить: 1) графически (на бумаге); 2) с помощью навигационной линейки, навигационного расчетчика или ветрочета; 3) приближенно подсчетом в уме.

» Схематическая модель са­молета
Схематическая модель са­молета (рис. 29) немного слож­нее описанных ранее. Прежде чем приступить к постройке Модели, необходимо сделать ее рабочий чертеж (в нату­ральную величину). Порядок Работы может быть такой. Фюзеляж делают из прямо­слойной сосновой или липо­вой рейки длиной 800 мм, сечением 12Х 10 мм, к хвосто­вой части сечение можно уменьшить до 8X6 мм.

» Географические координаты
Географические координаты — это угловые величины, которые определяют положение данной точки на земной поверхности. Гео­графическими координатами являются широта и долгота места (рис. 1.3).

» Полет от радиостанции
Полет от радиостанции в заданном направлении может быть выполнен в том случае, если она расположена на ЛЗП в ИПМ, ППМ или контрольном ориентире. В этом случае полет осуществляется одним из следующих спо­собов: с выходом на ЛЗП; с выходом в КПМ (ППМ). Пеленги, определяемые при полете от радиостанции, можно ис­пользовать для контроля пути по направлению.

» Выход на радиостанцию с нового заданного направления
Выход на радиостанцию аэродрома с нового заданного на­правления осуществляется только по указанию диспетчера в це­лях обеспечения безопасности полета. Выходить на новую ЛЗП приходится при заходе на посадку по кратчайшему расстоянию, на, маршруте и в учебных полетах. Применяются следующие способы выхода на новую ЛЗП: а) с постоянным МК выхода; б) с постоянным КУР выхода.

Источник

Классификация технических средств самолетовождения

Применяемые в самолетовождении технические средства можно разделить по двум основным признакам: по степени автономности и принципу действия.

По степени автономности все технические средства разде­ляются на автономные и неавтономные.

Автономными называются такие самолетные технические устройства, применение которых не связано с работой специаль­ного наземного оборудования. К ним относятся навигационно-пилотажные приборы, астрономические и некоторые радиотехниче­ские средства. Их достоинством является неограниченность по дальности и времени применения, а также высокая помехоустой­чивость.

Неавтономныминазываются такие технические устрой­ства, применение которых требует специальных наземных устройств. К ним относятся радиотехнические системы и светотех­нические устройства. Они обладают ограниченной дальностью действия и подвержены естественным и искусственным помехам.

По принципу действия технические средства самолетовождения разделяются на четыре основные группы: геотехнические, радио­технические, астрономические и светотехнические.

Геотехнические средства — это такие средства, прин­цип действия которых основан на измерении параметров физи­ческих полей Земли (магнитного, гравитационного, атмосфер­ного давления и др.).

· магнитные и гироиндукционные компасы, курсовые си­стемы, предназначенные для определения направления полета са­молета;

· гироскопические навигационные и пилотажные приборы (гирополукомпасы, авиагоризонты, гировертикали, указатели по­ворота и др.), предназначенные для определения пространствен­ного положения самолета (крена, тангажа, курса, направления разворота самолета и др.);

· указатели воздушной скорости, барометрические высото­меры и централизованные датчики воздушных сигналов, предна­значенные для определения и выдерживания скорости и высоты полета самолета;

· оптические визиры, предназначенные для измерения навига­ционных элементов полета;

· инерциальные системы навигации, предназначенные для определения местоположения, скорости и направления полета са­молета.

Геотехнические средства применяются во всех условиях полета для выдерживания заданного режима полета (курса, скорости, высоты) и обеспечения выхода в район цели. Достоинства: простота устройства, надежность, автономность и высокая помехозащищенность. В то же время геотехнические средства самолетовождения имеют и некоторые недостатки:

— недостаточную точность навигационных измерений;

— зависимость точности решения некоторых задач от пройденного расстояния.

