Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Справочник - Сосновский А.А., Хаймович И.А.

Author: Сосновский А.А. Хаймович И.А.
Tags: авиация и космонавтика летательные аппараты ракетная техника космическая техника воздушный транспорт авиация и воздушные соединения воздушные линии и аэропорты радиоэлектронные аппараты справочник радиоэлектроника авиатехника
Year: 1987
Similar
Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС
АС УВД автоматизированные системы управления воздушным движением
Авиационная радиолокация
Воздушная навигация. Справочник
Text
                    VIDZ~\l JI II /II/
А.А.СОСНОВСКИИ
И. А. ХАИМОВИЧ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ
МОСКВА 'ТРАНСПОРТ"198/
ББК 39.57—5
С 66
УДК 629.735.05:621.3
Рецензент д-р техн, наук А. А. Кузнецов
Заведующий редакцией Л. В. Васильева
Редактор И. В. Иванова
Сосновский А. А., Хаимович И. А.
С 66 Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов.
Справочник. — М.: Транспорт, 1987. — 256 с., ил., табл.
Рассмотрены функции радиоэлектронного оборудования (РЭО) воздушных су-
дов ГА; факторы, определяющие его состав и принципы комплексирования борто-
вого оборудования. Приведены сведения о радиоэлектронных устройствах связи,
навигации, посадки н управления воздушным движением. Основное внимание уде-
лено принципу действия, параметрам, структурному построению, составу аппарату-
ры и антеннам, а также компоновке бортовых радиоэлектронных устройств.
Для инженерно-технических работников, связанных с эксплуатацией РЭО воз-
душных судов, может быть полезен студентам авиационных учебных заведений. .
ББК 39.57-5
© Издательство «Транспорт», 1987.
3606040000—201
049(01)—87 246—87
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
АБП	— аппаратура ближней на-
	вигации
АВС	— аппаратура внутренней
	связи
АДН	— аппаратура дальней нави-
АДРМ	гации
	— азимутально - дальномер-
АЗП	ный радиомаяк — аппаратура записи перего-
AM	воров — амплитудная модуляция
АПЧ	— автоматическая подстрой-
	ка частоты
АРК	— автоматический радиоком-
	пас
АРМ	— азимутальный радиомаяк
АРПУ	— автономное РНУ
АРУ	— автоматическая регули-
	ровка усиления
АСП	— аппаратура системы по-
	садки
АСП/БН	— аппаратура системы по-
АУВД	садки и ближней навига- ции
	—аппаратура управления
	воздушным движением
АФС	— антеино-фидериая система
АФУ	— антенно-фидерное устрой-
	ство
ВАРУ	— временная автоматическая
	регулировка усиления
ВПП	— взлетно-посадочная поло-
	са
ВС	— воздушное судно
век	— встроенное средство конт-
вч	роля
	— высокая частота
ГА	— гражданская авиация
гмо	— гидрометеорологические
ГР/М	образования — глиссадный радиомаяк
дисс	— доплеровский измеритель
	скорости и сноса
дп	— диаграмма направленно-
	сти
ДПА	— диаграмма направленно-
	сти антенны
ДПС	— доплеровская навигацион-
	ная система
ДРМ	— дальномерный радиомаяк
миле	—индикатор на лобовом
стекле
ИНС	— инерциальная навигацион-
кдп	ная система — командно-диспетчерский
кне	пункт — комплексная навигацион-
KPM	ная система — курсовой радиомаяк
КС	— курсовая система
ксв	— коэффициент стоячей вол-
КУР	ны — курсовой угол радиостан-
м	ции — число Маха
мвл	— местные воздушные линии
МГА	— министерство граждан-
МНР	ской авиации — метеонавигациоиный ра-
МРМ	диолокатор — маркерный радиомаяк
нисз	— навигационный искусст-
нк	венный спутник Земли — навигационный комплекс
нлге	— нормы летной годности
нтд	самолетов — нормативио-техиическая
нч	документация — низкая частота
ом	— однополосная модуляция
ОС	— опорная станция
осп	— упрошенная система по-
ПИНО	садки (условно) — проекционный индикатор
ПК	навигационной обстанов- ки — пилотажный комплекс
пп	— приемопередатчик
пч	— промежуточная частота
РБН	— радиосредства ближней
РВ	навигации — радиовысотомер
РД	— радиодальномер
РМ	— радиомаяк
РМС	— радиомаячная система
РНС	— радионавигационная сис-
РНТ	тема — радионавигационная точ-
РНУ	ка — радионавигационное уст-
PC	ройство — радиостанция
3
РСБН —радиосистема ближией на-
вигации
РСБС — радиостанция ближней
связи
РСДН —радиосистема дальней на-
вигации
РСДС — радиостанция дальней
связи
РЭА	— радиоэлектронная аппара-
тура
РЭО	— радиоэлектронное обору-
дование
РЭУ	—радиоэлектронное устрой-
ство
САУ	— система автоматического
управления
СБН	— система ближней навига-
ции
СВС	— система воздушных сигна-
лов
СГУ	— самолетное громкоговоря-
щее устройство
СД	— самолетный дальномер
СНУ	—система индикации и уп-
равления
СО	— самолетный ответчик
СО УВД — самолетный ответчик сис-
тем УВД
СП	— система посадки
СПС	—система предупреждения
столкновений
СПУ	— самолетное переговорное
устройство
CPIIC	—спутниковая радионавига-
ционная система
СТС	— сверхзвуковой транспорт-
ный самолет
ГВД	— турбовинтовой двигатель
ТРД	— турбореактивный двига-
тель
УВД	— управление воздушным
движением
УВЧ	—усилитель высокой часто-
ты
УЗЧ	— усилитель звуковой часто-
ты
УКВ	— ультракороткие волны
У114	—усилитель низкой частоты
УПЧ	—усилитель промежуточной
частоты
УРМ	— угломестный радиомаяк
УРЧ	— усилитель радиочастоты
ФА) 1(4) —фазовая автоподстройка
(частоты)
ФАР	—фазированная аитеииая
решетка
ФСС	— фильтр сосредоточенной
селекции
ЦВМ — цифровая вычислительная
машина
ЦВМ НК—ЦВМ навигационного
комплекса
чм	— частотная модуляция
ЭДС	— электродвижущая сила
ЭМС	— электромагнитная совмес- тимость
С/А	— Clear Acquisition (sig- nal) — легко обнаружива- емый код (сигнал) грубо- го местоопределения
АТС RBS	— Air Traffic Control Radio Beacon System — система вторич пой p аднолокации УВД
CMN	—Control Motion Noise — шумовая погрешность уп- равления
DABS	— Discrete Address Beacon System — система вторич- ной радиолокации с ад- ресным запросом
DME	— Distanse Measurement
(DME/P)	Equipment (Precision) — оборудование для измере- ния дальности (точное)
ICAO	— International Civil Avia- tion Organization — Меж- дународная организация гражданской авиации
ILS	— Instrument Landing Sys- tem— система посадки по приборам
Loran	— Long Range Aid to Na- vigation — средство даль- ней навигации
MLS	— Microwave Landing Sys- tem— система посадки сантиметрового диапазона
Navstar	— Navigation Satellite Pro- viding Time and Range — спутниковая PHC опреде- ления дальности и време- ни
P	— Protected (signal)—за- крытый код (сигнал) точ- ного местоопределения
PFE	— Path Following Error — погрешность выдержива- ния траектории
PEN	— Path Following Noise — шумовая погрешность вы- держивания траектории
PPS	— Precision Positioning Sig- na) — код (сигнал) точно- го местоопределения
SPS	— Standard Positioning Sig- nal — код (сигнал) стан- дартного (грубого) место- определения
VOR	— VHF Omnidirectional Ra- dio Range—всенаправ- ленный радиомаяк УКВ диапазона
4
Глава 1
НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
1.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Безопасность полетов—свойство
авиационной транспортной системы,
заключающееся в ее способности осу-
ществлять воздушные перевозки без
угрозы для жизни и здоровья людей.
Воздушное судно (ВС) — самолет,
вертолет или другой летательный ап-
парат гражданского назначения.
Комплекс оборудования — сово-
купность функционально связанных
через ЦВМ датчиков, устройств и си-
стем с разнородными характеристи-
ками рабочего процесса, взаимодей-
ствующих на ВС в процессе выпол-
нения определенных полетных задач.
Комплектирование оборудова-
ния — объединение бортовых уст-
ройств в системы или комплексы, об-
рабатывающие информацию от мно-
гих датчиков и обладающие лучшими
параметрами, чем входящие в них
устройства.
Место ВС (МВС) — точка на зем-
ной поверхности, в которую в дан-
ный момент проектируется центр
масс ВС.
Микроминиатюризация — систем-
ный подход к проектированию аппа-
Iатуры с применением таких изделий
микроэлектроники, как интегральные
схемы.
Надежность — свойство объекта
«охранять во времени в определенных
пределах значения всех параметров,
характеризующих способность выпол-
ни п> требуемые функции в заданных
режимах и условиях применения,
юхнического обслуживания, ремонта,
хранения и транспортирования.
Отказ— событие, заключающееся
и нарушении работоспособного со-
г.ояиия объекта
Пространственное место ВС — точ-
ка проем ранет ва, в которой в данный
момент находится центр масс ВС.
Работоспособное состояние — со-
стояние объекта, при котором значе-
ния всех параметров, характеризую-
щих способность выполнять заданные
функции, соответствует требованиям
нормативно-технической или конст-
рукторской документации.
Радионавигационная система
(PH С) — совокупность вза им одейст-
вующи.х радиотехнических средств,
размещенных как на борту подвиж-
ного объекта, так и вне его, обеспе-
чивающая этот объект информацией
для решения частной навигационной
задачи (определение местоположения,
посадка и т. п.).
Радионавигационное устройство
(РНК) — наземная и бортовая (или
только бортовая) аппаратура, пред-
назначенная для определения одного
навигационного параметра (даль-
ности, азимута, высоты полета, ско-
рости и т. п.).
Радиоэлектронное оборудование
(РЭО) — радиотехнические и элек-
тронные устройства, устанавливаемые
на ВС для определения местоположе-
ния, обеспечения посадки, радиосвязи
и внутренней сняли и решения задач
УВД.
Резервирование — использование
дополнительных средств и (или) воз-
можностей с целью сохранения ра-
ботоспособного состояния.
Система — совокупность объектов,
соединенных между собой определен-
ной связью и взаимодействующих на
ВС в рамках единого решения ка-
кой-либо задачи.
Управление воздушным движени-
ем (УВД) — комплекс мероприятий
по планированию, координированию,
непосредственному управлению воз-
душным движением и контролю за
соблюдением установленного режима
полетов.
Элемент основной — элемент струк-
туры объекта, необходимый для вы-
5
по.тнения требуемых функций при от-
сутствии отказов его элементов.
Элемент резервный — элемент,
предназначенный для выполнения
функций основного элемента в слу-
чае отказа последнего.
Эффективность — свойство техни-
ческой системы, характеризующее
успешность выполнения поставленной
перед ней задачи в определенных
условиях эксплуатации, т. е. степень
соответствия системы своему назна-
чению.
1.2.	НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ
И ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН РЭО
Назначение РЭО — определение
мсс га и скорости ВС, предупрежде-
ние столкновении с другими ВС и
наземными препятствиями, обнару-
жение опасных гндромегеообразова-
н.ий, обеспечение радиосвязи и внут-
ренней связи на ВС и решение задач
УВД. Устанавливаемое на ВС борто
вое РЭО входит в состав радиотех-
нических средств обеспечения поле-
тов.
Радиотехнические средства обес-
печения полетов, кроме бортового
РЭО, включают соответствующие
РЭУ, размещаемые в определенных
неземных пунктах или на подвиж-
ных обьсктах, например, па искусст-
венных спутниках Земли, и исполь-
зую гея для управления воздушным
движением и оказания помощи эки-
пажу при выполнении полетного за-
дания в целях повышения безопас-
ное! и и регулярности полетов само-
летов и вертолетов ГА. Состав не-
оГходимых радиотехнических средств
зависит от выполняемого этапа по-
ле । а.
Основные этапы полета ВС пока-
заны на рис. 1.1.
Рис 1 1. Типовой профиль и основ-
ные этапы полета ВС
Этап взлета (зона А) обеспечива-
ется радиотехническими средствами
контроля высоты полета и связи.
Для контроля высоты ВС использу-
ется радиовысотомер, а для обмена
информацией между экипажем и дис-
петчерскими службами УВД — радио-
станция ближней связи (РСБС).
Этап набора высоты и выхода ВС
ь исходную точку маршрута (зона
Б) обслуживается радиосистемой
ближней навигации (РСБН), с по-
мощью которой определяется место
FC и осуществляется вывод его в
заданные пункты по трассе полета.
Вместо РСБН для решения послед-
ней задачи часто используют более
простые, но менее точные устройст-
ва — автоматические радиокомпасы,
указывающие направление на спе-
циальные (приводные) или вещатель-
ные радиостанции. Для связи со
службами УВД на этом этапе слу-
жат РСБС. В целях облегчения конт-
роля служб УВД за полетом ВС в
приаэродромной зоне с интенсивным
воздушным движением применяется
самолетный ответчик. Этот ответчик
в тот момент, когда ВС попадает в
зону действия наземного вторичного
радиолокатора системы УВД, прини-
мает сигнал запроса и автоматически
передает бортовой номер ВС, запас
топлива, высоту полета и другую
служебную информацию. Для предот-
вращения конфликтных ситуаций в
воздухе служит система предупреж-
дения столкновений ВС, в которой
путем измерения дальности до сосед-
них ВС и обмена информаций о вы-
соте полета определяется наиболее
целесообразный маневр по расхожде-
нию ВС.
Этап маршрутного полета (зона
В; обеспечивается средствами как
ближней, так и дальней связи и ра-
дионавигации Применение РСБС и
РСБН возможно в тех случаях, ког-
да либо протяженность участка
маршрутного полета невелика и ВС
все время находится в зоне действия
соответствующих наземных радио-
станций аэропорта вылета или аэро-
порта назначения, либо воздушная
трасса проходит над местностью, где
достаточно часто расположены соот-
ветствующие наземные средства. При
большой протяженности участка
маршрутного полета и отсутствии по
маршруту полета наземных радио-
станций ближней связи и навигации
для связи со службами УВД исполь-
6
Рис. 1.2. Схема классификации РЭО
зуется радиостанция дальней связи,
а для определения места ВС—аппа-
ратура радиоснстемы дальней нави-
гации Для определения места ВС
применяется также доплеровская на-
вигационная система, в которой прой-
денный ВС путь вычисляется путем
интегрирования составляющих век-
тора скорости ВС, получаемых от
доплеровского измерителя скорости.
Функцию, аналогичную доплеровской
навигационной системе, выполняет
инерциальная навигационная система,
основанная на двукратном интегри-
ровании составляющих вектора уско-
рения, измеряемых с помощью спе-
циальных, например, механических
датчиков—акселерометров. В слож-
ных метеоусловиях с помощью метео-
навигационного радиолокатора обна-
руживаются грозовые очаги и опре-
деляются их координаты. Вспомога-
тельная функция этого радиолокато-
ра — обзор земной поверхности в це-
лях получения дополнительной инфор-
мации для ориентировки экипажа.
В зонах, контролируемых наземными
системами УВД, для передачи инфор-
мации диспетчерам применяются са-
молетные ответчики.
Этап снижения (зона Г) обслужи-
вается теми же средствами что и
лап набора высоты, т. е РСБН или
«ниоматическим радиокомпасом, си-
с’гмоп предупреждения столкнове-
ний, радиовысотомером и РСБС. С
помощью РСБН или автоматическо-
го радиокомпаса ВС выводится в
точку, с которой начинается этап
посадки.
Этап посадки (зона Д) представ-
ляет собой заключительный и наибо-
лее ответственный этап полета. На
этом этапе основными средствами
являются аппаратура системы посад-
ки и радиовысотомер. С помощью
системы посадки определяется откло-
нение ВС от заданной траектории
захода на посадку с целью вывода
ВС в точку приземления. Радиовысо-
томер, контролирующий высоту по-
лета над земной поверхностью, слу-
жит основным средством на завер-
шающем участке посадки ВС. Из
снязиых устройств иа данном этапе
используется РСБС.
Классификация РЭО производит-
ся в соответствии с выполняемыми
функциями, степенью автономности и
дальностью действия аппаратуры
(рис. 1.2). По выполняемым функ-
циям различают аппаратуру связи,
навигации, посадки и УВД.
Аппаратура связи предназначена
для приема и передачи сообщений по
каналам радиосвязи, ведения перего-
воров между членами экипажа, реги-
страции этих переговоров, а также
оповещения пассажиров и трансляции
развлекательных программ в салоны.
Аппаратура навигации служит для
определения места ВС в пространст-
ве. его путевой или полной скорости,
7
а также для определения направле-
ния на характерные точки маршрута,
в которых устанавливаются специаль-
ные радиостанции или радиомаяки.
Аппаратура посадки используется
для получения на борту информации
о положении ВС в пространстве от-
носительно заданной траектории сни-
жения.
Аппаратура УВД устанавливается
на ВС для повышения безопасности
полетов и включает самолетный от-
ветчик УВД и систему предупрежде-
ния столкновений в воздухе.
По степени автономности разли-
чают автономные и неавтономные
устройства.
Автономные устройства не требу-
ют для своей работы внешних по от-
ношению к ВС наземных, спутнико-
вых или других устройств и основа-
ны на радиолокационном принципе,
т. е. приеме отраженных от земной
поверхности (а также от гидрометео-
образований) сигналов, излучаемых
данным автономным устройством. К
автономным устройствам относятся
радиовысотомеры, доплеровские изме-
рители скорости и угла сноса ВС и
метеонавигационные радиолокаторы.
Неавтономные устройства основа-
ны на приеме ВС сигналов, излучае-
мых наземными, спутниковыми или
установленными иа других ВС устрой-
ствами. Основная особенность неав-
тономных устройств заключается в
необходимости радиолинии между ВС
и совместно работающим РЭУ. По-
этому работа неавтономных устройств
возможна только в пределах зоны
действия соответствующего наземно-
го, спутникового или другого пере-
датчика. К неавтономным относятся
все устройства радиосвязи, посадки,
Рис. 1.3. Зависимость дальности пря-
мой видимости от высоты полета ВС
УВД и ряд радиоиавнгацнонных уст-
ройств.
