Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) диапазона ОВЧ предназначен для измерения азимута воздушного судна относительно места установки радиомаяка при полетах воздушного судна по трассам и в районе аэродрома.
Всенаправленный дальномерный радиомаяк (DME) диапазона УВЧ предназначен для измерения дальности воздушного судна относительно места установки радиомаяка при полетах воздушных судов по трассам и в районе аэродрома.
Эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера.
Всенаправленный Доплеровский ОВЧ-радиомаяк (DVOR) предназначен для формирования и излучения радиосигналов, обеспечивающих измерение азимутального угла воздушного судна, оснащенного бортовым оборудованием системы VOR (азимутальный радиомаяк). DVOR обеспечивает улучшенное качество сигнала и точность, обусловленные использованием эффекта Доплера и антенны с большой базой, являясь вторым поколением VOR. В отличии от радиомаяка VOR, DVOR может использоваться в районах со сложными географическими условиями. Радиомаяк используется в аэропортах и на трассах полетов самолетов гражданской авиации. Радиомаяк может использоваться как в комплексе с дальномерным радиомаяком DME, так и как самостоятельное изделие.
Радиомаяк DVOR имеет формат сигнала оборудования VOR. К преимуществам разрабатываемого устройства относится увеличенное (по сравнению с конкурентами) число кольцевых излучателей (56 кольцевых и один центральный излучатель), что снижает глубину паразитной амплитудной модуляции.
Радиомаяк азимутальный доплеровский DVOR 2000. Используется как самостоятельное изделие, так и в комплексе с DME 2700.
Состав радиомаяка
В состав радиомаяка входит шкаф с двумя комплектами оборудования радиомаяка, антенная система, две контрольные антенны и система электропитания с аккумуляторами. Аппаратура формирования сигналов, управления и контроля радиомаяка размещается в контейнере, снабженном системой терморегулирования.
Антенная система состоит из одного центрального и 48 кольцевых излучателей, расположенных по окружности диаметром 13,5 м. Излучатели антенной системы установлены на отражателе диаметром 30 м. В антенной системе полностью исключено взаимовлияние между соседними антеннами и приняты меры по уменьшению краевого эффекта.
Цифровой формирователь частоты с полностью цифровым управлением доплеровского радиомаяка обеспечивает высокую стабильность и точность выходного сигнала. Цифровой синтез частоты позволил решить проблему старения элементов путем подстройки электрической длины пути прохождения сигналов.
В состав радиомаяка не входят контейнер, аппаратура дистанционного управления, панели информации и каналообразующая аппаратура (модемы). Количество, тип и наличие данного оборудования определяется договором на поставку.
Система контроля радиомаяка DVOR предоставляет полный дистанционный контроль и управление оборудованием, система диагностики дистанционно определяет отказавший узел с точностью до платы, а резервирование основных узлов обеспечивает высокую степень надежности и отказоустойчивости радиомаяка. Параметры радиомаяка и состояние аппаратуры отображаются на цветном дисплее в графическом режиме. В процессе работы все изменения в состоянии аппаратуры и действия обслуживающего персонала документируются и сохраняются в течение 30 суток в аппаратуре дистанционного управления.
Электропитание радиомаяка обеспечивается от основной и резервной сети 220В, 50Гц. В течение 30 минут радиомаяк может работать от аккумуляторных батарей. Режим работы радиомаяка — непрерывный круглосуточный, без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Встроенный источник бесперебойного питания обеспечивает работу даже при отключении основной и резервной питающей сети.
Основные технические характеристики
Зона действия:
в горизонтальной плоскости: от 0 до 360°
в вертикальной плоскости: от 0 до 40°
по дальности (в условиях прямой видимости)
≥ 300 км (при высоте полета 12 000 м)
≥ 210 км (при высоте полета 6000 м)
Погрешность информации об азимуте ±1°
Диапазон частот 108,000—117,950 МГц
Диапазон измерения азимута от 0 до 360°
Погрешность измерения азимута ±0,2°
Габаритные размеры
Радиомаячная система инструментального захода воздушного судна на посадку представляет собой единый радиотехнический комплекс наземного и бортового устройств, дополняемый необходимым диспетчерским оборудованием, светотехническими средствами, маркируемыми ВПП и подход к ней.
Радиотехническая часть системы обеспечивает экипаж снижающегося ВС непрерывной информацией о положении самолета относительно заданного курса и траектории снижения ( каналы глиссады) и периодической информацией (в 2-3 точках) о расстоянии от начала ВПП со стороны подлета (маркерный канал).
В состав РМС входят курсовой радиомаяк (КРМ), глиссадный радиомаяк (ГРМ) и маркерные радиомаяки (МРМ).