Радиотехнические средства — средства, принцип действия которых основан на измерении параметров электромагнитных полей, создаваемых специальными устройствами, находящимися на борту самолета или на земле. В основу деления радиотехнических средств положен измеряемый с их помощью параметр (угол, дальность, доплеровская частота, время распространения электромагнитной энергии и т. д.). По измеряемому параметру они делятся:

· на угломерные системы (радиокомпасы, радиопеленгаторы), предназначенные для привода самолетов в радионавигационную точку (РНТ), обеспечения захода на посадку в сложных метеорологических условиях и определения линий положения или места самолета;

· на угломерно-дальномерные системы (наземные и бортовые РЛС, радиотехнические системы ближней навигации, системы межсамолётной навигации), предназначенные для вывода самолетов на наземные и воздушные цели, аэродромы посадки, обеспечения захода на посадку в сложных метеорологических условиях, определения места самолета и т. д.;

· на радиовысотомеры, доплеровские измерители путевой скорости и угла сноса.

Радиотехнические средства самолетовождения имеют ряд недостатков:

— подверженность естественным и искусственным помехам;

— ограниченную дальность действия большинства систем, особенно на малых высотах;

— снижение точности навигационных определений с увеличением расстояния между самолетом и наземной станцией.

Астрономические средства─ средства, принцип действия которых основан на использовании светового (радио) излучения небесных светил или искусственных спутни­ков Земли. К ним относятся:

· астрономические компасы, предназначенные для определе­ния курса пеленгацией светил;

· авиационные секстанты, предназначенные для определения места самолета по измеренным высотам светил;

· астроориентаторы, предназначенные для определения места и курса самолета.

Достоинством астрономических средств самолетовождения являются их автономность, помехозащищенность, независимость точ­ности определения от дальности полета, возможность применения при полете над безориентирной местностью. Недостаток ограничение использования по условиям естественного освещения, и в сложности использования в полете (определения исходных данных или обработки результатов).

Светотехнические средства — это такие средства, принцип действия которых основан на использовании наземных или бортовых источников света. К ним относятся:

Для облегчения работы экипажа в полете на современных са­молетах устанавливаются автоматизированные комплексные си­стемы самолетовождения. В этих системах недостатки одной группы технических средств компенсируются преимуществами другой, чем достигается достаточная точность, надежность и по­мехозащищенность работы бортовой аппаратуры в любых условиях полета.

Источник

Общая характеристика и виды радиотехнических систем

Радиотехнические средства среди других средств самолетово­ждения занимают одно из важнейших мест и находят самое ши­рокое применение. В комплексе с другими средствами они при умелом использовании обеспечивают надежное и точное самоле­товождение.

Радиотехнические средства самолетовождения по месту рас­положения делятся на наземные и самолетные.

К наземным радиотехническим средствам относятся: при­водные и радиовещательные станции, станции радионавигацион­ных систем, радиопеленгаторы, радиомаяки, радиолокаторы и ра­диомаркеры. Наземные радиотехнические средства принято на­зывать радионавигационными точками (РНТ).

К самолетным (бортовым) радиотехническим сред­ствам относятся: радиокомпасы, самолетные радиолокаторы и ра­диостанции, специальное самолетное оборудование навигационных систем, доплеровские измерители угла сноса и путевой скорости, радиовысотомеры.

Наземные и некоторые самолетные радиотехнические средства используются в самолетовождении совместно. Например, само­летные радиокомпасы применяются, когда работают приводные или радиовещательные станции; наземные радиопеленгаторы мо­гут запеленговать самолет, если на нем установлена радиостан­ция, и т. д. Самолетное радионавигационное оборудование и со­ответствующее ему наземное радиотехническое устройство сос­тавляют радиотехническую (радионавигационную) систему самолетовождения.

По дальности действия радиотехнические системы самолето­вождения делятся на несколько типов:

системы дальней навигации (свыше 1000 км);

системы ближней навигации (до 1000 км);

системы посадки самолетов.