Радиосредства ближнего действия
работают в диапазоне ультракорот-
ких воли (УКВ), т. е. используют
электромагнитные колебания с дли-
ной волны Х<10 м Радиоволны это-
го диапазона практически не огиба-
ют земную поверхность и распрост-
раняются по квазиоптическому зако-
ну. К рассматриваемым сред твам
относятся радиостанции ближней
сьязи, радиосистемы ближней нави-
гации и посадки, а также аппарату-
ра УВД и бортовые метеорадноло-
каторы. Предельная дальность дейст-
вия этих средств DmBT определяется
дальностью прямой видимости
£».пах = £>.. в = 4,1 (ГН1 + |Я2),
где Hi и Н2 — высоты установки пе-
редающей и приемной антенн в мет-
рах, а Сп.в—дальность прямой ви-
димости в километрах. Если принять,
что приемная антенна установлена,
например, на самолете, т. е. Н2—Нп,
где НП— высота полета, и WiCWn,
то приведенное выражение упроща-
ется и дальность прямой видимости
Оя.в«4.1 /К Эта формула спра-
ведлива и для определения предель-
ной дальности обнаружения назем-
ных объектов бортовым радиолока-
тором. Соответствующий последней
формуле график показан на рнс. 1.3,
где заштрихованная область озна-
чает зону, в пределах которой прием
сш налов наземной радиостанции на
ВС невозможен. При малых высотах
полета дальность работающих в УКВ
диапазоне наземных радиостанций
связи и навигации существенно со-
кращается. Для обеспечения радио-
связи н радионавигации на больших
расстояниях до наземных станций
применяют другие диапазоны волн,
на которых предельная дальность
приема сигналов не зависит от высо-
ты полета.
Радиосредства дальнего действия
работают на коротких (радиостан-
ции дальней связи) или длинных и
сверхдлинных волнах (радиосистемы
дальней навигации). В этих диапазо-
нах радиоволн дальность действия за-
висит в основном от мощности, излу-
чаемой передающей радиостанцией,
состояния ионосферы, уровня внеш-
них (атмосферных и промышленных)
Основной тип волны сигнала		УКВ			ДКМВ	ГКМВ	ЧЛМВ	МРМВ
		емв	дм в	МВ				
Пространственная						жж		
Пространственный волновод								'7///////,
Поверхностная						^т/7/б		
Тропосферная								
Атмосферные помехи							777777/7/7	
Л,м	/ f. МГц	3!		Г)~г	Ю~’	1	>3‘,56SlO'	Юг	I03	«						7*	Ю5
		woo зооо зоо	зо	з	о.з	о.оз о.ооз						
Диапазоны, выделенные для радио- средств обеспечения полетов	PCLC				Vs////////			
	РОДС		V,	71 И				
	СО УВД		1					
	РСБН		V/A		1			
	РСДН						1	ZZQ
	СРНС		п.					
	АРК					W7M/.	/Л	
	СП	I			Т			
	РВ							
	инее	1111						
	МНР							
	СПС		-J						
Рис. 1.4 Основные типы радиоволн, интенсивность атмосферных помех и рас-
пределение частот между радиотехническими средствами обеспечения полетов:
С.МВ — сантиметровые волны; ДМВ — дециметровые волны; МВ — метровые волны
ДКМВ — декаметровые (короткие) волны: ГКМВ — гектометровые (средние) волны’
КЛМВ — километровые (длинные) волны; МРМВ — мириаметровые (сверхдлииные) волны-’
f и X — частота и длина волны радиосигнала
помех и чувствительности приемного
устройства.
Распределение частотного диапазо-
на между бортовыми средствами обес-
печения полетов показано на рис. 14.
Диапазон ультракоротких воли
выделен для радиосредств ближней
связи и навигации, автономных РЭУ.
систем посадки и УВД, а также для
спутниковых навигационных систем.
Основные достоинства этого диапа-
зона — малый уровень внешних по-
мех. независимость м'ощиости и дру-
। их параметров принимаемых сигна-
лов от времени суток и времени года,
малые размеры антенн и большая ши-
рина этого диапазона. Последний
<|>актор (т. е. большое значение раз-
 IOCII1 [max fmln> Г Де fmax И fm(n —
верхняя и нижняя гранитные частоты
тиапазона) дает возможность выде-
лать в диапазоне УКВ значительное
число каналов связи для работы раз-
личных радиотехнических средств
(1.16л. 1.1). Число каналов связи
Н к.с — (/щах	/1п(п)/А/к.с»
где Afx.c — разнос несущих частот
с<1ссдппх каналов (в предельном слу-
IIH ранный ширине спектра излучае-
мою сигнала). Ограниченная прямой
видимостью дальность действия ра-
диосредств УКВ диапазона способст-
вует уменьшению взаимных помех
между радиостанциями (даже при
работе их на одной несущей частоте)
и внешних помех, если их источник
Таблица 1.1. Возможное число
радиотехнических средств,
работающих в различных
диапазонах радиочастот
(AfK.c = 5 кГц)
Радиоволны	Гранич- ные час- тоты диапа- зона, кГц		А'к.с
	Лп1п		
Мириаметровые	3	30	5
(МРМВ) Километровые	30	300	5’
(КЛМВ) Гектометровые	300	3000	540
(ГКМВ) Декаметровые	3103	3-104	54 102
(ДКМВ) Метровые (МВ)	3-10«	3-105	54-Ю3
9
находится за пределами прямой ви-
димости.
Для бортовых метеопавигационных
радиолокаторов выделены частоты
вблизи 10 ГГц (длина волны 7. ~
«3 см). Эта частота является опти-
мальной: с ее увеличением возрас-
тает поглощение электромагнитной
энергии в тропосфере (в парах во-
ды), а при уменьшении увеличивают-
ся размеры аитепиы, требуемые для
обеспечения заданных параметров ра-
диолокатора (дальность, разрешаю-
щая способность и точность по угло-
вым координатам).
Диапазон декаметровых волн
предназначен только для дальней ра-
диосвязи (радиостанции дальней свя-
зи). Достоинства этого диапазона —
малое поглощение электромагнитной
энергии и возможность построения
достаточно эффективных бортовых
антенн. Эти факторы позволяют обес-
печивать радиосвязь на расстояниях
в несколько тысяч километров при
мощности передатчика, не превышаю-
щей 100 ... 400 Вт. Декаметровый диа-
пазон для радионавигационных целей
не используется из-за сильной зави-
симости поля в точке приема от со-
стояния ионосферы (т. е. от времени
суток и времени года). В радиостан-
циях дальней связи уменьшение это-
го влияния иа качество связи дости-
гается сменой несущих частот.
Диапазон гектометровых волн ис-
пользуется для автоматического ра-
диокомпаса и для связи в полярных
областях Земли, где радиосвязь на
декаметровых волнах может нару-
шаться из-за ионосферных возмуще-
ний, связанных с солнечной актив-
ностью.
Диапазоны километровых и ми-
риаметровых волн применяются в ра-
диосистемах дальней навигации. В
этих диапазонах изменения парамет-
ров принимаемых сигналов поддаются
расчету и прогнозу и учитываются
при измерениях. Бортовая аппарату-
ра дальней радионавигации опреде-
ляет местоположение ВС только по
принимаемому сигналу. Отсутствие
передатчика ь бортовой аппаратуре
позволяет снизить требования к ан-
теннам ВС и упростить их конструк-
цию.
Дальность радиосистем дальней
навигации определяется в основном
мощностью наземных станций и уров-
нем помех в точке приема.
10
1.3.	ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ РЭО
Эффективность ВС является функ-
цией общих параметров РЭО, кото-
рые характеризуют бортовую аппара-
туру независимо от ее функциональ-
ного назначения. При оценке эффек-
тивности исходят нз системного под-
хода, при котором ВС рассматрива-
ется как элемент большой системы,
предназначенной для решения опре-
деленных народнохозяйственных за-
дач. Применительно к самолетам и
вертолетам ГА такой системой яв-
ляется авиационная транспортная си-
стема, предназначенная для перевоз-
ки пассажиров, почты и грузов. В со-
став этой системы входят ВС, эки-
паж, службы подготовки и обеспече-
ния полета, служба УВД. От пара-
метров каждого из элементов такой
системы зависит степень соответствия
системы своему назначению. В свою
очередь, летно-техническне характе-
ристики ВС, безопасность и регуляр-
ность полетов, влияющие на эффек-
тивность авиационной транспортной
системы, определяются общими па-
раметрами его оборудования. К ос-
новным общим параметрам РЭО от-
носятся; надежность, контролепригод-
ность. масса, объем, потребляемая
от источников бортового электропи-
тания мощность и стоимость жизнен-
ного цикла оборудования. Степень
важности того илн иного нз этих па-
раметров зависит от конкретного наз-
начения ВС. К общим следует отне-
сти и конструктивные параметры, ха-
рактеризующие компоновку оборудо-
вания РЭО и его антенн на ВС.
Надежность РЭО зависит от сте-
пени совершенства отдельных РЭУ,
качества технического обслуживания
и условий эксплуатации бортового
оборудования.
Основные показатели надежности:
вероятность безотказной работы,
т. е. вероятность того, что в преде-
лах заданной наработки отказ объек-
та ие возникает;
интенсивность отказов, т. е. услов-
ная плотность вероятности возникно-
вения отказа иевосстанавливаемого
объекта, определяемая для рассмат-
риваемого момента времени при ус-
ловии, что до этого момента отказ
не возник;
средняя наработка до отказа, т. е.
математическое ожидание наработки
объекта (продолжительности времени
его работы) до первого отказа.
Рис. 1.5. Зависимость вероятности
безотказной работы Р от отношения
наработки к среднему времени нара-
ботки до отказа to/Tep
Для большинства сложных РЭУ
типично экспоненциальное распреде-
ление вероятности безотказной рабо-
ты (рис. 1.5).
P(t0) = exp( — Мо),
где to — наработка РЭУ; 1 — интен-
сивность отказов. Предположение о
постоянстве X означает, что периоды
приработки и старения РЭУ не рас-
сматриваются, одиако при этом ие
исключаются внезапные отказы. При
экспоненциальном законе распределе-
ния вероятности безотказной работы
Х--1/Гср, где ТСр — среднее время на-
работки до отказа. Вероятность
Р(?г.) за время ГСр составляет при-
мерно 0,37 и поэтому нельзя счи-
тать, что за время Гср отказы ие
произойдут.
Надежность отдельных РЭУ сни-
жается по мере роста сложности и
увеличения функциональных возмож-
ностей. Для современной бортовой
РЭЛ характерно значение средней на-
работки до отказа Гср=1000...
4000 ч*. Значение Гср возрастает с
увеличением степени микроминиатю-
ризации аппаратуры. Радикальным
методом повышения надежности РЭО
является резервирование аппаратуры.
* Бортовая РЭА может характе-
ризоваться этим параметром, так как
в полете ее восстановление ие произ-
водится.
Постоянное резервирование (рис.
1.6) представляет собой резервирова-
ние без перестройки структуры объ-
екта при отказе его элементов. При
п параллельно включенных элемен-
тах кратность резерва Np, т. е. отно-
шение числа резервных элементов к
числу резервируемых нми основных
элементов, равна п—1. Если надеж-
ности основных и резервных уст-
ройств одинаковы, а распределения
вероятности безотказной работы экс-
поненциальные, то постоянное резер-
вирование характеризуется следую-
щими параметрами:
вероятностью безотказной работы
(рис. 1.7)
Л>('о) = 1 — [1 — ехр ( — ХГо)]";
Рис. 1.6. Схема постоянного резерви-
рования (а) и резервирования заме-
щением (б) при однократном резерве
л=2 (дублировании): РЭУ-0 и
РЭУ-Р—основное и резервное РЭУ;
ДПУ — логическое переключающее
устройство
Рис. 1.7. Зависимость вероятности
безотказной работы резервируемого
устройства Р, от вероятности безот-
казной работы нерезервируемого уст-
ройства Р при постоянном резервиро-
вании
И
Рис. 1.8. Зависимость относительной
интенсивности отказов XP/Z от произ-
ведения интенсивности отказов нере-
зервнруемого устройства на наработ-
ку Мо:
-	постоянное резервирование;
— — — — резервирование замещением
интенсивностью отказов (рис. 1.8)
Ар ('о) = nk [1 — ехр ( — кД)]п X
X ехр ( — к/0)/{ 1 — [1 —
— ехр ( — М0)]!я lгXnton~,;
средней наработкой до отказа
Гср.р ~ (б, 577 + 1п л) Гср,
где Л н Гср — параметры одного уст-
ройства.
Рассматриваемый метод резерви-
рования целесообразно использовать
на относительно коротких интерва-
лах работы устройства (например, на
этапе посадки), так как интенсив-
ность отказов монотонно возрастает
с увеличением интервала t0, стремясь
в пределе к X. Увеличение кратности
резерва сопровождается сравнитель-
но медленным ростом значения Гср.р
(рис. 1.9). Кратность резерва, необ-
ходимая для получения заданного
значения Рр (t0) при данной вероят-
ности безотказной работы одного
устройства P(t0), определяется из
выражения
Л7р = 1 -Н lg [1 —
— Pv (<о)1	— ехр ( — Ц))].
Резервирование замещением, т. е.
динамическое резервирование, при
котором группа основных элементов
объекта резервируется одним или не-
сколькими резервными элементами,
каждый из которых может заменить
любой отказавший основной элемент
в данной группе в тех же условиях,
но при нсиагруженном резерве, ха-
рактеризуется следующими парамет-
рами:
вероятностью безотказной работы
<30
Рр(<о)=1- £	!] X
Л-п
X ехр ( — Мо) = 1 — Г (л, М0)/Г(п),
где Г (и, л/0) и Г(л)—неполная и
полная гамма-функцин;
интенсивностью отказов
хР(<о) = «4(Ч)п-1/(л- 1)4 х
х
п—I
Л-0
—1
средней наработкой до отказа
Ге,.р=лГСр.
При неиагружеином резерве и
одинаковой кратности резерва сред-
няя наработка на отказ существенно
больше, чем при постоянном резер-
вировании.
Кратность резерва позволяет по-
лучить практически любую надеж-
ность РЭА, например, близкую к на-
дежности двигателей или конструк-
ции самолета (1« 10 9 1/ч). Одиако
при этом пропорционально кратности
Рнс. 1.9. Зависимость отношения
среднего времени наработки до отка-
за резервируемого устройства Г, Р р
к аналогичному показателю нерезер-
вируемого устройства Гср от крат-
ности резерва Nf:
/ — постоянное резервирование; 2 — резер-
вирование замещением
12
резерва увеличиваются масса, объем,
потребляемая мощность (при нагру-
женном резерве) н стоимость РЭА
Зависимость стоимости аппаратуры
С=СР+Сп+С, (здесь Ср, Сп и Ся —
стоимость разработки, производства и
эксплуатации соответственно) от ве-
роятности безотказной работы имеет
минимум при некоторой вероятности
Рен, являющейся оптимальной с эко-
номической точки зрения (рис. 1.10).
В авиационной радиоэлектронике, где
надежность аппаратуры связана с
безопасностью полетов, в ряде слу-
чаев целесообразно использовать ап-
паратуру, у которой Рр>Р0₽1-
Контролепригодность РЭА — свой-
ство объекта, которое характеризует
его приспособленность к проведению
контроля, т. е. получению информа-
ции для оценки соответствия состоя-
ния объекта техническим нормам с
целью обнаружения отказа и опреде-
ления места неисправности. Оно на-
правлено на повышение надежности
РЭА, так как позволяет оперативно
обнаруживать ухудшение параметров
отдельных элементов или всего уст-
ройства в целом и предупреждать
возникновение отказов путем свое
временного ремонта или замены обо-
рудования. Эта же мера дает воз-
можность выявить отказавшее уст-
ройство и предупредить экипаж о не-
правильном его функционировании.
Контролепригодность предполага-
ет наличие специальных выводов от
отдельных функционально важных
элементов РЭУ для ввода сигналов
от источника, имитирующего нор-
мальные для РЭУ внешние воздей-
ствия (генератор стимулирующих сиг-
налов), и получения отклика РЭУ на
эти сигналы. При этом возможно
применение систем автоматической
проверки, в том числе и включенных
в состав РЭА встроенных средств
контроля. Такие средства обязатель-
но предусматриваются в конструкции
РЭА наряду со средствами сопряже-
ния с внешними устройствами конт-
роля работоспособности аппаратуры.
Встроенные средства контроля
(ВСК) предназначены для проверки
соответствия параметров РЭУ норма-
тивно-технической документации и
состоят из встроенного в РЭУ гене-
ратора стимулирующих сигналов и
выходных устройств, сигналы кото-
рых характеризуют качество работы
данного РЭУ. Эти средства — необ-
ходимые элементы при резервирова-
Рис. 1.10. Зависимость стоимости С
резервированного устройства от ве-
роятности его безотказной работы Рр
нии замещением. С помощью ВСК
определяется выход параметров ос-
новного РЭУ за пределы допусков и
осуществляется переключение на ре-
зервное устройство. В простейших
ВСК проверяют только функциониро-
вание данного РЭУ по показаниям
штатного индикатора, а в наиболее
сложных возможно не только опре-
деление отклонения параметров от
заданных значений но и выявление
места неисправности непосредственно
на борту ВС (до уровня сменного
блока).
Глубина контроля — основной па-
раметр, характеризующий качество
ВСК, и определяется из выражения
а—^Рк/Р, где Рк и Р — вероятности
безотказной работы контролируемых
элементов РЭУ и всего РЭУ в це-
лом. От глубины контроля зависит
надежность резервированного уст-
ройства. При резервировании одного
устройства другим, имеющим такую
же надежность, вероятность безотказ-
ной работы дублированного устрой-
ства Рд=Рр (2—Р«р), где Pv — ве-
роятность безотказной работы резер-
вированного устройства, снижающая-
ся с уменьшением глубины контроля
(рис. 1.11). Надежность резервируе-
мых устройств тем больше, чем боль-
шее число их компонентов (узлов,
блоков и т. д.) охвачено встроенным
контролем, т. е. чем больше глубина
контроля. С увеличением глубины
контроля снижается и вероятность
использования экипажем неисправно-
го устройства или системы Р (рис.
1.12), которая определяется из вы-
ражения Р= 1—Р,_«. Современная
бортовая РЭА имеет глубину конт-
роля 0,8 и более.
13
Рис. 1,11, Зависимость вероятности
безотказной работы дублированного
устройства Рп от глубины контроля q
и от теоретического значения вероят-
ности безотказной работы резервируе-
мого устройства Рр
Рис. 1.12. Зависимость вероятности
использования неисправного устрой-
ства Р от глубины контроля q
Масса РЭО влияет на эффектив-
ность ВС, так как ее увеличение при-
водит к сокращению дальности и про-
должительности полета, уменьшению
полезной нагрузки ВС и ухудшению
его летно-технических характеристик.
