/>/>НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Інститут аеронавігації
КАФЕДРА АВІОНІКИ
РЕФЕРАТ
з дисципліни: «Основиавіаційного радіозв’язку радіолокації та радіонавігації»
На тему: Апаратура«Курс МП-70»
Київ – 2011
Бортовая аппаратура «Курс МП-70» предназначена:
1) для ближней навигации по азимутальным радиомаякам метровогодиапазона волн международной системы ближней навигации VOR/DME;
2) для посадки по радиомаякам метрового диапазона волнмеждународной системы посадки ILS;
3) для посадки по радиомаякам метрового диапазона волнотечественной системы посадки СП-50.
Международная система VOR/DME является системой ближнейнавигации, т.е. обеспечивающей навигацию в пределах прямой видимости — примерно400 км. Система VOR/DME имеет территориально совмещённые маяки: азимутальныймаяк VOR и дальномерный маяк DME. Маяки работают независимо и могутиспользоваться как самостоятельные средства.
Маяки VOR получили широкое распространение за рубежом, ихпараметры регламентированы документами ICAO (International Civil Aviation Organization — Международнаяорганизация гражданской авиации). Маяки VOR устанавливаются также вмеждународных аэропортах и на воздушных трассах СССР, выделенных для полётовсамолётов зарубежных авиакомпаний.
Существует несколько разновидностей азимутальных маяков VOR.Аппаратура «Курс МП-70» предназначена для работы со стандартнымVOR. Всложных условиях ошибка определения азимута не должна превышать 3,6 град.
Радиомаячные системы посадки отличаются допустимым припосадке минимумом погоды и используемым диапазоном радиоволн. В соответствии сметеоусловиями различают системы 1, 2 и 3 категорий (по нормам ICAO):
1- я категория — обеспечение посадки до высоты 60 м;
2- я категория — обеспечение посадки до высоты 15 м;
3- я категория — до нулевой высоты.
В настоящее время на аэродромах гражданской авиации находятсяв эксплуатации радиомаячные системы посадки трёх типов: СП-70, СП-75, СП-80 [5,стр.127]. По принципу действия они относятся к типу ILS, при этом СП-70удовлетворяет требованиям 3-й категории в аэропортах с благоприятными условиямиместности и требованиям 1-й и 2-й категорий в аэропортах со сложным рельефом,СП-75 — требованиям 1-й и 2-й категорий, СП-80 — подобна СП-70 (болеесовременная элементная база). В международных аэропортах устанавливают системыILS категорий 1, 2, 3.
Ранее в СССР использовались системы посадки СП-50 (хуже 1-йкатегории), СП-50М (1-й категории) и СП-68 (2-й категории) [2, стр.257]. Этисистемы имеют одинаковый принцип действия и относятся к системам типа СП-50. Внастоящее время системы типа СП-50 практически не используются.
В составе принимаемого на самолёте сигнала от маяка VORимеются сигналы опорной фазы и переменной фазы. Фаза опорного сигнала независит от положения самолёта относительно маяка, а фаза переменного сигналазависит от направления приёма. Измеряя разность фаз между ними в точке приёма,можно определить направление на маяк.
Рассмотрим процесс формирования сигнала VOR (рис. 1). Антеннамаяка VOR имеет диаграмму направленности (ДН) по напряжённости поля: 1+ mcosφ при m=0,3(улитка Паскаля). По форме эта ДН близка к форме окружности со смещённымцентром.
ДН антенны маяка вращается со скоростью 30 об/сек(FEp= 30 Гц).
Эпюры этих напряжений изображены нарис.1в.
Пусть в момент t = 0 максимум ДН направлен на магнитныйсевер, т.е. магнитный меридиан проходит через ось симметрии ДН. Отметим, что все маяки VOR ориентированы намагнитный север (северный магнитный полюс находится к северу отКанады, на острове Принца Уэлльского).
Положение наблюдателя (самолёта) относительно маяка VORпринято характеризовать магнитным азимутом (магнитным пеленгом), т.е. угломмежду магнитным меридианом, проходящим через маяк, и направлением от маяка нанаблюдателя. Угол измеряется от магнитного меридиана по часовой стрелке от 0 до360 град. В дальнейшем вместо термина «магнитный азимут»(«магнитный пеленг») будем употреблять термин «азимут».Таким образом, на рис.1 а азимут наблюдателя А равен 0 град, а азимутнаблюдателя В равен α.
Пусть в момент t=0 напряжённость поля излучения антенны внаправлении 0W и 00stравна 1, в направлении 0N равна 1+m, а в направлении 0Sравна 1-m.Предположим, что маяк излучает немодулированную несущую f0.Тогда сигнал, принятый наблюдателем А, можно записать в виде
/>
а сигнал, приятый наблюдателем В, в виде
/>
бортовой аппаратура азимутный маяк
Эпюры этого напряжения изображены нарис.1в.