Маркерный радиомаяк (БМРМ(ближний), ДМРМ(дальний)) предназначен для передачи информации экипажу воздушного судна о пролете маркерного радиомаяка, установленного в фиксированной точке на определенном расстоянии от порога взлетно-посадочной полосы.
Маркерные радиомаяки работают на частоте 75 МГц, излучая сигнал узким пучком вверх. Когда самолет пролетает над маркерным маяком, сигнал принимает маркерный радиоприемник, включается система оповещения — мигает специальный индикатор на приборной панели и издаётся звуковой сигнал
БМРМ располагается таким образом, чтобы в условиях плохой видимости обеспечивать экипаж воздушного судна информацией о близости начала использования визуальных средств захода на посадку. Антенна БМРМ размещается на расстоянии 850 - 1200 м от порога ВПП на продолжении осевой линии ВПП не более +/- 75 м от нее. Модулирующая частота 3000 Гц. Белый индикатор на приборной панели оповещения на борту.
ДМРМ располагается таким образом, чтобы обеспечить экипажу воздушного судна возможность проверки высоты полета (примерно 250 метров), удаления от ВПП, работы КГС и функционирования оборудования на конечном этапе захода на посадку и продолжить снижение. Модулирующая частота 400 Гц. Антенна ДМРМ размещается на расстоянии 3800 - 7000 м от порога ВПП на продолжении осевой линии ВПП не более +/- 75 м от нее. Голубой индикатор на приборной панели оповещения на борту.
В России маркерные радиомаяки отличаются тем, что не используется средний маяк, а дальний и ближний имеют одинаковую модулирующую частоту, равную 3000 КГц. Из-за одинаковой модулирующей частоты при пролете дальнего и ближнего маяков загорается белый светосигнализатор.
СМРМ. Средний маркерный радиомаяк использует модулирующую частоту 1300 Гц. На индикаторе при пролете загорается желтый индикатор, сопровождается звуковой сигнализацией из последовательного чередования точек и тире. (желтый индикатор)
Отклонение несущей частоты МРМ от присвоенной не должно превышать 0,01% (для вновь вводимых МРМ).
Сигналы опознавания МРМ должны быть:
ближнего МРМ - непрерывная передача 6 точек в секунду;
дальнего МРМ - непрерывная передача 2 тире в секунду.
Система автоматического контроля должна срабатывать и передавать предупреждения в пункт управления:
при уменьшении выходной мощности от номинальной более 50%;
при уменьшении глубины амплитудной модуляции несущей более 50%;
при прекращении модуляции или манипуляции.
Допускается вместо ближнего и/или дальнего маркерных радиомаяков РМС использование дальномерного радиомаяка, который устанавливается под углом не более 20°, образуемым траекторией захода на посадку и направлением на РМД-НП в точках, где требуется информация о дальности.
Билет 13. Приводные радиостанции (радиомаяки)
Приводная радиостанция (ПРС), NDB (англ. Non-Directional Beacon), представляет собой наземную радиопередающую станцию, предназначенную для радионавигации в авиации.
Приводная радиостанция излучает периодические (телеграфный режим) или тонально-модулированные незатухающие (телефонный режим) колебания, а также позывные сигналы для опознавания (идентификации) радиостанции. Позывные сигналы передаются кодом Морзе тонально-манипулированными колебаниями. При этом, дальней приводной радиостанции присваивается двухбуквенный позывной, ближней приводной — однобуквенный.
Диапазон рабочих частот ПРС охватывает участок от 150 кГц (2000 м) до 1300 кГц (231 м). (по другим данным до 1750 кГц.). Дальняя приводная радиостанция и ближняя приводная радиостанция кроме работы на основных частотах должны обеспечивать работу и на резервных частотах 355 КГц и 725 КГц. В тех случаях, когда системы ОСП установлены на противоположных направлениях одной и той же ВПП и имеют одинаковые присвоенные частоты, должны быть приняты меры, исключающие возможность одновременной работы обеих систем или двух ОПРС на одной частоте.