Для оценки влияния массы РЭО на
характеристики ВС целесообразно
выделить два класса ВС: с заданной
постоянной взлетной массой и с за-
данными летиыми характеристиками
и полезной нагрузкой.
Изменение массы РЭО при посто-
янной взлетной массе ВС приводит
к необходимости изменения либо по-
лезной нагрузки, либо запаса топли-
ва. Если допустить, что изменение
14
массы РЭО щр компенсируется за
счет изменения Дтт запаса топлива,
то уменьшение или увеличение массы
РЭО Дщр сопровождается соответст-
венно ростом или снижением даль-
ности полета (или его продолжитель-
ности) :
Р«2 lg \mB/(ma — mt +AmT)]
£>nl	1g [слв/(щв —mr)]
где Dni и D„2 — дальность полета при
начальном значении массы РЭО н
после изменения последней; ma —
взлетная масса ВС (постоянная);
— масса топлива при начальном
значении массы РЭО. График, хапак-
теризующий приведенную зависи-
мость, показан на рис. 1.13.
Изменение массы РЭО при
заданных полезной нагрузке и лет-
ных характеристиках ВС приводит к
изменению Дшв взлетной массы ВС
(рис. 1.14):
(Д/пв/Д/Лр)т = твЦта к-j- /Пр),
где тп я — масса полезной нагрузки.
Изменения взлетной массы обуслов-
лены в основном конструктивными
затратами, которые, в свою очередь,
влияют на характеристики двигатель-
ной установки, обеспечивающей за-
данные значения полезной нагрузки и
летных характеристик ВС. На совре-
Рис. 1.13. Зависимость приращения
дальности ДОП или продолжитель-
ности ДГП полета от относительного
изменения массы топлива Д/пт//пт
Рис. 1.14. Зависимость отношения приращения взлетной массы ВС к соответст-
вующему приращению массы РЭО от относительной массы полезной нагрузки
ГИпв/тЛв
менных гражданских магистральных
самолетах, для которых отношения
тв.в/тя и mvlmv близки соответст-
венно к 0,25 и 0,01, установка допол-
нительного РЭО приводит к росту
массы конструкции и двигательной
установки примерно на 4 кг. Конст-
руктивные затраты увеличиваются с
улучшением летио-технических харак-
теристик ВС. Например, на сверхзву-
ковом самолете Concorde определяю-
щие приращение взлетной массы иа
единицу массы РЭО параметры со-
ставляют тп.н/«в=0,77 и т-р/гпв =
=0,007. При этом отношение
(Д/Пв/Атр)т« 13.
Масса отдельных РЭУ зависит
главным образом от элементной ба-
зы, на основе которой построено дан-
ное устройство, и уменьшается по
мере перехода от полупроводниковых
приборов к интегральным и большим
интегральным схемам. При данной
элементной базе и наличии в составе
РЭУ передатчика масса устройства
возрастает с увеличением излучаемой
мощности (а следовательно, и даль-
ности действия). Кроме того, масса
РЭУ зависит от числа выполняемых
функций. Многофункциональные уст-
ройства, как правило, имеют большую
массу, чем те, которые выполняют
одну из функций. Одиако масса
многофункционального РЭУ меньше,
чем масса совокупности устройств,
выполняющих те же функции.
Проводимая в технической доку-
ментации и в последующих разделах
справочника масса РЭУ дается обыч-
но без учета кабельной сети (сило-
вой и информационной), необходимой
для работы данного устройства, а
также, как правило, без учета амор-
тизационных рам. Масса кабельной
сети, крепежных и установочных эле-
ментов зависит от компоновки обо-
рудования на борту самолета и по-
этому определение соотношения этой
массы и массы РЭО в целом пред-
ставляет существенные трудности.
Для приближенной оценки можно
считать, что в аппаратуре иа электро-
15
вакуумных приборах отношение
Я!«.г/ир, где тк.с — масса кабельной
сети с установочными элементами со-
ставляет 0,25. Для бортовой аппара-
туры при отсутствии мультиплекси-
рования это соотношение близко к 0,5
п имеет тенденцию к снижению при
улучшении технологии производства
кабелей, разъемов и крепежных эле-
ментов. Снижение доли массы РЭО
в балансе масс ВС достигается ра-
циональной компоновкой оборудова-
ния и при использовании встроенных
и конструкцию планера элементов
оборудования (особенно антеии).
Объем РЭО по-разному сказывает-
ся на характеристиках ВС с постоян-
ной взлетной массой или постоянны-
ми полезной нагрузкой и летными ха-
рактеристиками.
Изменение объема РЭО при по-
стоянной взлетной массе, если оно не
сопровождается изменением массы
оборудования не влияет на парамет-
ры ВС.
Изменение объема РЭО при за-
данных полезной нагрузке и летных
характеристиках ВС приводит к из-
менению взлетной массы (рис. 1.15)
Дтв/ДУр = гпв/(Ип.н + Ир),
где Ип.н и Ур — объемы полезной
нагрузки и РЭО соответственно Это
выражение справедливо при измене-
нии объема РЭО как сопровождаю-
Рис. 1.15. Зависимость отношения
приращения взлетной массы А/ив к
соответствующему приращению объе-
ма РЭО ЛУР от отношения объема
полезной нагрузки Уп.в к взлетной
массе
шегося, так и ие сопровождающегося
изменением массы РЭО. В последнем
случае
/ Л/пв \	Рр^в
\ /V Pii.h^u.h 4” РрЩр
где рП.н — удельная плотность полез-
ной нагрузки; рр и р'р — удельная
плотность РЭО соответственно до и
после замены отдельных устройств.
При Рр = р'р=рп.и это выражение
совпадает с тем, которое характери-
зует изменение взлетной массы ВС
при увеличении или уменьшении мас-
сы РЭО. Если р'р=рр, а рп.н<рР, то
влияние изменения объема будет
больше, чем изменения массы. При
увеличении удельной плотности РЭО
(например, из-за установки нового
оборудования) это влияние измене-
ния объема на взлетную массу ВС
увеличивается.
Объем отдельных РЭУ зависит от
тех же факторов, что и их масса.
Основной метод снижения объема
РЭУ — микроминиатюризация аппа-
ратуры. При этом одновременно воз-
растает удельная плотность РЭО.
Для современной РЭА с учетом кон-
структивных потерь эта плотность
составляет 1 кг/дм3. Удельная плот-
ность кабельной сети на современных
ВС близка к 0,8 кг/дм3.
Мощность, потребляемая РЭО, кос-
венно влияет на характеристики ВС.
Увеличение потребляемой мощности
приводит к росту массы источников
питания РЭУ. При оценке влияния
рассматриваемого фактора можно
принять, что масса источников пита-
ния примерно равна 1 кг/кВт, а их
удельная плотность того же поряд-
ка, как и у РЭО. С ростом потреб-
ляемой РЭО мощности возрастают
требования и к системе электроснаб-
жения ВС, что может привести к
увеличению взлетной массы ВС илн
сокращению его полезной нагрузки
или запаса топлива. Радикальным
средством снижения потребляемой
мощности является микроминиатюри-
зация РЭА.
Стоимость жизненного цикла РЭО
влияет и а экономическую эффектив-
ность ВС и представляет собой ко-
личественную характеристику комп-
лексной оценки стоимости разработ-
ки. производства и эксплуатации
авиационного оборудования. Эта ха-
рактеристика складывается из стои-
мости самого оборудования, вклю-
16
чающей расходы иа разработку и
производство, из стоимостей его мон-
тажа на ВС и технического обслу-
живания РЭО.
Стоимость РЭО составляет значи-
тельную долю от стоимости ВС. На-
пример, стоимость РЭО равна при-
мерно 15 и 25% стоимости самоле-
тов Caravelle и Airbus соответствен-
но. Стоимость РЭО возрастает по
мере усложнения отдельных РЭУ и
увеличения числа выполняемых этими
устройствами функций, достигая зна-
чений, превышающих 50% от стои-
мости ВС. Стоимость 1 кг массы РЭО
равна 6000 руб. за время эксплуата-
ции. Анализ РЭА, выпускаемой зару-
бежными фирмами, показывает, что
стоимость 1 кг аппаратуры состав-
ляет 4500 дол/кг, что примерно на
порядок превышает стоимость конст-
pj кции ВС. При этом стоимость ка-
бельной сети равна ~300 дол/кг
(— 3000 дол/км). Стоимость оборудо-
вания связана с его сложностью экс-
поненциальной зависимостью (рис.
1.16), поэтому уменьшение стоимости
может быть достигнуто только сни-
жением требований на параметры
РЭО, что не всегда возможно и це-
лесообразно. Доля стоимости РЭА в
стоимости ее жизненного цикла обыч-
но равна 20 ... 50%.
Стоимость монтажно-регулировоч-
ных работ при установке оборудова-
ния на ЛА составляет 30... 40% от
стоимости аппаратуры и зависит от
компоновки РЭО на ВС, степени со-
вершенства РЭА, а также от ряда
факторов, характеризующих произ-
водство ВС.
Стоимость технического обслужи-
вания (стоимость эксплуатации)
РЭО, как правило, составляет основ-
ную долю стоимости его жизненного
цикла. Общие затраты на ремонт и
техническое обслуживание РЭО мо-
гут в 5... 10 раз превышать его за-
купочную стоимость. Поэтому сокра-
щение эксплуатационных расходов
даже на 10% позволяет при пяти-
летием сроке эксплуатации окупить
стоимость оборудования. Стоимость
эксплуатации РЭО имеет тенденцию
к повышению, что объясняется в основ-
ном ростом сложности бортовой РЭА.
Одним из методов снижения эксплуа-
тационных расходов является стан-
дартизация блоков различных РЭУ,
а также модульная конструкция ап-
паратуры. Существенное значение
имеет совцнвамаанввмамша1мммм
Рис. 1.16. Зависимость относительной
стоимости устройства Сот от слож-
ности аппаратуры, т. е. от числа ее
элементов V
го обслуживания, а также примене-
ние эффективных средств контроля,
в том числе и встроенных в аппара-
туру, позволяющих определить не-
исправный блок (или модуль) непо-
средственно на борту ВС. Облегче-
нию технического обслуживания и
снижению его стоимости способству-
ет и рациональная компоновка РЭО
на ВС, при которой упрощаются до-
ступ к РЭА и ее замена в случае
необходимости.
Значения основных общих пара-
метров РЭА, эксплуатируемой на
самолетах и вертолетах гражданской
авиации, приведены в табл. 1.2. Дан-
ные этой таблицы соответствуют ап-
паратуре конца 60-х и начала 70-х
годов, в которой еще не нашли ши-
рокого применения достижения мик-
роэлектроники. Верхний индекс «2»
при типе аппаратуры означает, что
значения параметров даны для сдво-
енного комплекта аппаратуры.
Улучшение общих параметров
РЭО основано иа применении про-
грессивных методов конструирования
РЭА и построения бортовых систем,
отражающих основные тенденции
развития бортового оборудования:
микроминиатюризацию и комплекси-
рование аппаратуры.
Микроминиатюризация представ-
ляет собой средство существенного
улучшения общих параметров РЭА.
Потенциальные возможности микро-
миниатюризации иллюстрируются
17
Таблица 1.2. Значения основных
общих параметров РЭА
РЭА	Мас- са, кг	Объем, дм3	Потреб- ляемая мощ- ность, Вт
РСБС	5,7	4,13	85
РСДС	19	25,7	600
СПУ	15	9	25
С ГУ	9,5	8	70
ЛЗП	4	3,1	20
РСБН	73	86,8	375
РД	16	9,8	190
АРК	15	11,6	90
АСН/БН2	35	18,7	220
РВ	10	13,6	110
РСДН	15,7	18,4	66
ДИСС	22,6	29,5	130
ИНС	18	17	160
ИНР	30,5	31,3	487
СО УВД	17,9	27,5	140
ЦВМ НК	15	15	100
Примечания. 1. Таблица состав-
лена по данным аппаратуры, рассматри-
ваемой в данном Справочнике.
2. Показатель степени при обозначении
РЭА указывает иа сдвоенный комплект.
коэффициентом дезинтеграции q, т. е.
отношением конструктивных показа-
телей (массы, объема и др.) иа раз-
личных уровнях компоновки РЭА.
1!а уровне блока коэффициенты q по
массе и объему составляют qm =
—rri(,lmN и qv=VtslVn, где me и
Ve — масса и объем блока, а ты и
V.v—масса и объем элементов
(ППП, ИС, БИС и т. п.). В зависи-
мости от конструкций блока и его
элементов значение qv в цифровой
аппаратуре III поколения имеет по-
рядок нескольких тысяч, а в аппара-
туре IV поколения — нескольких со-
тен. Значения qm в аналогичной ап-
паратуре составляют 50 ... 70. В ана-
логовой аппаратуре IV поколения
qv« 1800, а <?т=120. Тем не меиее
реальный выигрыш, получаемый при
микроминиатюризации аппаратуры,
достигает весьма существенных зна-
чений (рис. 1.17).
Наибольшее улучшение общих па-
раметров РЭО дает комплексная
микроминиатюризация бортового обо-
рудования, при которой все без ис-
ключения устанавливаемые на ВС
блоки и устройства строятся на осно-
ве использования современных до-
табл. 1.3, в которой приняты сле-
дующие обозначения: ЭВП — электро-
вакуумные приборы; ППП — полу-
проводниковые приборы; ИС — интег-
ральные схемы; БИС — большие ин-
тегральные схемы. Однако степень
реального улучшения параметров су-
щественно ниже указанной в табли-
це, что объясняется неэффектив-
ностью конструкции, характеризуемой
Таблица 1.3. Основные
относительные параметры РЭА
различных поколений (за единицу
приняты параметры аппаратуры
IV поколения)
Рис. 1.17. Изменение относительных
значений основных общих парамет-
ров РЭО по годам (за единицу при-
нята РЭА II поколения выпуска
1975 г.):
/ — потребляемая мощность; 2 — стоимость;
3 — масса; 4 — объем РЭО
ЭВП
ППП
ИС
БИС
400
600
50
7000 2500
700	400
7	5
1	1
5000
50
3
1
150
30
5
18
стиженнй микроэлектронной техники.
При этом в несколько раз снижают-
ся масса и объем бортового оборудо-
вания, а также и потребляемая им
мощность при одновременном значи-
тельном увеличении его надежности.
Одиако микроминиатюризация
приводит к появлению ряда новых
проблем. Одна из них связана с вы-
сокой плотностью размещения от-
дельных элементов схемы в часто
герметизированных блоках малых
размеров. В таких микроэлектронных
блоках усложняется теплоотвод от
энергетически напряженных узлов,
что требует увеличения мощности си-
стемы охлаждения РЭА, а следова-
тельно, увеличения ее массы, объема
и потребляемой мощности. Вторая
проблема возникает из-за недоста-
точного пока еще к.п.д. полупровод-
никовых генераторных приборов, ра-
ботающих на сантиметровых волнах
(2 ... 15% при выходной мощности
0.05 ... 50 Вт). Использование гене-
раторов с такими параметрами в мощ-
ных передающих устройствах саити
метрового диапазона (например, в
бортовых радиолокаторах) встречает
серьезные трудности как при получе-
нии требуемой мощности излучаемого
сигнала, так и при отводе тепла, вы-
деление которого увеличивается с
ростом излучаемой мощности и сни-
жением к.п д.
Комплексирование оборудования
представляет собой средство построе-
ния систем, обладающих лучшими
параметрами, чем входящие в них
устройства. Наиболее широко приме-
няются два вида комплексирования:
системное и функциональное.
Системное комплексирование пред-
полагает объединение аппаратуры
нескольких систем (датчиков), выпол-
няющих одинаковые функции, ио
основанных иа различных физических
принципах, в единую комплексную
систему (см. гл. 6), главным эле-
ментом которой является бортовая
центральная или специализированная
ЦВМ (процессор). Эта ЦВМ выпол-
няет совместную обработку получае-
мой от датчиков информации с целью
повышения точности комплексной си-
стемы. Основная особенность комп-
лексной системы—ее структурная и
информационная избыточность, бла-
годаря которой достигается ие толь-
ко повышение точности, но и увели-
чение надежности, так как датчики
комплексной системы взаимно резер-
вируют друг друга. В комплексных
системах, в качестве датчиков могут
применяться меиее точные, а следо-
вательно, и более простые и деше-
вые устройства или системы.
Функциональное комплексирова-
ние основано на объединении отдель-
ных выполняющих одинаковые функ-
ции элементов различных устройств,
и систем, оставляя раздельными толь-
ко устройства обработки информа-
ции этих систем. Примером функцио-
нального комплексирования служит
комплексная система связи и навига-
ции, в которой используются общие
передающее и приемное устройства
для излучения и выделения сигналов
близких по диапазону радиостанций
ближией связи, радиоснстемы ближ-
ней навигации и ответчика УВД (см.
рис. 1.4). В такой системе удается в
несколько раз снизить массу, объем,
потребляемую мощность и стоимость
по сравнению с совокупностью от-
дельных устройств, выполняющих те
же функции. Недостаток функцио-
нального комплексирования — труд-
ность обеспечения высокой надежно-
сти общего передающего или прием-
ного устройства, отказ которого вле-
чет за собой выход из строя сразу
нескольких функционально объеди-
ненных систем и устройств.
1.4. СОСТАВ РЭО
Минимальный состав определяет-
ся функциями, которые должна вы-
полнять бортовая РЭА на всех ВС
независимо от их назначения (связь
с диспетчерской службой УВД и
между членами экипажа, вывод иа
аэродром посадки и оказание помо-
щи в осуществлении посадки) и
включает: радиостанцию ближней
связи и переговорное устройство, ав-
томатический радиокомпас, маркер-
ный радиоприемник системы посадки
и радиовысотомер. На самолетах со
взлетной массой, превышающей 6 т,
устанавливают ответчик УВД.
Полный состав (табл. 1.4) зави-
сит от назначения ВС. Поэтому на
различных вариантах самолета или
вертолета определенного типа может
устанавливаться разное РЭО, состав
которого определяется характером
выполняемых данным вариантом ВС
задач.