По характеру измеряемых величин радиотехнические системы делятся на следующие группы;

4) разностно-дальномерные (гиперболические). Угломерныминазываются такие радиотехнические системы, которые позволяют определять направление от самолета на РНТ или от РНТ на самолет. В настоящее время в авиации применя­ются следующие типы угломерных радиотехнических систем:

1) наземные радиопеленгаторы, работающие совместно с само­летными радиостанциями;

2) самолетные радиокомпасы, работающие совместно с пере­дающими приводными или радиовещательными станциями;

3) наземные радиомаяки, сигналы которых принимаются на са­молете с помощью радиоприемного устройства.

Для всех угломерных систем общим является то, что они дают возможность определять угловые величины — пеленг самолета или пеленг РНТ. Линия пеленга является линией положения самолета, т. е. гео­метрическим местом точек вероятного местонахождения самолета, определяемым постоянством измеренной величины. Современные угломерные радиотехнические системы позволяют измерять направ­ления с точностью 1—3°. Такая точность достаточна для реше­ния большинства задач самолетовождения.

Дальномерныминазываются такие радиотехнические системы, которые позволяют определять расстояние (дальность) от само­лета до РНТ или от РНТ до самолета. При использовании дальномерных радиотехнических систем линией положения самолета является дуга окружности, проведенная радиусом, равным даль­ности. Центр ее расположен в точке установки наземной станции.

Угломерно-дальномерными, или смешанными,называются си­стемы, позволяющие одновременно измерять направление и даль­ность. К угломерно-дальномерным системам относятся наземные и самолетные радиолокаторы, системы ближней навигации.

Гиперболические системыназываются так потому, что линия положения, определяемая при помощи этой системы, является гиперболой.

Принцип действия гиперболической системы основан на изме­рении с помощью приемоиндикатора временной разности между приходом сигналов от ведущей и ведомой станций. Эта разность определяет линию положения самолета в виде гиперболы. Даль­ность действия системы составляет 3000—4500 км. Гиперболическая система включает в себя три передающие станции. Одна из них является ведущей, а остальные ведомыми (рис. 12.1):

Чтобы понять работу системы, допустим, что ведущая и ведо­мая станции излучают импульсы одновременно. Если временная разность между приходом сигналов от ведущей станции А и ве­домой Б (рис. 12.2)равна нулю, то это значит, что самолет нахо­дится на линии, перпендикулярной к толке середины базы наземных станций. Если же между моментами прихода сигналов от двух наземных станций имеется

некоторая разность, то самолет находится в стороне от этой линии. Зная временную разность ме­жду сигналами, можно по заранее подготовленной карте найти гиперболу, соответствующую полученной временной разности. Геометрическое свойство гиперболы состоит в том, что раз­ность расстояний от любой точки гиперболы до ее фокусов есть величина постоянная. Наземные станции являются фокусами ги­перболы. Следовательно, АС—БС=АD—БD = АМ—БМ (см. рис. 12.2).

Одну и ту же временную разность имеют две гиперболы, рас­положенные симметрично относительно средней точки базовой ли­нии. Это создает неопределенность в нахождении нужной линии положения. Чтобы устранить ее, импульсы посылаются станци­ями неодновременно. Ведущая станция работает самостоятель­но, посылая импульсы во все стороны. Ведомая станция излуча­ет импульсы с определенной задержкой, которая строго согласо­вана по времени с излучением импульсов ведущей станцией.

Задержка излучения импульса на ведомой станции обеспечи­вает во всей рабочей области системы наличие только одной ги­перболы, соответствующей полученной разности времени между моментами прихода сигналов. Это дает возможность однозначно определять на приемоиндикаторе линию положения самолета. Ес­ли использовать другую пару станций, то можно определить и вторую линию положения, а в пересечении их найти место само­лета.

Ведущая станция А первой пары одновременно выполняет ра­боту ведущей станции и для второй пары. Для этого передатчик ведущей станции работает на двух частотах повторения импуль­сов.

Для применения системы в полете используется специальная карта масштаба 1:2000000 в международной проекции с нанесен­ной топографическим способом гиперболической сеткой. Линии положения на этой карте нанесены для станций А и Б красным, а для станций А и В зеленым цветом и оцифрованы в микросекундах, которые определяется с помощью приемонндикатора.

Источник