Аппаратная (высота × ширина × глубина) 4,5 × 2,5 × 2,7 м
Антенная система (диаметр) 13,5 м
Условия эксплуатации:
Оборудование вне контейнера:
температура окружающей среды от −50 до +50 °С;
воздействие атмосферных осадков (дождя) - интенсивность до 3 мм/мин
воздействие ветровых нагрузок - скорость ветра до 50 м/с
Оборудование внутри контейнера
температура окружающей среды от 0 до +40 °С
Приводные радиостанции входят в обязательный комплект наземного радионавигационного оборудования любого аэродрома в составе ОСП — оборудования системы посадки, которое предназначено для привода ВС в район аэродрома, выполнения предпосадочного маневра и захода на посадку. Включает в себя для каждого курса посадки две ПРС — дальнюю приводную радиостанцию с маркером (ДПРМ), приблизительно в 4000 м от торца ВПП, предназначены для привода воздушного судна в район аэродрома, выполнения предпосадочного маневра, выдерживания курса посадки и обеспечения работы в микрофонном режиме, и ближнюю приводную радиостанцию с маркером (БПРМ), предназначены для выдерживания воздушным судном курса посадки., приблизительно в 1000 м от торца ВПП: каждое направление посадки имеет особенные позывные ДПРМ и БПРМ. Как правило, однобуквенный позывной БПРМ - первая буква позывного парной ДПРМ.
Дальность действия дальней приводной радиостанции (ДПРС) при работе на привод по радиокомпасу составляет не менее 150 км, ближней приводной радиостанции (БПРС) — 50 км. Мощность излучения устанавливается такой, чтобы погрешность определения курсовых углов с помощью радиокомпаса на борту летательного аппарата не превышала ±5º.
Управление работой ПРС, а также индикация ее состояния, осуществляется в дистанционном и местном режимах.
ПРС могут быть установлены отдельно в качестве ОПРС (отдельная приводная радиостанция) — как правило на воздушных трассах. ОПРС имеют опознавательный позывной, состоящий из трех символов кода Морзе.
Условия, при которых система автоматического контроля ПРС за время не более 2 секунд отключает работающий комплект аппаратуры, включает резервный, а также обеспечивает аварийную сигнализацию в пунктах управления:
снижение тока в антенном контуре более чем на 40%;
уменьшение глубины амплитудной модуляции несущей более чем на 50%;
прекращение подачи сигнала опознавания.
В XX веке ОПРС были основным радионавигационным средством, обеспечивающих движение самолётов и вертолётов по воздушным трассам, однако в начале XXI века их значение резко снизилось в связи с широким распространением новых средств радионавигации (VOR, DME, а также GPS-навигация).
Спутниковая система навигации – комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) наземных, водных и воздушных объектов.
На сегодняшний день самыми популярными ССН являются:
GPS(американская)
ГЛОНАСС (отечественная)
Галилео (разрабатывается Европой)
Бэйдоу (разрабатывается Китаем, которая предназначена только для Китая)
В ГЛОНАСС входят три подсистемы:
Подсистема космических аппаратов – навигационные спутники, излучающие специальные радиосигналы (24 спутника (у РФ +4 резервных (время жизни спутника 8 лет)) на высоте геостационарной орбиты – 36000км)
Подсистема контроля и управления, включающая в себя блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах
Аппаратура потребителей – приемоиндикаторы, сегмент потребителей.
Основная функция с помощью перечисленных выше сегментов определение пространственных координат местоположения потребителей и времени. Эта операция выполняется в соответствии с протокалами. В РФ ССН применяется только для навигации, для посадки не применяется. Основная проблема в РФ – отсутствие отечественного навигационного оборудования.
Функциональное дополнение позволяет повысить точность спутников, бортового и наземного оборудования. ЛККС – локальная контрольно-корректирующая станция (изготавливается компанией «Спектр», СПб) ЛККС-2000. Под термином локальная понимается, что в зоне видимости станции и ВС во время определения навигационных параметров находятся одни и те же спутники, деятельность которых вырабатывает корректирующую информацию. Под термином контроля пониматся, что станция выполняет функции контроля а состоянием спутников и вырабатывает информацию о целостности, надежности, эксплуатационной готовности, точности, доступности. Информация от ЛККС передается на борт ВС, корректируется и передается на КДП. RNP точность до 1мм.
Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приемник до начала измерений. Обычно приемник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел – мгновенно использует его. Каждый спутник передает в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.
Метод измерения расстояния от спутника до антенны приемника основан на определенности скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приемника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приеме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приема сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приемник вычисляет координаты антенны. Для получения информации о скорости большинство навигационных приемников используют эффект Доплера. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определенный промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.
В соответствии с назначением, в каждой системе (NAVSTAR/(GPS), ГЛОНАСС) есть две базовые частоты – L1 (стандартной точности) и L2 (высокой точности). Для NAVSTAR L1=1575,42 МГц и L2=1227,6 МГц. В ГЛОHАСС используется частотное разделение сигналов, т. е. каждый спутник работает на своей частоте и, соответственно, L1 находится в пределах от 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 от 1246,43 до 1256,53. Сигнал в L1 доступен всем пользователям, сигнал в L2 – только военным (то есть, не может быть расшифрован без специального секретного ключа).