Основные факторы, связанные с
назначением ВС и влияющие иа пол-
19
Таблица 1.4. Ориентировочный
Тип	вс	Класс ВС	Характеристики ВС						Аппаратура связи					
			, Оп, тыс. км	VKp, км/ч	ия ,nH	S) Е	Категория минимума по- годы 		Число членов экипажа	РСБС	РСДС	АВС		АЗП	
											СПУ	1	СГУ		
Вертолеты		IV	0,3.. .0,45	120	3,5*	2	—	1	+					
		III	0,4...0,6	150	3*	2.. .5	—	1...2	4	4	+			
		I	0,2.. .1	180	3—5*	>10	—	2...5	4	+(+)	+		4	
Самолеты		IV	d	180	4,5*	>10	—-	1...2	+	+	4		4	
MBJ1		III	d	450	8,4*	10.. .30	I	3	Ч-+	+	4	4	-Г	
	ближ-	III	1...2.5	550	6	10. . .30	I	2. ..3			+	4	4	
X	ние	II	1. ..2,5	850	10	30.. ,75	I	3	-Ы-	+	+	4-	Ч	
ч W S	сред-	II	2,5.. .6	850	10	30.. .75	I	3...4	-|—|-	+	+	4	4	
	ние	I	2,5.. .6	900	10	>75	II	3. ..5	44	4(4)	+	4	4	
га S ? 3	даль-	I	>6	900	10	>75	II	5...6	44	4(4)	+	4	4	
	ние	I	>6	2500	20	>75	III	3...4	4—h	44	4	4	-Г	
* Практический потолок.
Примечание. «+» означает установку одного комплекта РЭА, а
«( + )» — ВОЗ-
вый состав РЭО, включают дальность
полета Оп, высоту крейсерского по-
лета Нкр, условия выполнения поле-
та и посадки, состав экипажа и
взлетную массу ВС т„.
Дальность полета влияет на со-
став РЭО связи и навигации, что
обусловлено, во-первых, ограничени-
ем дальности действия радиосредств
УКВ диапазона дальностью прямой
видимости D ,.к, во-вторых, продол-
жительностью полета и ограниченной
надежностью РЭО.
Прн	(рис. 1.18) функ-
ции связи и навигации могут быть
выполнены с помощью радиостанции
ближией связи и радиосистемы ближ-
ней навигации. Если же £>п>2Оп.в,
то иа среднем участке трассы прием
сигналов наземных устройств связи и
навигации, работающих в УКВ диа-
пазоне и установленных в аэропортах
20
вылета АВ и назначения АН, стано-
вится невозможным и для обеспече-
ния полета необходимы дополнитель-
ные средства: радиостанция дальней
Рис. 1.18. Зоны действия УКВ средств
обеспечения полетов, установленных
в начальном и конечном пунктах
маршрута (зона, в которой сигналы
не принимаются, заштрихована)
состав РЭО гражданских ВС
можную установку.
связи, аппаратура радносистемы
дальней навигации, доплеровская или
инерциальная навигационная систе-
ма.
При увеличении продолжительно-
сти полета для получения требуемой
надежности РЭО применяют резер-
вирование устройств и систем, от
которых зависит безопасность полета:
радиостанций ближней и дальней
связи, радиосистемы ближней нави-
гации, доплеровской или инерциаль-
ной системы счисления пути.
Высота крейсерского полета влия-
ет на состав РЭО, так как с умень-
шением высоты полета уменьшаются
дальность прямой видимости и даль-
ность действия средств УКВ диапа-
зона, а с увеличением этой высоты
требуются дополнительные устройст-
ва, обеспечивающие безопасность по-
лета.
Первый из этих факторов прояв-
ляется на ВС с малой высотой по-
лета. На таком ВС требуются радио-
станция дальней связи и аппаратура
радиоснстемы дальней навигации да-
же тогда, когда протяженность марш-
рута невелика. Второй фактор при-
водит к необходимости установки на
ВС метеонавигационного радиолока-
тора для определения положения
опасных для полета зои турбулент-
ности и грозовой активности и допол-
нительного высотомера больших вы-
сот.
Условия выполнения полета ска-
зываются иа состав навигационной
аппаратуры. Если ВС предназначено
для полетов над хорошо освоенной
территорией, обслуживаемой систе-
мами УВД. а следовательно, осна-
щенной радиолокаторами УВД, на-
земными радиомаяками радиосистемы
21
Рис. 1.19. Зависимость высоты ниж-
ней кромки облачности от дальности
видимости дли различных категорий
посадки
ближней навигации и радиостанция-
ми УКВ диапазона, то на ВС доста-
точно радиосредств ближней связи й
навигации даже при длине трассы,
превышающей удвоенную дальность
прямой видимости.
На ВС, предназначенных для по-
летов над малонаселенной местностью
и, особенно, над океанами точность
определения места ВС, а следова-
тельно, и безопасность полета зави-
сят только от имеющихся на борту
средств. Если основным средством
определения местоположения на боль-
ших дальностях является система
счисления пути (доплеровская илн
инерциальная), то необходимы до-
полнительные средства ее коррекции,
например аппаратура радиосистемы
дальней навигации. Сама система
дальней навигации может не обеспе-
чить непрерывности местоопределення
ВС из-за ограничений зоны ее дей-
ствия или плохого качества прини-
маемых сигналов. Для навигации ВС
в таких условиях целесообразно ис-
пользовать комплексные навигацион-
ные системы, в которых требуемая
точность местоопределення достига-
ется за счет информационной избы-
точности, т. е. применения нескольких
устройств или систем, выполняющих
одинаковые функции.
Если ВС предназначается для по-
летов иад обширными водными про-
странствами, то необходимо учиты-
вать снижение точности, а иногда и
полное нарушение работоспособности
доплеровского измерителя скорости и
угла сноса, входящего в состав си-
стемы счисления пути, и применять в
качестве датчика скорости инерциаль-
ное устройство или систему, которое
дополняет либо заменяет доплеров-
ский измеритель. Предпочтителен ва-
риант совместного использования доп-
леровского и инерциального датчи-
ков, которые взаимно резервируют
друг друга и позволяют реализовать
комплексную навигационную систему
и.жышешюй точности н надежности.
Условия посадки ВС определяют
требуемую точность и надежность
посадочной аппаратуры и, следова-
тельно, ее состав. В соответствии с
допустимой высотой иижней кромки
облачности Я„.о и дальностью види-
мости Ов вдоль ВПП Международ-
ная организация гражданской авиа-
ции (ICAO) различает три основные
категории минимума погоды. Систе-
мы посадки, предназначенные для ра-
боты в условиях I категории (систе-
мы посадки I категории), служат
для захода ВС на посадку до высо-
ты принятия решения о выполнении
посадки Як. о = 60 м (рис. 1.19). Если
в точке принятия решения (ТПР)
пилот не видит посадочных огней, то
он обязан повторить заход на посад-
ку или уйти на запасной аэродром.
Системы посадки II и особенно
III категорий отличаются высокой
степенью автоматизации и должны
обладать такой надежностью, чтобы
вероятность неблагополучного исхода
посадки ие превышала 10-7. Расчет
показывает, что получить такую на-
дежность аппаратуры посадки мож-
но только при ее резервировании.
Установка РЭО, обеспечивающего
посадку ВС в сложных метеоуслови-
ях, способствует повышению уровня
безопасности и регулярности полетов.
При этом на порядок уменьшается
вероятность неблагополучного исхода
посадки и снижается число задержек
и отмен рейсов. Статистика показы-
вает, что только по одному москов-
скому аэропорту «Внуково» продол-
жительность иелетиых условий в
среднем за год доходит до 340 ч.
Задержки или отмены рейсов вызы-
вают потери, составляющие, напри-
мер, по США более 100 млн. дол.
в год. В Великобритании эта цифра
только по одной из авиакомпаний
доходит до 500 тыс. фунтов стерлин-
гов в год. Поэтому материальные за-
траты иа установку и эксплуатацию
дополнительного высоконадежною и
автоматизироьанного оборудования
посадки ие являются решающим
фактором, так как они окупаются по-
лучаемым благодаря повышению бе-
зопасности и регулярности полетов
22
экономическим и моральным эффек-
том.
Состав экипажа влияет в основ-
ном на степень автоматизации про-
цессов обработки информации от бор-
товых датчиков и управления этими
датчиками. Тенденция к сокращению
экипажа ВС, объясняемая тем, что
масса дополнительного оборудования
без учета измеиеиня массы конструк-
ции и топлива составляет 115...
135 кг на каждого члена экипажа,
приводит к исключению из состава
экипажа штурмана н бортрадиста.
Функции штурмана возлагаются иа
ЦВМ навигационного комплекса, а
бортрадиста — на пилотов ВС. При
этом требуются простые в управле-
нии радиосредства, перестройка ко-
торых может осуществляться автома-
тически при переходе ВС из одной
диспетчерской зоны (или зоны дей-
ствия радиомаяков системы ближней
навигации) в другую.
Взлетная масса ВС оказывает
косвенное влияние иа состав РЭО.
На тяжелых ВС целесообразно вклю-
чать в состав РЭО взаимно резерви-
рующие друг друга радионавига-
ционные средства и применять дуб-
лирование РЭЛ. Увеличение массы
РЭО за счет таких мер компенсиру-
ется сокращением запаса топлива, а
соответствующие потери летного вре-
мени и рост стоимости РЭО возме-
щаются при выдерживании оптималь-
ной по затратам времени и топлива
траектории полета.
Менее жесткие требования к мас-
согабаритиым характеристикам РЭО
на тяжелых самолетах объясняются
большими затратами топлива и стои-
мостью часа полета. Например, за-
траты топлива на 1 ч полета само-
лета Ту-154 составляют 6 т, а стои-
мость 1330 руб. Поэтому установка
резервирующего оборудования мас-
сой, например, 150 кг равносильна
сокращению массы топлива (при по-
стоянной взлетной массе), необходи-
мой для полета в течение 1—1,5 мии.
Специфика выполнения отдельных
этапов полета требует в ряде слу-
чаев установки на ВС дополнитель-
ного РЭО. Дополнительная аппарату-
ра может оказаться необходимой и
на этапах перехода к новым радио-
техническим средствам обеспечения
полетов. Заход самолета на посадку
по двум приводным радиостанциям
1! автоматическому радиокомпасу
(схема ОСП) облегчается при ис-
Таблица 1.5. Суммарные параметры РЭО гражданских ВС
Тип ВС	Класс ВС	Масса, кг	Объем, дм3	Потребляемая мощность, кВт
Вертолеты	111	65	65	0,91
	I	125...154	139. ..179	1,3...1,5
Самолеты	IV	84. ..102	81...91	1,0...1,1
МВД	Ill	147...261	134...279	1,7.. .2,3
	III	128	108	1,1
Ближние ф	II	256. ..311	266.. .320	2,4...2,7
к	II	294	268	2.6
				
g- £ Средние	I	327.. .430	330.. .442	2,9.. .3,5
К Г °	I	359.. .446	358.. .460	3.. .3,5
w S				
5" 5 Дальние	I	492	519	3.8
	(СТС)			
Примечание. Данные таблицы соответствуют составу РЭО и его параметрам,
приведенным в табл. 1.4 н 1,2.
23
пользовании двух радиокомпасов,
настроенных иа несущие частоты
этих радиостанций. С этой целью на
средних и тяжелых ВС часто уста-
навливают два автоматических ра-
диокомпаса.
Выполнение международных рей-
сов требует установки на ВС допол-
нительной аппаратуры блнжней нави-
гации, посадки и УВД, совместимой
с соответствующими зарубежными
системами. К такой аппаратуре от-
носятся самолетный радиодальномер
и ответчик УВД. Использование
угломерного канала зарубежной ра
дносистемы ближней навигации и
международных систем по адки обес-
печивается соответствующими режи-
мами навигационно-посадочной аппа-
ратуры. Международной канал пре
дусматривается в ряде образцов от-
ветчиков УДВ.
Выполнение трансконтинентальных
полетов требует установки аппарату-
ры радиосистем дальней навигации и
автономных систем счисления пути.
Для повышения надежности навига-
ции над морской поверхностью целе-
сообразно применение инерциальных
систем.
Периоды перехода от одного типа
системы обеспечения полетов к си-
стеме другого типа сопровождаются
установкой на ВС аппаратуры обеих
систем. Например, на этапе внедре
ния системы посадки сантиметрового
диапазона на ВС будет одновремен-
но устанавливаться аппаратура как
сантиметрового, так я метрового диа-
пазона
Суммарные параметры РЭО само-
летов н вертолетов ГА характеризу-
ют оборудование в целом н опреде-
ляются как сумма соответствующих
параметров входящих в него РЭУ.
Значения суммарных параметров
приведены в табл. 1.5 в предположе-
нии установки на соответствующем
ВС аппаратуры, рассматриваемой в
данном справочнике, параметры ко-
торой указаны в табл. 1.2. Масса н
объем кабельной сети и установоч-
ных элементов не учитываются.
I.S. БОРТОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ СВЯЗИ,
НАВИГАЦИИ И ПОСАДКИ
Цели объединения бортовых уст-
ройств в комплексы заключаются в
следующем:
24
облегчение работы экипажа путем
высокой степени автоматизации про-
цессов получения и обработки ин-
формации от бортовых датчиков
(устройств и систем) и выработки
сигналов, необходимых для управле-
ния ВС;
повышение точности и надежности
комплекса (при умеренных требова-
ниях к точности ь надежности от-
дельных датчиков информации) с по-
мощью структурной и информацион-
ной избыточности комплекса, т. е.
включения в его состав устройств н
систем, выполняющих одинаковые
функции.
Тип комплекса определяется кон-
кретной полетной задачей, а число
комплексов на ВС данного типа —
назначением ВС, т. е. его летно-тех-
нк'.ескими характеристиками и функ-
циями. Применительно к РЭО на
гражданских ВС можно выделить
три комплекса оборудования: связи,
навигации и посадки. Комплексы на-
вигации н посадки часто тесно свя-
заны между собой и используют об-
щую вычислительную систему, обра-
зуя единый навигационно-посадочный
комплекс.
Комплекс связи решает задачу
радиосвязи экипажа с диспетчерски-
ми службами УВД, а также связи
между членами экипажа и обслужи-
вания пассажиров. В состав комплек-
са связи входят все связные устрой-
ства ВС.
Структурная схема гипотетическо-
го комплекса связи, в котором пре-
дусмотрены автоматизация процесса
связи и включение экипажа в обмен
информацией только в сугубо необ-
ходимых случаях, показана на
рис. 1.20. Внешние каналы связи за-
мыкаются через ЦВМ комплекса,
осуществляющую обмен информаци-
ей непосредственно с ЦВМ системы
УВД. Необходимые для этого эле-
менты комплекса и соответствующие
связи показаны на схеме штриховой
линией. На современных ВС комплекс
связи не содержит ЦВМ и поэтому
понятие «комплекс» может быть при-
менено к связному оборудованию
условно.
Навигационный комплекс (НК)
предназначен для определения места
ВС, высоты и скорости его полета н
других параметров, необходимых для
безопасного и в то же время эконо-
мичного по затратам времени и топ-
лива вывода ВС в заданную точку
Рис. 1.20. Структурная схема гипоте-
тического комплекса связи:
ЦВМ КС — ЦВМ комплекса связи; PC
ИС — радиостанция системы связи через
искусственные спутники Земли; Внеш,
инф. — информация от внешних систем и
датчиков
в определенный момент времени с
установленной точностью.
Структура и состав НК оптимизи-
руются по критерию обеспечения
требуемого уровня безопасности по-
летов. Интегральной характеристи-
кой оценки НК по этому критерию
является техническая эффективность,
т. е. вероятность удержания самоле-
та внутри заданного объема прост-
ранства (эшелона) на протяжении
всей трассы:
т
WT = f Р(Д, t) f t)dt,
b
где ?=(/i, .... tn)—вектор моментов
времени наступления отказов п эле-
ментов комплекса; f(t)—плотность
распределения вектора отказов;
Р (Д, ?) —вероятность удержания са-
молета внутри заданного коридора
шириной Д прн заданном векторе
отказов; Т — время полета по трассе.
Согласно существующим требовани-
ям значение WT лежит в пределах
0,95... 0,9995.
Для определения места в навига-
ционных комплексах ВС используют
методы счисления пути н позицион-
ный.
Метод счисления пути основан на
измерении и интегрировании по вре-
мени составляющих вектора скорости
ВС относительно земной поверхности
(рис. 1.21) Датчиком скорости слу-
жит доплеровский измеритель ско-
рости и сноса ДИСС или инерциаль-
ный измеритель скорости. Система
счисления пути в первом случае на-
зывается доплеровской навигацион-
ной системой, а во втором — инер-
циальной навигационной системой.
Б доплеровской навигационной си-
стеме измеряется вектор скорости Vr
в горизонтальном полете (путевая
скорость) н угол сноса рс, т. е. угол
между продольной осью ВС и на-
ппавленнем вектора Vr. Вычислитель-
ное устройство определяет состав-
ляющие Ух и Уг вектора скорости н
рассчитывает текущее положение ВС.
Поскольку ДИСС определяет на-
правление вектора 14 относительно
продольной оси ВС, то для нахож-
дения Vx и необходима информа-
ция о курсе ВС, получаемая от кур-
совой системы КС. Интегрирование
Vx и Vz дает пройденный путь Sx и
Sz. Для определения текущих коор-
динат ВС в вычислитель вводят коор-
динаты Xq, z0 начального пункта
Рис. 1.21. Система счисления пути
а — составляющие скорости ВС в горизонтальной системе координат (Ую8. VBT — воздушная
скорость и скорость ветра); б — структура системы счисления
25
Рис. 1.22. Зависимость погрешности
счисления пути Д5 от времени рабо-
ты системы Трав-"
•	погрешности некорректируе-
мой системы; — . — . — погрешности
корректируемой системы
маршрута НПМ, с момента пролета
которого начинается счисление пути.
Основное уравнение идеальной
(не обладающей погрешностью) си-
стемы счисления пути имеет внд
(х — х0)2 4- (Z — г0)2 =
t	2
= Vrdt
где х, z — искомые координаты ВС в
момент t; х0; г0 — координаты НПМ.
Особенностью систем счисления
пути является ухудшение точности
со временем из-за накопления (ин-
тегрирования) погрешностей датчика
скорости. Пройденный ВС путь, на-
пример, в направлении оси X опре-
деляется с погрешностью (рис. 1.22).
д5х — .( [д1/г cos (ф + ₽с) 4-
* О
4- (Дф4- ЛЗс) sin (ф 4- ₽с)1 dt 4- Д„,
где Д Vr, ДРс, Дф и Дв — погрешности
ДИСС по скорости и углу сноса, кур-
совой системы и вычислителя соот-
ветственно. Условие Д£г£ГД£д, где
Д5д — допустимое значение погреш-
ности, может быть выполнено либо
при ограничении времени Трас непре-
рывной работы системы счисления,
либо путем периодической коррек-
ции (в моменты Гц) этой системы по
другим навигационным средствам.
Позиционный метод определения
местоположения основан на измере-
нии дальности илн угловых коорди-
нат ВС относительно опорных радио-
станций, расположенных в точках с
известными координатами (рнс. 1.23).
Наибольшее применение получил»
дальномерные и угломерно-дально-
мерные позиционные радионавига-
ционные системы.