/>
Рис. 1
Таким образом, в точках А и В наблюдатели получили на входахприёмников амплитудно-модулированный сигнал. Коэффициент модуляции m для маяков VOR равен30% (рис. 1).
В т. А максимум модулирующего напряжения достигается в моментt0, а в т. В — в момент t1.Если бы наблюдателю В былизвестен момент времени t0, то измеряя t1 — t0изная частоту вращения ДН, можно было бы вычислить свой азимут а.
Для того, чтобы сообщить наблюдателю момент совпадениямаксимума ДН с направлением на магнитный север (т.е. момент t0), вмаяке формируют сигнал «Опорной фазы» — гармонику частотой 30 Гц,максимум которой соответствует моменту /> (рис. 2а) и сигнал поднесущей — гармонику частотой 9960 Гц.Поднесущую модулируют по частоте сигналом «Опорной фазы» с девиациейчастоты ± 480 Гц таким образом, что в момент совпадения максимума ДН снаправлением на север сигнал поднесущей имеет максимум частоты, равный 10440 Гц(рис. 2б).
/>
Рис. 2
Далее частотно-модулированной поднесущей модулируютизлучаемый маяком сигнал по амплитуде с коэффициентом модуляции 30%.
На рис. 2в показан ВЧ сигнал, принимаемый наблюдателем В. Егорезультирующая огибающая имеет сложный вид и содержит в себе информацию об«Опорной фазе» и о «Переменной фазе» (временные масштабы нарис. 2 искажены). В приёмнике после амплитудного детектирования выделяютрезультирующую огибающую, а затем, после дальнейшей обработки, из неё выделяютсигнал «Опорной фазы» и «Переменной фазы». Измеряя разностьфаз между ними, вычисляют азимут наблюдателя.
Следует отметить, что в действительности сигнал VORописанного выше вида может формироваться различными способами, например, спомощью двух антенн — одной неподвижной и одной подвижной, или за счётэлектронного вращателя и т.д.
В системе VOR предусмотрена возможность опознавания маяка.Для этого используют тональную модуляцию несущих колебаний частотой 1020 Гц, асообщение передают кодом Морзе. Используют также модуляцию речевым сообщением.
Курсовой приемник VORДиапазон частот, МГц 108,00 — 117,95 (160 каналов)
Чувствительность при токеотклонения 80 %
от номинальногозначения стандартного
испытательногосигнала VOR, мкВ не хуже 5 Погрешностьиндикации азимута: по ручному каналу, градусы ≤ 1 по автоматическому каналу, градусы ≤ 1,5 Погрешностьизмерениякурсовыхуглов, градусы ≤ 2
Курсовой приемник ILSДиапазон частот, МГц 108,10 — 111,795 (40 каналов)
Чувствительность при токеотклонения 80 %
от номинальногозначения стандартного
испытательногосигнала ILS, мкВ не хуже 5 Погрешностьцентрирования: по выходу 150 мкА ≤ + 4 мкА по выходу 250 мкА ≤ + 7 мкА Токотклонения при РГМ=0,093: по выходу 150 мкА (90 + 9) мкА по выходу 250 мкА (150 + 15) мкА
Глиссадный приемник ILS (СП-50)Диапазон частот, МГц 329,15 — 335,50 (40 каналов)
Чувствительность при токеотклонения 80 %
от номинальногозначения стандартного
испытательногосигнала, мкВ не хуже 10 Погрешностьцентрирования: по выходу 150 мкА ≤ + 5 мкА по выходу 250 мкА ≤ + 8 мкА Токотклонения при РГМ=0,092 по выходу 150 мкА (79 + 8) мкА по выходу 250 мкА (132 + 13) мкА
Маркерный приемникРабочая частота, МГц 75 + 0,0075 Чувствительность в режиме «Маршрут», мВ не хуже 0,15 Чувствительность в режиме «Посадка», мВ не хуже 1 + 0,4
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯАппаратура «Курс МП-70» можетэксплуатиро-ваться в следующихклиматическихусловиях: температура окружающейсреды, °С -60...+ 60 повышеннаявлажность при температуре +40°С,% ≤ 98 пониженноеатмосферноедавление, мм рт. ст ≤ 19 (25000 м) Потребляемаямощность по сети 115 В 400 Гц, В•А ≤ 180 по сети 36 В 400 Гц, В•А ≤ 25 по сети + 27 В, Вт ≤ 15 по сети + 5,5 В, Вт ≤ 10 Массакомплектааппаратуры, кг ≤ 40 Габаритныеразмеры моноблока, мм 532 х 339 х 274
Аппаратура Курс МП‑70 лит. 01, 02, 07, 09, 18устанавливается на летательныхаппаратахАн‑22, Ан‑30, Ан‑124,Ми‑8МТ, Ил‑76М.
Аппаратура Курс МП-70 лит. 03, 04, 05, 06, 08, 12, 13, 17устанавливается на летательных аппаратах Ту‑154, Ил‑86, Як‑42,Ту‑154Б, Ил‑62, Як‑42МЛ, Ан‑24, Ан-32.