В дальномерной РНС (рис. 1.23, а)
пространственное место ВС опреде-
ляется по трем независимым измере-
ниям дальности Di, связь которых с
искомыми координатами ВС (х, у, г)
и координатами i-й опорной станции
(X., Yi. Zi) описывается выражением:
pf = (Xz-x)2 4-(r/-f/)2 +
4-(Z/-z)2.
Рис. 1.23. Координаты ВС, измеряемые при дальномерном (а) и угломерно-даль-
иомерном (б) вариантах позиционного метода местоопределення на плоскости:
ОС — опорные станции; МВС — истинное место ВС; D и А — дальность н азимут; ДО. ДЛ
и ДЛШ — мгновенные погрешности дальности, азимута и местоположения
26
Погрешность измерения дальности
приводит к погрешности местоопре-
деления. Этой погрешности не свой-
ственна тенденция увеличения со
временем, что позволяет применять
позиционные системы для коррекции
систем счисления пути.
Дальномерные РНС широко ис-
пользуют в дальней навигации. На
ВС высота полета определяется са-
мостоятельным прибором — высотоме-
ром. Поэтому нахождение местополо-
жения упрощается и требует только
двух измерений дальности.
В угломерно-дальномерной РНС
(рнс. 1.23, б) местоположение опре-
деляется по результатам измерения
дальности D и углового положения
(азимута Л) ВС относительно опор-
ной станции. Высота полета измеря-
ется отдельным устройством.
Угломерно-дальномерные РНС
служат для ближней навигации. Осо-
бенностью таких систем является
зависимость точности местоопределе-
ння от погрешности угломерного ка-
нала и от дальности до опорной стан-
ции.
Структурная схема НК (упрощен-
ная) показана на рис. 1.24. Информа-
ция, выдаваемая основными датчика-
ми комплекса, обрабатывается в
ЦВМ, которая вырабатывает сигналы
для системы нндикацнн и управле-
ния. Последние поступают непосред-
ственно нли после соответствующей
обработки в пилотажный комплекс
ПК, служащий для управления ВС.
В качестве датчиков комплекса ис-
пользуются как радиотехнические,
так н нераднотехннческне устройства
и системы, что позволяет оптимизи-
ровать совместную обработку инфор-
мации этих датчиков для повышения
точности местоопределення ВС. Ин-
формация от метеонавигацнонного ра-
диолокатора и автоматического ра-
диокомпаса не используется в ЦВМ
и выдается сразу на индикаторы
экипажа, что объясняется сравни-
тельно низкой точностью этих уст-
ройств.
Посадочный комплекс предназна-
чен для определения параметров, ха-
рактеризующих отклонение ВС от за-
данной траектории посадки, а также
высоты н вертикальной скорости по-
лета. Прн автоматизации процесса
посадки в задачу комплекса вклю-
чается минимизация бокового откло-
нения ВС от оси ВПП в момент при-
земления, боковой составляющей ско-
Гис. 1.24. Упрощенная структурная
схема навигационного комплекса:
РТД и НРТД — радиотехнические и ие-
радиотехнические датчики; ДД— другие
датчики; Do, КУО — дальность и курсовой
угол ориентира; р — вектор скорости ВС;
О, у — курс, таигаж и крен ВС; Уг, Рс —
горизонтальная скорость и угол сноса ВС;
Арм — дальность и азимут радиомая-
ка; ср. X— долгота и широта места ВС;
VBO3 ~ воздушная скорость; КУР — курсо-
вой угол радиостанции
Рис. 1.25. Упрощенная структурная
схема посадочного комплекса:
АБСУ — автоматическая бортовая система
управления; РТД и НРТД — радиотехни-
ческие и иерадиотехиические датчики;
СУ — сигналы управления ВС; КУПР —
курсовой угол приводной радиостанции;
— курс ВС; //р — высота полета от ра-
диовысотомера; VBOa — воздушная скорость;
Нб — высота полета (барометрическая);
ек, ег — сигналы, характеризующие откло-
нение ВС от линий курса и глиссады
27
Рнс. 1.26. Обобщенная структурная
схема комплекса (ДК — другие комп
лексы)
рост и и угла между продольными
осями ВПП и ВС, а также опреде-
ление направления пробега ВС по
ВПП.
Структурная схема посадочного
комплекса (упрощенная) приведена
на рис. 1.25. Посадочный комплекс
в настоящее время существенно про-
ще, чем навигационный, так как
траектория захода на посадку зада-
ется с помощью наземных радномая
ков или рассчитывается по простей
шим алгоритмам. Бортовая аппара
тура систем посадки измеряет н вы-
дает отклонения ВС от заданной
траектории, т. е. сигналы с выхода
этой аппаратуры могут непосредст-
венно использоваться для управле
кня полетом. Упрощению комплекса
способствуют н ограниченные мас-
штабы применения взаимной коррек
вин радиотехнических и нераднотех-
нических устройств, обеспечивающих
посадку ВС.
Обобщенная структурная схема
комплекса, характеризующая состав
навигационного, посадочного, а также
н других возможных типов бортовых
комплексов, показана на рис. 1.26.
Принципиально необходимыми эле-
ментами любого комплекса являют-
ся: система датчиков СД, вычисли
тельная система ВС, система индика
ции и управления СИУ, система кон-
троля СК н система обмена инфор-
мацией СОИ.
Система датчиков состоит из уст-
ройств и подсистем, снабжающих
комплекс информацией, необходимой
для решения поставленной перед ннм
задачи или группы задач. Состав си-
стемы датчиков определяется целе-
вым назначением комплекса. В нави-
гационном комплексе в эту систему
включают уст ройства определения
местоположения, высоты и скорости
полета ВС, его курса и других пара-
метров полета.
28
Вычислительная система представ-
ляет собой совокупность вычисли-
тельных устройств, предназначенных
для обработки получаемой от датчи-
ков (или других комплексов) инфор-
мации. Основу вычислительной си-
стемы составляет одна или две цент-
ральные ЦВМ, связанные информа-
ционными каналами с вычислитель-
ными устройствами (процессорами),
конструктивно входящими в состав
датчиков комплекса Такая гибридная
структура вычислительной системы
позволяет сочетать высокие вычисли-
тельные возможности центральной
ЦВМ с достоинствами малых ЦВМ
отдельных датчиков. При этом сни-
жаются требования к быстродейст-
вию центральной ЦВМ, упрощается
ее программирование и эксплуатация,
расширяются ьозможности изменения
функций вычислительной системы,
повышается ее надежность н дости-
гается некоторое снижение массовых
н габаритных характеристик систе-
мы
В навигационных комплексах со-
временных самолетов и вертолетов
используются ЦВМ, которые облада-
ют следующими параметрами:
Число команд ....	28 .. 125
Разрядность, дв. знаки .	16... 32
Объем памяти, кбайт 32. 64
Тактовая частота, МГц . 0,5 ... 2,0
Быстродействие, тыс.
операций/с .... 100 ... 500
Масса, кг.............. 5 ... 20
Объем, дм3............. 6. 25
Средняя нарабо ка на
отказ, тыс. ч ....	5 .. 10
Потребляемая мощность,
Вт	....... 20... 200
Разброс значений указанных пара-
метров зависит от степени совершен-
ства ЦВМ н элементной базы на
которой она построена.
Система индикации и управле-
ния — связующее звено между эки-
пажем самолета н бортовым комп-
лексом. Точность, достоверность, фор-
ма н наглядность представления ин-
формации на индикаторах влияют иа
целесообразность решений пилота,
его загрузку н, в конечном итоге, на
точность выполнения операций по уп-
равлению ВС. Эта система информи-
рует экипаж о функционировании
различных элементов комплекса н по-
лучаемых с нх помощью данных, по-
зволяя экипажу вмешиваться в рабо-
ту бортовых систем и предпринимать
соответствующие действия по выпол-
нению полета. В состав системы ин-
дикации и управления входят инди-
каторы, используемые экипажем в по-
лете, а также н органы управления
как комплектом в целом, так и от-
дельными его устройствами и систе-
мами.
Существенное облегчение работы
экипажа достигается при использова-
нии комплексных индикаторов, при-
мером которых может служить ин-
дикатор на лобовом стекле пилот-
ской кабины. Прн пользовании таким
индикатором пилоту не нужно пере-
ключать внимание с обзора воздуш-
ною пространства на приборную дос-
ку, что сопряжено с потерей времени
на адаптацию зрения к новым усло-
виям освещенности н на поиск нуж-
ного прибора. Индикаторы на лобо-
вом стекле требуются на особо на-
пряженных этапах полета, например
прн посадке самолета. На индикатор
в этом случае выносится вся необ-
ходимая для завершения полета ин-
формация от ряда устройств и си-
стем посадочного комплекса. Масса
индикатора на лобовом стекле со-
ставляет 10... 20 кг.
При маршрутных полетах широко
применяются плановые индикаторы
навигационной обстановки, на кото-
рых отображается карта местности
и указывается текущее место само-
лета. Эти индикаторы позволяют
определить место ВС с точностью не
хуже ±5 км и имеют массу, которая
в зависимости от степени совершен-
ства индикатора и объема решаемых
им задач равна 12 .. .40 кг.
Система контроля предназначена
для автоматической проверки рабо-
тоспособности элементов комплекса и
перехода на резерв прн отказе одно-
го нз ннх. В простейших системах
последнюю операцию выполняет эки-
паж по сигналам системы контроля.
В более сложных переход на резерв
осуществляется автоматически. Си-
стема контроля способствует повы-
шению надежности комплекса н пре-
дотвращает использование экипажем
устройств и систем, параметры кото-
рых не соответствуют установленным
допускам. Для обеспечения контроля
может выделяться часть вычисли-
тельных возможностей центральной
ЦВМ комплекса. Обязательным ус-
ловием успешного функционирования
рассматриваемой системы является
наличие в бортовой аппаратуре
встроенных средств контроля.
Система обмена информацией слу-
жит для передачи сигналов между
отдельными устройствами и система-
ми комплекса, а также для обмена
информацией между различными
комплексами ВС. Следствием расши-
рения информационных связей в
комплексе является усложнение си-
стемы обмена информацией. В про-
стейшем варианте рассматриваемая
система представляет собой кабель-
ную сеть с включенными в нее уст-
ройствами преобразования информа-
ции. например, из аналоговой формы
в дискретную нли из одного кода в
другой и устройств согласования
уровней передаваемых сигналов Про-
тяженность и масса кабельных линий
достигают на ВС сотен и тысяч мет-
ров, а масса — сотен килограммов.
На самолете Concorde, например, ли-
нии связи имеют протяженность
200 км и массу —2 т.
Радикальный метод улучшения
характеристик системы обмена ин-
формацией — мультиплексирование,
т. е. способ построения системы свя-
зи, основанный на поочередной пере-
даче многих сообщений по одной ли-
нии (рис. 1.27). Наибольший эффект
мультиплексирование дает при стан-
дартизации интерфейсов ввода/выво-
да информации в устройствах комп-
лекса и передаваемых кодированных
сигналов. Для передачи информации
применяют проводные линии связи
(коаксиальные кабели или скручен-
ные экранированные пары проводов).
В перспективе предполагается ис-
пользовать волоконно-оптические ли-
нии. При мультиплексировании со-
кращаются протяженность и масса
проводов (на 30...40%), уменьшает-
ся число соединений и коммутацион-
ных устройств, увеличивается гиб-
кость бортовых комплексов, снижает-
ся уровень взаимных помех и повы-
шается надежность комплекса.
Основные возможности и пара-
метры НК определяются его назна-
чением.
Основные задачи, решаемые НК,
следующие:
программирование полета, авто-
матическое определение места ВС,
коррекция полученных методов счис-
ления координат с индикацией вы-
численных поправок, комплексная об-
работка информации, получаемой от
датчиков комплекса;
29
Рис. 1.27. Упрощенная структура комплекса с использованием мультиплексиро-
вания:
СС —сигнвлы синхронизации; Д —датчики; БУ — блоки управления; СК — система конт-
роля; МШ — мультиплексные шины
управление пилотажными индика-
торами и плановыми индикаторами
навигационной обстановки;
формирование и выдача сигналов
в САУ для обеспечения автоматиче-
ского пилотирования, автоматическо-
го полета по маршруту в любую за-
данную точку н автоматического илн
полуавтоматического выполнения
предпосадочного маневра;
автоматизация предполетного и по-
летного контроля аппаратуры с вы-
дачей сигналов о неисправности от-
дельных систем н комплекса в це-
лом;
определение времени пролета лю-
бого пункта по маршруту и выдача
экипажу соответствующей сигнализа-
ции, определение и индикация рас-
полагаемого времени полета с учетом
фактического остатка топлива.
Автоматическое решение этих и
других задач позволяет сократить
время загруженности экипажа управ-
ляющими действиями до 40% от об-
щей продолжительности полета.
Основные параметры. НК, соглас-
но существующим требованиям, дол-
жны соответствовать следующим зна-
чениям:
Погрешность счисления коор-
динат ВС (2<т), % от пройден-
ного пути, при использовании:
доплеровского измерителя
скорости ................. 2
аэродинамических данных . 3
комплексной обработки ин-
формации ..................1
Погрешность коррекции коор-
динат (2сг) по радиосистемам
блнжней навигации прн даль-
ности до наземного радиомаяка
200 км, км....................2,4
Погрешность индикации места
ВС (2о) на плановом индика-
торе навигационной обстанов-
ки, км:
на маршруте................4
в зоне аэродрома.........1
Самолетовождение в коридо-
ре ±5 км с вероятностью 0,95
при интервале между коррек-
циями, км...................250
Погрешность определения вре-
мени прибытия в заданный
пункт маршрута (2о), мин 1,8
Время ввода программы и ее
контроля, мин...............15
Среднее время наработки на
отказ, ч....................300
Навигационный комплекс ближне-
го магистрального самолета (напри-
мер, БКН-1П самолета Як-42) осно-
ван на счислении пути по данным,
получаемым от доплеровского изме-
рителя скорости и угла сноса ДИСС
и от инерциальной курсо-вертнкали
ИКВ (рнс. 1.28). Предусмотрено
уточнение полученного счислением
местоположения по радноснстеме
блнжней навигации РСБН. Процессы
счисления и коррекции выполняются
в ЦВМ комплекса. В случае потери
информации от ДИСС (например,
при полете над морем) возможно
включение резервного режима счис-
ления по данным о воздушной ско-
рости, получаемым от системы воз-
душных сигналов СВС. Для выбора
режимов, переключения сигналов н
подобных операций служит блок
коммутации БК.
Автоматический радиокомпас
АРК, являющийся вспомогательным
средством навигации, и метеонавнга-
ционный радиолокатор МНР имеют
50
Зак. 668
выходы только на систему индика-
ции. Бортовая навигационно-посадоч-
ная аппаратура КУРС МП применя-
ется для навигации по азимутальным
радиомаякам зарубежной системы
ближней навигации VOR/DME н по-
садки по всем существующим систе-
мам метрового диапазона.
В систему индикации и управле-
ния СИУ входят пульт управления
НУ и пульт ввода информации н ин-
дикации ПВИ. Первый из них слу-
жит для управления блоком комму-
тации БК, а второй управляет ре-
жимами комплекса н используется
для ввода в комплекс и индикации
навигационных параметров. Индика-
торная часть СИУ представлена ав-
томатическим навигационным планше-
том АНП с подвижной картой, пи-
лотажно-навнгацнонными приборами
П11П и индикаторами МНР и ДИСС
(ИМНР и ИДИСС).
Навигационный комплекс средне-
го магистрального самолета (напри-
мер, БНК-2П самолета Ил-86) осно-
ван на определении места методом
счисления пути по совместно обраба-
тываемым в ЦВМ данным от допле-
ровского измерителя скорости и сно-
са ДИСС и инерциальной курсо-вер-
тикалн ИКВ (рнс. 1.29). Для форми-
рования н выдачи потребителям ги-
ромагнитного н приведенного курсов
и контроля работы ИКВ служит ба-
зовая система курса и вертикали
БСКВ. Совместная обработка инфор-
мации от нескольких датчиков повы-
шает точность счисления и увеличи-
вает надежность и достоверность вы-
даваемых сигналов. Программирова-
ние полета, счисление пути, коррек-
цию результатов счисления по дан-
ным радиосистемы ближней навига-
ции РСБН и других датчиков выпол-
няет ЦВМ комплекса. Сигналы ЦВМ
используются в пилотажном комп-
лексе ПК.
При полетах по зарубежным трас-
сам для коррекции местоположения
применяется радиосистема ближней
навигации VOR/DME, аппаратура
угломерного канала которой входит
в состав КУРС МП, а дальномер-
ная— представлена самолетным даль-
номером СД. Аппаратура КУРС МП
служит н для посадки по отечествен-
ным и зарубежным системам метро-
вого диапазона. Датчиком местопо-
ложения ВС может служить аппара-
тура радиоснстемы дальней навига-
Рнс. 1.28. Упрощенная структурная
схема навигационного комплекса
ближнего магистрального самолета
II класса (резервная аппаратура ие
показана)
цни РСДН, а резервным средством
счисления пути — система воздушных
сигналов СВ С
Автоматическая перестройка час-
тотных каналов радионавигационных
средств осуществляется обычно с по-
мощью ЦВМ. В состав системы ин-
дикации и управления СИУ включен
пульт подготовки и контроля ППК,
предназначенный для управления ре-
жимами автоматической подготовки
комплекса к полету, автоматического
Рис. 1.29. Упрощенная структурная
схема навигационного комплекса
среднего магистрального самолета
I класса (резервная аппаратура не
показана)
31
ввода программы полета в ЦВМ и
стимуляции контроля комплекса, а
также и некоторые другие органы
управления, ие показанные иа струк-
турной схеме. Вместо автоматическо-
го навигационного планшета исполь-
зуется плановый индикатор навига-
ционной обстановки ПИНО. Состав и
функции остальных элементов этого
комплекса и НК ближнего магист-
рального самолета (БНК-1П) анало-
гичны.
Глава 2
РАДИОСИСТЕМЫ ДАЛЬНЕЙ НАВИГАЦИИ
2.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
База опорных станций — расстоя-
ние между двумя опорными станция-
ми системы.
Геометрический фактор — коэффи-
циент, показывающий, во сколько раз
увеличивается средняя квадратиче-
ская погрешность местоопределення
по сравнению со средней квадратиче-
ской погрешностью измерения нави-
гационного параметра.
Дальность действия РСДН (опор-
ной станции) — максимальное рассто-
яние в пределах зоны действия, от-
считываемое от базы системы (от
опорной станции).
Зона действия РСДН — область
пространства, в пределах которой
РНС может обеспечить подвижный
объект навигационной информацией
с допустимой погрешностью.
Линия положения РНС—мно-
жество точек в зоне действия систе-
мы, характеризующееся одним и тем
же значением навигационного пара-
метра.
Местоположение объекта в зоне
действия РНС — координаты подвиж-
ного объекта в заданной системе ко-
ординат, полученные в результате
пересечения двух или более линий по-
ложения РНС.
Пара опорных станций — две
опорные станции разностно-дально-
мепной РСДН, создающие семейство
линий положения системы.
Параметр навигационный РСДН —
параметр (дальность, разность даль-
ностей), характеризующий положение
подвижного объекта относительно
PI IT.
Параметр сигнала информатив-
ный — параметр принимаемого сиг-
нала (амплитуда, частота, фаза, вре-
мя запаздывания), функционально
связанный с определяемым в данной
системе навигационным параметром.
Радионавигационная	точка
(РНТ)—пункт с известными коорди-
натами, в котором размещена радио-
аппаратура РСДН, излучающая или
принимающая сигналы, относительно
которого определяется положение по-
движного объекта.
Семейство линий положения
РНС — совокупность не пересекаю-
щихся в зоне действия РНС линий
положения системы.
Система радионавигационная даль-
номерная— РНС, навигационным па-
раметром которой является расстоя-
ние от подвижного объекта до РНТ.
Система радионавигационная пас-
сивная— РНС, бортовая аппаратура
которой не содержит устройств, из-
лучающих радиосигналы.
Система радионавигационная раз-
ностно-дальномерная — РНС, навига-
ционным параметром которой являет-
ся разность расстояний от подвижно-
го объекта до двух разнесенных в
пространстве РНТ.
Сигнал опорной станции поверх-
ностный — сигнал, передаваемый по-
верхностными электромагнитными
волнами.
Сигнал опорной станции про-
странственный — сигнал, передавае-
мый пространственными электромаг-
нитными волнами.
Станция опорная — передающая
станция РСДН, обеспечивающая все-
направленное излучение сигналов, ко-
торое сннхроннзнровано с излучением
сигналов другими опорными станция-
ми системы.
Станция опорная ведомая — одна
из цепи опорных станций, сигналы
которой синхронизируются сигналами
ведущей опорной станции.
Станция опорная ведущая—опор-
ная станция, по сигналам которой
осуществляется синхронизация излу-
чения в системе.
Цепочка опорных станций — мини-
мальная совокупность опорных стан-
52
ций, брздающая сетку линий положе-
ния РСДН.
Цикл излучения опорной стан-
ции — интервал времени повторения
излучения опорной станцией группы
рабочих частот или пачек сигналов.
Эфемериды — значения координат
искусственного спутника Земли в
геоцентрической системе координат,
рассчитанные для фиксированных мо-
ментов времени в результате прогно-
зирования движения этого спутника.
2.2.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О РАДИОСИСТЕМАХ ДАЛЬНЕЙ
НАВИГАЦИИ
Назначение РСДН — определение
местоположения ВС (и других по-
движных объектов, называемых обыч-
но потребителями навигационной ин-
формации) на расстояниях порядка
нескольких тысяч километров или в
пределах всего земного шара (гло-
бальные РСДН). На расстояниях по-
рядка нескольких сотен километров
РСДН в настоящее время уступают
по точности радиосистемам ближней
навигации. Существующие РСДН ра-
ботают в диапазонах километровых
и мнрнаметровых (длинных и сверх-
длинных) волн, где требуемая даль-
ность действия обеспечивается с по-
мощью сигналов поверхностных волн.
Для перспективных спутниковых си-
стем выделен участок дециметрового
диапазона (длина волны 20...25 см).
Состав РСДН: опорные радиопе-
редающие станции н бортовое обору-
дование потребителей. Отсутствие ра-
диопередающего устройства на бор-
ту ВС снимает ограничения на про-
пускную способность системы, т. е. на
максимальное число потребителей, ко-
торые одновременно могут получать
навигационную информацию от опор-
ных станций РСДН.
Опорные станции (ОС) предназна-
чены для формирования навигацион-
ных сигналов, по которым определя-
ется местоположение ВС н других
объектов. Различают РСДН с назем-
ными ОС и с ОС на искусственных
спутниках Земли (спутниковые ра-
дионавигационные системы). Назем-
ные ОС располагаются в РНТ. В
спутниковых РНС требуется точное
определение местоположения НИСЗ
в момент измерения навигационного
параметра ВС.
2—668
Рис. 2.1. Определение местоположе-
ния ВС в дальномерной РНС: ОС —
опорные станции; ЛП — линии поло-
жения (окружности)
Бортовое оборудование ВС пред-
назначено для приема, усиления и об-
работки сигналов ОС с целью опре-
деления навигационного параметра и
последующего вычисления координат
ВС. Полностью автоматизированная
бортовая аппаратура ВС выдает эки-
пажу и в ЦВМ навигационного комп-
лекса необходимые для самолетовож-
дения данные: координаты и путевую
скорость ВС, информацию для управ-
ления плановым индикатором нави-
гационной обстановки, расчетное вре-
мя полета до заданного пункта марш-
рута и другую информацию, объем
которой зависит от типа бортовой ап-
паратуры. В составе бортового обо-
рудования предусматривается про-
цессор (или специализированная
ЦВМ) для обработки данных н про-
ведения необходимых расчетов.
Типы РСДН отличаются видом
навигационного параметра — дально-
сти или разности дальности ОС си-
стемы, используемого для определе-
ния местоположения потребителя. В
зависимости от вида навигационного
параметра различают дальномерные
и разностно-дальномерные РСДН.
Дальномерные РСДН создают
сетку линий положения (ЛП), пред-
ставляющих собой окружности, в
точке пересечения которых находится
искомое место ВС (рнс. 2.1) *. В пас-
* Прн местоопределении в прост-
ранстве вместо линий положения ис-
пользуют поверхности положения,
представляющие собой в дальномер-
ной системе сферы с центром в точке
расположения ОС н радиусом, рав-
ным дальности до ОС.
33
Рис. 2.2. Определение местоположе-
ния ВС в разностно-дальномерной
РНС
ОС — опорные станции; ЛП — положения
(гиперболы); dn и da — базы соответст-
вующих пар станций
сивной системе, в которой время про-
хождения сигнала от ОС до ВС tn =
—cD, где с — скорость распростра-
нения радиоволн, a D — дальность
до ОС, измеряется на ВС по сигналу,
излучаемому в определенный момент
ОС, необходимы эталоны времени на
ОС и на ВС. По первому эталону за-
дается момент излучения сигнала, а
по второму — отмечается момент
поиема этого сигнала. При наличии
расхождения АГ эталонов времени из-
мерение времени tD содержит по-
грешность. равную АГ. В результате
полученная по измерению времени
прихода сигнала дальность (квази-
дальность) тем больше отличается от
действительной, чем меньшей ста-
бильностью обладают эталоны време-
ни. Эталоны времени ОС обладают
настолько высокой стабильностью, что
вносимой ими погрешностью можно
обычно пренебречь. Тогда требование
иа стабильность бортового эталона
времени ВС определяется ин-
тервалом времени между его коррек-
циями (например, по системе единого
времени). Если корекция производится
перед вылетом ВС и требуется чтобы
погрешность &D = cXT за время по-
лета Тп=5ч не превышала 100 м, то
Стабильность эталона должна быть
не хуже 6/=ЛО/сГп«2-10-11 (что
соответствует уходу эталона на 2 с
за 3000 лет). Такая стабильность мо-
жет быть обеспечена только с по-
мощью атомных стандартов частоты
(времени).
В общем случае расстояние Dt
от ВС до i-й ОС связано с известны-
ми координатами ОС (X,-, Yi, Zt) и
искомыми координатами ВС (х, у, z)
выражением;
= | \Xl^xy+(Yi-y)2+{Zi-z)2 +
+ СХТ.
Для нахождения трех координат, ха-
рактеризующих пространственное по-
ложение ВС, и поправки его борто-
вого эталона АТ необходимо прове-
сти измерения четырех дальностей до
четырех ОС. Если бортовой эталон
времени ВС обладает необходимой
стабильностью, то для определения
местоположения ВС достаточно трех
измерений. Три измерения неэбходи-
мы и тогда, когда требуется скоррек-
тировать бортовой эталон ВС, но од-
на из координат (обычно высота по-
лета) находится с помощью независи-
мого от РСДН прибора (высотоме-
ра). Предельное число измерений при
стабильном эталоне времени ВС и ис-
пользовании высотомера равно двум.
В этом случае место ВС находится
как точка пересечения двух окружно-
стей с радиусами D н D. и центрами
в точках расположения ОС, как по-
казано на рис. 2 1
Разностно-дальномерные РСДН
создают сетку линий положения
(ЛП), представляющих собой гипер-
болы с фокусами в точках располо-
жения пары опорных станпий (рис.
2.2). Разность расстояний Dr, опре-
деляется по интервалу времени /р
между приемом сигналов от соответ-
ствующей пары опорных станций
Dv = tv/c и записывается в виде:
£)р = D, D j =
= V (X,—х)2+(Г,—t/)2+(Z,—ZF -
- ] "(Ху-х)2+(Г?—у/)2 + (Zy-z)2,
где Х„ Yf, Z,- и Х;, Yj. Zj— извест-
ные координаты i-й и /-й ОС, а х, у,
z — искомые координаты ВС. Значе-
ние Dp не зависит от погрешности
эталона времени ВС, что является ос-
новным преимуществом разностио-
дальномерных РСДН. Недостатки та-
ких систем — большее число ОС (ми-
нимум три), необходимых для опреде-
ления места ВС, и ухудшение точно-
сти с удалением от базы ОС (рис.
2.3). Отмеченные недостатки, а так-
34
6)
Рис. 2.3. Погрешности определения линий положения (ДО, ДОР 1>2) на разных
удалениях от опорных станций ОС при определении дальности (а) и разности
дальностей (б) в системе с базой dIS (гиперболические линии положения аппрок-
симированы прямыми линиями)
же сложность пересчета гиперболиче-
ских координат в обычно используе-
мые для самолетовождения приводят
к тому, что разностно-дальномерные
РСДН вытесняются дальномерными
системами.
Информативный параметр сигнала
является дополнительным классифи-
кационным признаком РСДН. По ви-
ду информативного параметра разли-
чают фазовые и временные РСДН. В
фазовых системах дальность или раз-
ность дальностей определяют по ре-
зультатам измерения фазы сигналов
большой длительности, а во времен-
ных — по времени запаздывания ко-
ротких импульсов или шумоподоб-
ных сигналов. При измерении инфор-
мативных параметров используют
корреляционные методы, при реали-
зации которых фаза или задержка
принимаемого сигнала сравнивается
с фазой или задержкой подобного
ему опорного сигнала, формируемого
в бортовсм оборудовании системы.
РСДН (существующие и перспек-
тивные) различаются по виду нави-
гационного параметра и виду инфор-
мативного параметра сигнала. Широ-
ко используются системы типа Ome-
ga и Loran. Перспективной является
система Navstar, которую предпола-
гается ввести в действие к 1990 г., а
также находящаяся в начальной ста-
дии разработки система Navsat.
Система Omega — фазовая раз-
ностно-дальномерная (гиперболиче-
ская) РСДН с восемью наземными
ОС. Несущие частоты всех ОС оди-
наковы и лежат в диапазоне от 10 до
14 кГц. При наличии бортового эта-
лона времени на ВС система исполь-
зуется как дальномерная. В этом слу-
чае в качестве ОС применяются так-
же наземные связные радиостанции,
работающие в диапазоне 10—20 кГц.
Опорные станции Omega (Л, В,
С,..., Н) расположены в различных
точках земного шара и обеспечивают
глобальную зону действия системы.
Дальность действия каждой из ОС
около 10 000 км.
Система Loran-C—импульсно-фа-
зовая разностно-дальномерная РСДН,
основой которой являются цепочки из
трех — пяти наземных опорных стан-
ций (рис. 2.4), работающих иа одной
несущей частоте, равной 100 кГц. Зо-
ны действия цепочек опорных станций
перекрывают основные трансокеани-
ческие маршруты, а также прибреж-
ные районы ряда стран Европы, Азии
и Северной Америки. Каждая цепоч-
ка содержит одну ведущую (Л4) и
несколько ведомых (X, У, Z, 1F) стан-
Х?
Рис. 2.4. Типовое расположение веду-
щей М и ведомых X, Y, Z опорных
станций
2*
35
Рис. 2.5. Траектории и взаимное расположение основных 1—18 и резервных
19—21 спутников системы Navstar. За начало отсчета времени принят момент
нахождения первого спутника в восходящем узле
ций. Точное определение навигацион-
ного параметра производится по из-
мерениям разности фаз сигналов иа
несущей частоте. Импульсный харак-
тер сигнала используется для разре-
шения многозначности фазовых из-
мерений.
Система Navstar — дальномерная
РСДН с опорными станциями, рас-
положенными на 18 навигационных
искусственных спутниках Земли.
Спутники размещены в шести орби-
тальных плоскостях, наклоненных на
55° к экваториальной плоскости и
сдвинутых по долготе на 60° (рис.
Рис. 2.6. Состав и функциональные
связи командно-измерительного комп-
лекса системы Navstar
2.5). Орбиты НИСЗ круговые с вы-
сотой около 20 000 км. Время обра-
щения спутника составляет ~12 ч.
Основной навигационный пара-
метр — дальность определяется кор-
реляционным методом по излучаемо-
му НИСЗ непрерывному кодирован-
ному по фазе сигналу. Система, кро-
ме дальности, позволяет определить
скорость ВС и точное время. Несу-
щие частоты сигналов спутников при-
мерно равны 1,2 и 1,6 ГГц и одина-
ковы для всех спутников.
Работа системы обеспечивается
командно-измерительным комплексом
(КИК), сосредоточенным в опреде-
ленной области земного шара. Такое
сосредоточенное размещение КИК
возможно, так как при выбранных
параметрах орбиты каждый из
НИСЗ 1 раз в звездные сутки (23 ч
55 мин 56,6 с) проходит над одной
и той же точкой земной поверхности.
Командно-измерительный комп-
лекс (рис. 2.6) предназначен для про-
ведения траекторных измерений для
определения орбит НИСЗ; временных
измерений с целью определения рас-
хождения бортовых шкал времени
НИСЗ с системным временем; пред-
сказания будущих эфемерид каждо-
го НИСЗ и ухода бортового времени;
формирования массива служебной ин-
формации и закладки его в память
36
соответствующего спутника; телемет-
рического контроля работы систем
спутников и диагностики их состоя-
ния, а также для управления работой
бортовых систем спутников.
В состав КИК входит координаци-
онно-вычислительный центр КВЦ, ко-
мандно-измерительная станция КИС,
станция управления СУ, несколько
станций слежения за спутниками СС
и станция закладки служебной ин-
формации СЗСИ.
Система Navsat— дальномерная
спутниковая РСДН, во многом по-
добная системе Navstar. Главное от-
личие системы — использование спут-
ников в качестве ретрансляторов сиг-
налов, излучаемых наземными стан-
циями, и применение разделения сиг-
налов спутников по времени. Система
будет работать на частоте ~ 1,6 ГГц.
Система Navsat в отличие от других
РСДН разрабатывается Европейским
управлением космических исследова-
ний специально для гражданского ис-
пользования. В настоящее время си-
стема находится на этапе оценки кон-
цепций, а первые испытания ее наме-
чаются па 1990 г. Приводимые све-
дения о системе Navsat соответству-
ют сложившимся на 1985—1986 гг.
представлениям и носят предвари-
тельный характер.
Основные параметры РСДН при-
ведены в табл. 2.1.
Общие особенности РСДН заклю-
чаются в необходимости учета усло-
вий распространения радиоволн, что
связано с большой протяженностью
трасс, по которым проходят сигналы
иа пути от ОС до потребителя и уче-
та влияния геометрических парамет-
ров, характеризующих взаимное по-
ложение ОС и ВС при определении
места ВС, т. е. геометрического фак-
тора системы.
Условия распространения радио-
волн по трассе ОС-ВС не остаются
постоянными во времени. Основным
фактором, влияющим на точность оп-
ределения местоположения ВС, явля-
ется изменение скорости распростра-
нения радиоволн. Относительная по-
грешность определения расстояния
(Ос/Д)2= (Ос/с)2+(Oi/t)2, где Ос/с —
относительная нестабильность скоро-
сти распространения радиоволн, а
ot/t — относительная погрешность из-
мерения времени прохождения сигна-
ла, прямо пропорциональная неопрен
деленности скорости распространения
радиоволн Ос/с.
В радионавигации и радиолокации
считается, что электромагнитные ко-
лебания распространяются по крат-
чайшему пути между передающей и
приемной антеннами с постоянной
скоростью, примерно равной скорости
света в вакууме, т. е. 299 792,5±
Таблица 2.1. Основные параметры РСДН
Параметр	Тип РСДН			
	Loran-C	Omega	Navstar	Navsat
Дальность действия, тыс. км: днем ночью Число измеряемых состав-	2,2.. .2.6 1,8...1,9 2	2	Глобальная » 3	3
ляющих местоположения Погрешность определения липни положения (2а), км. днем	0,2	1,85	0,03*	0,01
ночью	0,6	3,7	0,03*	0,01
11огрешность определения	0,46	3,7...7,4	0,1 **	0,03 *•
местоположения (2о), км Диапазон частот. МГц	0,1	0,01.. .0,014	1230 и 1575	1557
• При коде С/А.
** При геометрическом факторе, равном 3 и коде С/Л.
При геометрическом факторе, равном 3.
37
Рис. 2.7. Определение местоположе-
ния ВС и дальномерной РНС в раз-
личных точках зоны действия си-
стемы:
ОС — опорные станции; d— база системы;
Dn, (О|2, О22)— расстояния от ОС до
ВС. находящегося в точке 1(2); ДО — по-
грешность определения линии положения;
ДМП — погрешность определения местопо-
ложения ВС; Г и 2' — ошибочные место-
положения ВС;--------истинные ли-
нии положения;-------— ошибочные ли-
нии положения
±0,1 км/c.* Пренебрежение непосто-
янством скорости распространения
приводит к относительной погрешно-
сти ас/с~10“4. На трассах большой
протяженности, длина D которых в
РСДН может составлять тысячи и
десятки тысяч километров, изменение
скорости распространения радиоволн
приводит к абсолютной погрешности
<тп=£)(сгс/с), значение которой мо-
жет доходить до нескольких километ-
ров.
Изменение скорости распростране-
ния приводит к рефракции, т. е. ис-
кривлению трассы, по которой про-
ходит радиоволна. Возникающая из-
за несоответствия измеренной даль-
ности кратчайшему расстоянию меж-
ду передающим и приемным пункта-
ми погрешность рефракции возраста-
ет с увеличением длины трассы ОС—
ВС.
Для уменьшения погрешностей,
вызываемых непостоянством скоро-
* Для упрощения расчетов часто
принимают скорость распространения
радиоволн 300 000 км/с или 3-10“ м/с.
сти распространения радиоволн, в
бортовом оборудовании РСДН пред-
усматривается автоматическое введе-
ние соответствующих поправок. Такие
поправки либо рассчитываются зара-
нее для каждой географической об-
ласти и каждого времени суток и
вводятся в память бортового процес-
сора, либо определяются по резуль-
татам измерений на двух близких
частотах. Неучтенные при расчете по-
правок факторы случайного характе-
ра являются причиной снижения точ-
ности РСДН.
Гео.четрический фактор характе-
ризует ухудшение точности местооп-
ределеиия при неблагоприятном вза-
имном расположении опорных стан-
ций и ВС, приводящем к росту по-
грешности определения места ВС при
одном и том же значении погрешно-
сти измерения навигационного пара-
метра. Значение геометрического фак-
тора зависит не только от числа и
положения ОС относительно ВС, но
и от типа системы. Погрешность оп-
ределения местоположения ДМП за-
висит от угла пересечения линий по-
ложения у.
В дальномерной системе, в кото-
рой угол у равен углу между ради-
усами-векторами £>12 и £>22 (рис. 2.7),
значение ДМП минимально при у=
=90°. При одной и той же дально-
мерной погрешности ДО значение
Д МП возрастает при отклонении
угла от 90и, что приводит к различ-
ным значениям погрешности место-
положения Омп в пределах зоны дей-
ствия системы (рнс. 2.8). Погреш-
ность минимальна в точках Oi,2 и
возрастает по мере удаления или
приближения к базовой линии d, до-
стигая допустимого значения Омп.д
на границах зоны действия системы
(рабочей зоны). На базовой линии
определение местоположения иевоз-
Рпс. 2.8. Зона действия (рабочая зо-
на) дальномерной системы с базой d
38
ти=юс
можно, так как линии положения
здесь не пересекаются.
В некоторых обоазнах бортового
оборудования РСДН предусматрива-
ется специальная программа выбора
тех сигналов ОС, геометрический
фактор для которых в данной точке
земной поверхности минимален. Поэ-
тому число ОС, сигналы которых при-
нимаются в данной точке земного
шара, всегда превышает минимально
необходимое для определения место-
положения ВС.
Нормы иа параметры сигналов си-
стемы Omega:
Формат сигналов ОС представлен
на рис. 2.9. Для определения навига-
ционного параметра используются че-
тыре частоты, получаемые с помощью
атомных стандартов частоты, обла-
дающих стабильностью 10-12. Такая
стабильность обеспечивает когерент-
ность сигналов и возможность изме-
рения фазовых сдвигов. Каждая из
восьми ОС системы (обозначаемых
латинскими буквами А, В, С,..., Н)
излучает сигналы иа одинаковых не-
сущих частотах, время излучения ко-
торых сдвинуто таким образом, чтобы
сигналы одинаковой частоты разных
ОС. никогда ие приходили в точку
приема одновременно. Такая мера
предотвращает интерференцию сигна-
лов ОС. Этой же цели служат и за-
щитные интервалы между передача-
ми сигналов.
Несущие частоты системы Omega:
основная fo и вспомогательные fi, fs
и [з предназначены для определения
навигационного параметра и устране-
ния неоднозначности путем формиро-
вания разностных частот в бортовом
оборудовании. Для облегчения обна-
ружения сигнала ОС и синхрониза-
ции бортового приемника, а также
для калибровки бортового эталона
времени ВС каждая из ОС излучает
только ей присвоенные частоты, ука-
занные на рис. 2.9.
Временные параметры сигнала
ОС определяются длительностью цик-
ла ЛА и продолжительностью переда-
чи отдельных частот. Длительность
цикла всех ОС равна 10 с. Начало
первого цикла станции А определяет
системное время Omega н должно
совпадать с началом суток по грин-
вичскому времени или быть связано
с этим впеменем известной зависи-
мостью. Для каждой из ОС установ-
лена своя продолжительность переда-
чи отдельных частот. В среднем дли-
тельность сигнала каждой частоты
равна 1 с. Точность синхронизации
форматов сигналов различных ОС со
шкалой всемирного времени не хуже
1 ... 2 мкс.
Опознавание ОС осуществляется
по сдвигу момента излучения на ос-
новной частоте f0 относительно нача-
ла цикла. Для опознавания могут ис-
пользоваться частоты, присвоенные
данной ОС.
Нормы на параметры сигналов си-
стемы Loran-C:
Формат сигналов, излучаемых од-
ной цепочкой ОС, показан на рис.
2.10. Пачка, излучаемая ведущей стан-
цией Л1, содержит девять, а пачки
ведомых станций (X, Y, Z н W) по
восемь импульсов. Навигационный
параметр определяется по фазе несу-
39
Рис. 2.10. Формат сигнала системы Loran-C:
а — пачки импульсов, излучаемых ведущей (М) и ведомыми (X, У) опорными станциями
(значения временных интервалов taX, t3Y, Тпг—индивидуальные для каждой цепочки стан-
ций; масштаб по Оси времени не выдержан); б — форма огибающей излучаемого импульса
щих колебаний, когерентность кото-
рых достигается применением на ОС
цезиевых стандартов частоты со ста-
бильностью не хуже 10_|2...10~13. Им-
пульсы пачки кодируются путем из-
менения фазы несущей на 180° для
уменьшения влияния пространствен-
ного сигнала на точность системы.
Временные параметры сигнала оп-
ределяются групповым периодом пов-
торения Гп.г, интервалами между им-
пульсами в пачке и между пачками
и длительностью излучаемых импуль-
сов. Критерием пригодности каждой
пары станций является сохранение
этих параметров в пределах допус-
ков в течение 99,7% времени работы.
Период Т„,т назначается индивиду-
ально каждой из цепочек ОС. Интер-
валы между пачками импульсов и
импульсами одной пачки выбираются
так, чтобы в зоне действия данной
цепочки отсутствовали области одно-
временного приема поверхностного
(полезный) и пространственного (ме-
шающий) сигналов. Шкала времени
системы Loran-C, т. е. временная по-
следовательность работы цепочек.
синхронизируется со шкалой всемир-
ного времени с точностью до 100...
200 нс.
Форма излучаемых импульсов (рис.
2.10,6) должна обеспечивать содер-
жание 90% энергии в полосе частот
90...110 кГц.
Амплитуда каждого периода несу-
щей частоты в пределах переднего
фронта импульса должна выдержи-
ваться с точностью ±3% от заданно-
го значения, определенного относи-
тельно амплитуды несущей в макси-
муме импульса. Период повторения
импульсов внутри пачки должен со-
ставлять 1 мс, а временной интервал
между восьмым и девятым импуль-
сами ведущей станции 2 мс.
Закон фазового кодирования (рис.
2.11) соответствует коду Г алея. Для
ведущей и ведомых станций исполь-
зуются ортогональные коды. Харак-
тер кодирования различен для четной
(Л) и нечетной (В) пачки. Взаимно
корреляционные функции групп А и
В являются дополняющими и при
сложении дают нуль, что увеличивает
степень защиты от пространственного
40
М	X. Ч. Z, W
Рис. 2.11. Закон фазового кодирования в системе Loran-C:
А н В — четные и нечетные пачки импульсов; М — ведущая станция; X, Y, Z и W — ведо-
мые станции
сигнала. Девятый импульс ведущей
станции не входит в состав кода и в
навигационных целях не использу-
ется.
Опознавание цепочки ОС произво-
дится по групповому периоду повто-
рения Т'в.г. Для формирования Гп.г
используют три частоты: медленную
специальную (SS), равную 10 Гц;
медленную низкую (S£), равную
12,5 Гц, и медленную высокую (SH),
равную 16,66 Гц, а также восемь по-
рядковых номеров п периода повто-
рения. Значение Гп.г в миллисекун-
дах определяется как Гп.г=
= 1000/fs—0,1 п, где 1 /Г« — период,
соответствующий частотам SS, SL
или SH. Обозначение ОС содержит
название основной частоты и номер
периода. Обозначение SL3, например,
говорит о том, что для данной цепоч-
ки Гй.г=79,7 мс.
Опознавание станции ОС внутри
цепочки осуществляется по автокор-
реляционной функции кодированной
пачки импульсов и порядку приема
сигналов (первым всегда принимает-
ся сигнал ведущей, а затем ведомых
станций X, Y, Z и W).
Нормы на параметры сигналов си-
стемы Navstar:
Формат сигнала, излучаемого
спутниками системы Navstar, в упро-
щенном виде показан на рис. 2.12.
Для определения навигационных па-
раметров используют два навигаци-
онных кода: стандартного и точного
местоопределения, представляющих
собой псевдослучайные последова-
тельности, которыми модулируются
по фазе несущие колебания. Оба ко-
да могут передаваться одновременно
и для их разделения на приеме ис-
пользуют ортогональную фазовую
модуляцию: при одном из-кодов фа-
за несущей в зависимости от симво-
ла кода принимает значения ±90°, а
при другом эти значения составляют
С или 180°. Одна и та же несущая
частота, кроме этих кодов, одновре-
менно модулируется потоком служеб-
ной информации (навигационным со-
общением), которая также передает-
ся в виде кода. Возможность выделе-
ния фазовой информации достигается
применением на спутниках сверхста-
бильных генераторов (предполагае-
мая стабильность 10-14).
Несущие частоты сигналов всех
спутников одинаковые. Используются
основная частота ft = 1575,42 МГц и
дополнительная частота f2 =
= 1227,6 МГц,, сформированные из
сигналов атомного стандарта частоты
10,23 МГц, находящегося иа борту
спутника. Несущая fi модулируется
двумя навигационными кодами и слу-
жебной информацией, а несущая ft
только кодом точного местоопределе-
ния и служебной информацией. Ос-
новное назначение сигнала с часто-
той f2 — коррекция погрешностей, вы-
зываемых ионосферной рефракцией.
Временные параметры сигнала за-
даются атомным стандартом частоты
10,23 МГц и выдерживаются так, что
Рис 2.12. Кодированный сигнал системы Navstar
41
разница системного времени и все-
мирного времени не превышает 10 нс.
Кодирование сигнала точного место-
определения осуществляется таким
образом, что по этому сигналу можно
определить текущее время, начиная с
начала недели. Навигационные коды
привязаны к одному и тому же мо-
менту времени с точностью 5 нс.
Сигнал стандартного местоопреде-
ления (SPS) или легкообнаруживае-
мый код С/Л представляет собой от-
крытый для несанкционированного
использования код Голда, предназна-
ченный для грубого измерения место-
положения и облегчения синхрониза-
ции бортового оборудования, необхо-
димой для приема сигнала точного
местоопределения. Длительность эле-
мента кода та1 = 1 мкс, а период пов-
торения кода Гп.к1 = 1 мс. Тактовая
частота кода составляет 1,023 МГц.
Сигнал стандартного местоопреде-
ления формируется из двух М-после-
довательностей Gt(t) и Cn(t) с об-
разующими полиномами;
G^x) = — 1 + х3 + «Ю;
G2 (х) = 1 + х2 + X3 + хб 4- х8 +
+ х9-р х>0.
Обе М-последовательпости имеют
одинаковые тактовую частоту и пе-
риод. Код Голда получается в ре-
зультате сложения этих последова-
тельностей по модулю два (Ф ):
ZG;(0 = °i (0®g2(< + Л/*э1).
где m, — число символов, определяю-
щее фазовый сдвиг кода данного i-ro
спутника. Из возможных 1025 раз-
личных сдвигов выбирают 37, даю-
щих практически некоррелированные
сигналы, которые и присваивают со-
ответствующим спутникам.
Сигнал точного местоопределения
(PPS), или точный код Р, представ-
ляет собой ие доступный для несанк-
ционированного использования сиг-
нал, предназначенный для точного из-
мерения местоположения. Сигнал
формируется из псевдослучайных по-
следовательностей XifO и Xs(t), со-
ставленных из импульсов с длитель-
ностью T32»0,l мкс. Тактовая часто-
та кода равна 10,23 МГц, а период —
около 267 сут. Образующие полиномы
кода не раскрываются.
Сигнал точного местоопределения
каждого спутника представляет со-
бой результат сложения по модулю
два последовательностей Х|(/) и
X?(t), привязанных к одному и тому
же моменту времени и отличающихся
друг от друга на 37 элементов кода.
Код имеет вид
Х'Р; (0 = Xj. (/)•© X2'(t + лгтэ2),
где п, — число символов элементов
кода, определяющее фазовый сдвиг
кода данного i-ro спутника. Каждый
отдельный спутник формирует свой
отпезок полного периода кода дли-
тельностью 7 сут.
Служебная информация передает-
ся со скоростью 50 бит/с. Длитель-
ность элемента кода служебной ин-
формации равна 20 элементам кода
стандартного местоопределения. Кадр
служебной информации передается в
течение 30 с и содержит 1500 бит
данных, сгруппированных в пять
строк, каждая из которых состоит из
10 слов. В начале строки передаются
телеметрическая информация и клю-
чевое слово, формируемое на борту
спутника. Остальные восемь слов
каждой строки считываются из блока
памяти спутника, куда заносится ин-
формация, получаемая от наземных
станций.
Код служебной информации D(t)
накладывается на навигационные ко-
ды путем сложения по модулю два.
Результирующий модулирующий сиг-
нал имеет вид XPi(t)Q)Di(t) при пе-
редаче кода точного местоопределе-
ния и XG,(i)©Di(7) при сигнале
стандартного местоопределения.
Служебная информация, переда-
ваемая каждым спутником, содержит
следующие данные: параметры для
введения поправок иа ионосферную
рефракцию, используемые при приеме
сигнала на одной частоте /г, инфор-
мацию о «возрасте» данных, т. е. о
времени, прошедшем с момента по-
следней коррекции заложенных в
блок памяти спутника данных; по-
правки к эталону времени спутника,
необходимые для повышения точности
местоопределения; сведения о эфе-
меридах данного спутника и состоя-
нии работоспособности его аппарату-
ры. Этих данных достаточно для ре-
шения навигационной задачи после
приема одного кадра служебной ин-
формации. Для ускорения вхождения
в синхронизм по сигналу точного
местоопределения требуется декоди-
рование ключевого слова. В состав
служебной информации включены
также данные о эфемеридах и со-
42
Рис. 2.13. Структурная схема иллюстрирующая принцип действия разностно-
дальномерного варианта бортового оборудования Omega
стоянии всех спутников системы
(альманах), полное время передачи
которых составляет 750 с, т. е. 25
кадров (в каждом из которых пере-
дается одна строка альманаха).
Опознавание слутников осущест-
вляется по коду навигационных сиг-
налов корреляционным методом. Сиг-
налы разделяются фазовым методом.
Для выделения служебной информа-
ции требуется предварительная демо-
дуляция навигационного сигнала.
2.3.	АППАРАТУРА РСДН Omega
Принцип действия бортового обо-
рудования Omega при определении
разности дальностей до опорных стан-
ций поясняется рис. 2.13. Принимае-
мый от опорной станции ОС-1 сигнал
основной частоты fo = lO,2 кГц имеет
вид:
U\=Um\ COS “о(^—<Dl) = ^mlCOsf>l,
где Um—амплитуда; <оо = 2л)о— кру-
говая частота; (di=Di/c—время про-
хождения сигналом расстояния ТА
между ОС-1 и ВС; ф,— фаза сигна-
ла. С антенны А сигнал поступает на
УВЧ, а затем на коммутатор К. Ком-
мутатор должен работать синхронно
с коммутаторами опорных станций и
подключать к измерителю фазы ИФ-1
только тот сигнал, который в данный
момент может быть принят от ОС-1.
На ИФ-1 в качестве опорного посту-
пает сигнал от эталонного генератора
ЭГ с частотой [о:
По = t/m0 COS (и)0< + Vo) = COS Vr.
где Umo — амплитуда опорного сигна-
ла. а фо — начальная фаза, обуслов-
ленная нестабильностью ЭГ (началь-
ные фазл сигналов опорных станций
считаются равными нулю). В изме-
рителе фазы ИФ-1 определяется раз-
ность фаз
Ур1 = ?г — ?! = “0^01 + То.
в которой заключена информация о
расстоянии Di, искаженная неизвест-
ным значением начальной фазы ЭГ.
Полученное значение фР| запомина-
ется в НФ-1.
Когда в точку приема поступает
сигнал той же частоты от ОС-2, про-
цесс повторяется, только коммутатор
К подключает УВЧ к измерителю фа-
зы ИФ-2, который формирует сигнал
ФР2 =<Wt)2-Tфо, содержащий инфор-
мацию о расстоянии £>2 от ОС-2 до
ВС. Устройство сравнения фаз УСФ
вырабатывает сигнал, характеризую-
щий разность фаз фР2 и фр|, содер-
жащий информацию о искомой раз-
ности расстояний:
Dp = £>2 —
Vp = 1РР2 — Tpl = (“о/с) Dp =
= (2л/Хо) Dp.
В результате вычисления фр неиз-
вестная начальная фаза ЭГ исключа-
ется, и нестабильность ЭГ не влия-
ет на конечный результат при усло-
вии, что начальная фаза остается по-
стоянной на интервале формирования
ФР. Искомая разность дальностей оп-
ределяется как Dp= (Хо/2л)фР =
=Л1фр, где М — масштабный коэф-
фициент.
Значение фр определяет одну ли-
нию положения. Для нахождения вто-
рой линии положения и местоположе-
43
ния ВС необходимо провести анало-
гичные измерения по другой паре
опорных станций (в структурной схе-
ме бортового оборудования для этого
необходимо добавить еще один ИФ,
одно УСФ, а также вычислитель ме-
стоположения).
Принцип действия бортового обо-
рудования Omega при определении
дальности опорных станций отличает-
ся тем, что сигналы с выходов НФ-1
м ИФ-2 используются непосредствен-
но для определения местоположения
по двум линиям положения, соответ-
ствующим Di и £>2, так как £>1,2 =
= (Zo /2л) <р р 1.2 =Л1<рр1,2. Необходи-
мость компенсации начальной фазы
эталонного генератора отпадает при
высокой его стабильности.
Основная особеииость фазовых си-
стем заключается в противоречивости
требований, предъявляемых к часто-
те fo (длине волны Zo) сигнала, на
которой измеряется разность фаз,
•обусловленных с одной стороны точ-
ностью, а с другой — однозначностью
измерений. Чем выше частота колеба-
ний, фаза которых измеряется в дан-
ной системе, тем больше точность, ио
тем уже диапазон однозначного оп-
ределения этого параметра.
Точность фазовых РСДН характе-
ризуется средней квадратической по-
грешностью определения навигацион-
ного параметра (D или £>Р), которая
связана со средней квадратической
погрешностью измерения разности
фаз оф соотношением:
<sD = Maf = (Х0/2л) af.
При данной точности измерения фазы
Фо погрешность oD уменьшается с
увеличением частоты f0 (или умень-
шением длины волны ко).
Однозначность определения нави-
гационного параметра обеспечивается
только в тех пределах его изменения,
которым соответствует изменение
разности фаз от 0 до 2л. За преде-
лами этого диапазона отсчеты фазы
повторяются, и одна и та же раз-
ность фаз ф*р = п2л-|-фр, если число
циклов п неизвестно, может соответ-
ствовать разным значениям навига-
ционного параметра, отличающимся в
дальномерной системе на длину вол-
ны Zo. Однозначное определение даль-
ности возможно от 0 до максималь-
ного значения однозначной дальности
£^0таХ = (^о/2л)(Рртах = ^0»
где фр max=2л — максимальное зна-
чение однозначно измеряемой фазы.
Диапазон однозначного измерения
дальности называется фазовой до-
рожкой (ширина фазовой дорожкина
частоте 10,2 кГц составляет
~29,5 км). Для расширения фазовой
дорожки следует увеличивать длину
волны Л, что приводит к снижению
точности системы. Подобная взаимо-
связь точности и однозначности име-
ет место и в фазовой разностно-даль-
номерной РСДН.
Основные методы разрешения мно-
гозначности направлены на достиже-
ние требуемой точности фазовой си-
стемы при сохранении однозначного
отсчета и предусматривают либо ра-
боту на разностных частотах, либо
применение внешних грубых, но одно-
значных систем определения местопо-
ложения.
Метод разностных частот основан
на использовании вспомогательных
частот 11,05; 11 1/3 и 13,6 кГц, из-
лучаемых ОС. В бортовом оборудо-
вании Omega выделяется одна из
разностных частот, например частота
Fp = 11,05—10,2 = 0,85 кГц, и измеря-
ется фаза на частоте Fp. Фазовая до-
рожка будет в fo/F-p раз шире, чем
на основной частоте (~350 км). Во
избежание потери однозначности по-
грешность на грубой шкале должна
быть существенно меньше ширины
фазовой дорожки на точной шкале
(рис. 2.14).
Метод устранения неоднозначно-
сти с помощью внешних систем осно-
ван на применении систем счисления
пути (доплеровских или инерциаль-
ных) в качестве источника грубой, но
однозначной информации о местопо-
ложении ВС. Погрешность системы
грубого местоопределення должна
быть существенно меньше зоны од-
нозначного отсчета фазовой системы.
Наилучшие результаты достигаются
в комплексных навигационных систе-
мах, в которых бортовое оборудова-
ние Omega объединяется с помощью
ЦВМ с аппаратурой инерциальной
или доплеровской системы.
Точность системы Omega зависит
главным образом от условий распро-
странения мириаметровых (сверх-
длиниых) волн и повторяемости этих
условий, благодаря которой возмож-
ны прогноз влияния распространения
сигнала и введение соответствующих
поправок при его обработке.
44
О А-1	А-2
Рис. 2.14. Зоны однозначного измерения дальности и погрешности измерения иа
точной от (а) и грубой ог (б) шкалах:
ОС — опорная станция; А-1 ... А-4 — возможные положения ВС прн отсчете по точной не-
однозначной шкале; А — истинное положение ВС, однозначно определенное по грубой
шкале и соответствующее точке А-2; Ло. Лр — длины волн на основной и разностной
частотах
Распространение мириаметровых
(сверхдлинных) волн происходит в
концентрическом пространственном
волноводе, образованном поверхно-
стью Земли и слоем D ионосферы
(рис. 2.15). В таком волноводе су-
ществует несколько типов волн (мод),
фазовая скорость которых вдоль
оси волновода превышает скорость
распространения в свободном прост-
ранстве на величину Ао»пХо/2/7в
где п — номер моды, — высота
волновода. Любые изменения высоты
волновода приводят к вариациям
скорости распространения. Регуляр-
ные изменения высоты волновода при
переходе от дневного времени к ноч-
ному или при смене времен года вы-
зывают определенные дополнитель-
ные фазовые сдвиги, что позволяет
вводить соответствующие поправки
при измерении фазы сигнала. Фаза
принимаемого сигнала зависит также
от геофизических особенностей трас-
сы распространения, которые также
поддаются учету.
Степень повторяемости условий
распространения радиоволн характе-
ризуется в типичных условиях сред-
ними квадратическими отклонениями.
Рабочая частота приемника, кГц................
Чувствительность приемовычислителя, мкВ 1 . .
Погрешность измерения фазы (2а)1 2............
Среднее время определения навигационного па-
раметра, мин3 4 ...............................
Рис. 2.15. Распространение радиоволн
в пространственном волноводе:
1, 2, 3 — номера мод
составляющими на частоте 10,2 кГц
в пересчете фазового сдвига А<р на
время запаздывания в дневное время
3 мкс, а в ночное 5 мкс. Эти значе-
ния уменьшаются с частотой и иа
частоте, например 13,6 кГц равны со-
ответственно 2 и 4 мкс. Регулярность
суточных и сезонных изменений фазы
принимаемого сигнала нарушается в
периоды солнечной активности, когда
погрешность определения линии поло-
жения может доходить до 10 км. Ве-
роятность таких аномальных условий
не превышает 0,2%.
Нормы иа бортовое оборудование
Omega регламентируют следующие
параметры:
10... 20
5
0,2л
6
1 При работе с антенной емкостью не менее 100 пФ и действующей высотой не менее
0,3 м при паразитной емкости антенны ие более 10 пФ.
’ При соотиошеиин снгнад/шум, равном I ; 10 по пиковым значениям, разбалансе ампли-
туд сигналов ОС до 50 дБ н скорости ВС, соответствующей числу М-2.
’ При соотношении сигиал/шум, равном 1 ; 10 по пиковым значениям и вероятности об-
наружения сигнала 0,95.
4 При вероятности безотказной работы 0,98 и нормальных климатических условиях.
45
Среднее время наработки на отказ приемовычис-
лителя, ч4...................................
Ресурс приемовычислителя до первого капиталь-
ного ремонта, ч..............................
Уровень напряжения помех, создаваемых борто-
вым оборудованием в самолетных сетях элект-
ропитания, при сопротивлении сети 0,5 Ом не
должен превышать следующих значений:
1000
6000
В диапазоне частот:
в сети постоянного тока .......................
» » переменного »	.......................
0,0005-150 кГц
1 В
1,5 В
более 150 кГц
0,1 мВ
0,25 мВ
Магнитные поля, создаваемые бло-
ками бортового оборудования, не
должны вызывать отклонения указа-
теля магнитного компаса более чем на
1° при расстояниях от компаса до
блоков, равных 0,4 м при размещении
блоков в кабине и 4,5 м при разме-
щении вне кабины.
Бортовое оборудование Omega
(рис. 2.16) состоит из трех блоков:
антенного, приемовычислителя и бло-
ка индикации и управления. В состав
антенного блока входят антенная си-
стема н антенные усилители. Блок
приемовычислителя является основ-
ным элементом бортового оборудова-
ния. В него входят: антенная матри-
ца, приемоусилительный тракт, блок
измерений, эталонный генератор,
ЦВМ с блоком памяти и устройство
ввода/вывода (интерфейс), через ко-
торое осуществляется связь с внеш-
ними блоками и системами. Это обо-
рудование может использоваться для
определения как разности дальностей,
так и дальностей до опорных стан-
ций. Для перехода к дальномерному
режиму необходимы более стабиль-
ный эталон времени и частичное изме-
нение программного обеспечения при-
емовычислителя.
Основные параметры бортового
оборудования Omega определяются
типом аппаратуры, ее стоимостью, а
также типом ВС Параметры одного
из образцов бортового оборудования
имеют следующие значения:
Инструментальная погреш-
ность, мкс................. 0,1
Допустимое отношение сиг-
нал/шум по мощности, дБ .	—20
Время автоматического по-
иска сигнала, мин, при отно-
шении сигнал/шум:
16 дБ...................0,3
5 дБ....................2,0
Потребляемая мощность от
сети 115 В, 400 Гц, В-А . 66
Объем блока приемовычис-
лителя, дм3 ..............18,4
Масса, кг:
всего комплекта (без ка-
белей) ................15,73
блока приемовычислителя 10,37
Среднее время наработки
между отказами (расчет-
ное), ч:
всего комплекта .... 5800
блока приемовычислителя 10 000
Стоимость (в ценах 1982 г.),
тыс. дол..................46,3
Антенная система состоит из двух
взаимно перпендикулярных основных
рамочных антенн и дополнительной
контрольной рамочной антенны, на-
мотанных на общем сердечнике. Вы-
воды основных рамочных антенн ком-
мутируются с помощью антенной
матрицы блока приемовычислителя,
управляемой ЦВМ. Коммутация обес-
печивает четыре фиксированных по-
ложения ДН, имеющей форму вось-
мерки, а также ненаправленную ДН.
Управление антенной системой позво-
ляет направить максимум ДН в сто-
рону опорной станции, сигналы кото-
рой принимаются, ориентируясь иа
максимум сигнала, или осуществить,
пространственную селекцию источни-
ка помех, ориентируясь на максимум
отношения сигнал/помеха. Контроль-
ная антенна служит для введения в
основные антенны контрольного сиг-
нала с целью проверки бортовой ап-
паратуры и достижения близкой к
100% глубины встроенного контроля
оборудования.
Антенный блок, имеющий размеры
238X333 мм, высоту 45 мм и массу
3 63 кг, устанавливается на верхней
части фюзеляжа или на крыле само-
лета. Место установки зависит от рас-
46
Рис. 2.16. Структурная схема бортового оборудования системы Omega:
ДБ — антенный блок; АС — антенная система; АУ— антенные усилители; КС — контроль-
ный сигнал; БПВ — блок приемо-вычислителя; AM — аитеииая матрица; ПУТ — приемо-
усилительный тракт; БИ — блок измерений; ЭГ — эталонный генератор; БП — блок памя-
ти; УВВ — устройство ввода/вывода сигналов; гр и V — курс и скорость ВС; БИУ — блок
индикации и управления
положения силовых кабелей и агрега-
тов сети переменного тока 4и0 Гц и
выбирается экспериментально. Сеть
переменного тока может явиться при-
чиной помех, создаваемых гармоника-
ми частоты силовой сети, попадающи-
ми в полосу пропускания приемника.
Антенные усилители предназначе-
ны для повышения чувствительности
приемного тракта. По схеме они пред-
ставляют собой УВЧ с полосой про-
пускания, достаточной для прохожде-
ния сигналов всех частот опорных
станций. Устанавливаются усилители
непосредственно возле рамочных ан-
тенн.
Приемоусилительный тракт состо-
ит из нескольких однотипных кана-
лов, представляющих собой либо
УВЧ, либо супергетеродинные прием-
ники. Предпочтение отдается прием-
никам прямого усиления, так как в
них отсутствует источник паразитных
фазовых сдвигов — гетеродин. Число
каналов зависит от степени совершен-
ства бортовой аппаратуры и состав-
ляет обычно 3 или 4. Один из вари-
антов построения приемоусилительно-
го тракта показан на рис. 2.17. Широ-
кополосный и узкополосный усилите-
ли настраиваются на одну из рабо-
чих частот системы. Полоса пропус-
кания широкополосного усилителя
равна 600 Гц, а кварцевого узкопо-
лосного 100 Гц. Избирательность по
соседнему каналу соответственно
—60 и —80 дБ. Амплитудные огра-
ничители служат для уменьшения ди-
намического диапазона сигнала, по-
даваемого на измерительный блок, и
снижения уровня помех. Чувстви-
тельность тракта составляет 0,1 мкВ.
Блок измерений совместно с ЦВМ
служит для обнаружения п измере-
ния фаз принятых сигналов. Блок со-
держит столько же каналов обработ-
ки сигналов (рис. 2.18), сколько ка-
налов имеет приемоусилительный
тракт.
Основная функция блока измере-
ний — получение цифрового эквива-
лента фазы принятого сигнала и двух
его квадратурных (сдвинутых на 90’)
составляющих. В устройстве получе-
ния выборок принимаемый сигнал
(длительностью т,= 1 с) разбивается
иа несколько (например, на 10) эле-
ментов — выборок длительностью по
0,1 с. Измерения производятся по
Рис. 2.17. Структурная схема одного из каналов (настроен на частоту 10,2 кГц)
прпемоусилительного тракта:
AM— аитеииая матрица; ШУ и УУ— широкополосный и узкополосный усилители; АО —
амплитудные ограничители; БИ — блок измерений; ПУТ—приемоусилнтельный тракт
47
Рис. 2.18. Структурная схема одного из каналов (частоты 10,2 кГц) блока изме-
рений с соответствующей частью ЦВМ (а) и графики, поясняющие процесс из-
мерения фазы (б):
ПУТ — приемно-усилительный тракт; ЭК — электронные коммутаторы; ГОК — генератор
опорного кода с управляемой задержкой кода; УПВ — устройство получения выборок;
ТИ — тактовые импульсы; ФСИ — формирователь сигнальных импульсов; СОИ — синусные
опорные импульсы; КОИ — косинусные опорные импульсы; СИ — счетные импульсы; ЭГ —
эталонный генератор; Сч — счетчики импульсов; ЦИ — цифровые интеграторы; СС — син-
хросигналы; КО — каналы обработки; К — коммутатор (цифрами помечены точки, соответ-
ствующие кривым рис. 2.16, б)
каждой из выборок с тем, чтобы при
последующем усреднении повысить
точность отсчета фазы. Отрезки сину-
соид длительностью по 0,1 с посту-
пают в устройство формирования сиг-
нальных импульсов, вырабатывающее
импульс при переходе через нуль си-
нусоидального напряжения принятого
сигнала. Дальнейшая обработка сиг-
нала происходит в двухканальной
(квадратурной) схеме.
Каждый из квадратурных каналов
построен по аналогичной схеме. С по-
мощью электронных ключей форми-
руется последовательность счетных
импульсов, число которых пропорцио-
нально либо синусу измеряемого фа-
зового сдвига (верхний канал на схе-
ме), либо косинусу этого угла. Элект-
ронный ключ ЭК-2 открывается синус-
ным опорным импульсом, формируе-
мым в тот момент, когда опорное на-
пряжение от эталонного генератора
проходит через нулевое значение, а
закрывается сигнальным импульсом.
Электронный ключ ЭК-3, наоборот,
открывается сигнальным импульсом, а
закрывается косинусным опорным им-
пульсом, формируемым из сдвинуто-
го иа 90° опорного напряжения. Счет-
ные импульсы следуют с определен-
ной частотой (около 2,5 МГц). Число
их (JVi или (V2), подсчитанное счет-
чиками, при умножении на постоян-
ный коэффициент (зависящий от час-
тоты, на которой выполняются изме-
рения) пропорционально соответст-
венно sin <pj или cos <pj, где (pj — из-
48
и)
б)
Тц=Юс
~Z7 E F С н '\ д в
ТП ПЛ fcJI ПЛ ПЛ Ы ПЛ Г
O,Zc
с
Тц = ЮС
ПЛ ИИ I az || to 11 g,51НЛ Г IГ77
1=7
Г£
| 7,7 |[ДУ][ 7,2 || 7,77 | [g7
£
1-в
Рис. 2.19. Огибающая сигналов, принимаемых от опорных станций (А В, С,...
Н) системы Omega на частоте 10,2 кГц (а) и формируемый бортовой аппара-
турой опорный код (б). Цифрами указана длительность в секундах i-x сигналов
меряемый за j-ю выборку сдвиг фа-
зы принятого сигнала относительно
опорного. Цифровые значения sin <p j
и cos ф> поступают в ЦВМ, где в
цифровом интеграторе усредняются.
Сигналы интеграторов пропорцио-
k
нальны а.[ = V silly у и
к
₽/ = У, cos у/,
/=1
где k — число выборок по 0,1 с за
время т<.
Измерение фазы и обработка ре-
зультатов этих измерений происходят
в ЦВМ. Оценки фазы вычисляют по
формуле <p>=arctg (а,/Ц4). Эти оцен-
ки с помощью коммутатора распреде-
ляются по ячейкам памяти канала
обработки, в каждой из которых запи-
сывается фазовый сдвиг сигнала, при-
нятого за время т,- от соответствую-
щей опорной станции. Комбинируя
эти оценки, можно определить даль-
ность до опорных станций или раз-
ность дальностей, устранить много-
значность или выполнить другие не-
обходимые вычисления. Рассмотрен-
ным операциям должен предшество-
вать режим синхронизации бортовой
аппаратуры с рабочим циклом опор-
ных станций.
Режим синхронизации осуществ-
ляется путем поиска максимума кор-
реляционной функции огибающей при-
нятых сигналов и опорного кода, фор-
мируемого в приемовычислителе и со-
ответствующего формату сигнала, на-
пример, на основной частоте. Огиба-
ющая этого сигнала показана на
рис. 2.19, а и соответствует точке 7
па рис. 2.18, а. Опорный сигнал по-
казан на рнс. 2.19, б и соответству-
ет точке 2 на рис. 2.18, а.
Основные элементы коррелятора —-
генератор опорных импульсов, выра-
батывающий опорный сигнал, времен-
ным сдвигом т которого управляет
ЦВМ, и электронный ключ ЭК-1, вы-
полняющий операцию перемножения
подаваемых на него сигналов. Интен-
сивность сигнала на выходе корреля-
тора определяется по полученным в
блоке измерений величинам аир со-
гласно формуле Q=a2+p2. ЦВМ ана-
лизирует этот сигнал, смещая опор-
ный код в сторону уменьшения или
увеличения т. Максимум сигнала на
выходе коррелятора соответствует
совпадению во времени форматов, по-
казанных на рис. 2.19, и свидетельст-
вует о достижении синхронизации ра-
боты коммутаторов бортовой аппара-
туры с работой опорных станций.
Оценка интенсивности сигнала ис-
пользуется также при выборе опор-
ных станций и для управления ДН
антенной системы.
ЦВМ блока приемоеычислителя
осуществляет обработку фазовых от-
счетов и имеет при трехчастотной ра-
боте 24 канала (3 частоты и 8 стан-
ций). Результаты оценки фазы слу-
жат для определения навигационных
параметров, при котором автоматиче-
ски вводятся поправки, учитывающие
условия распространения, характерные
для данного времени года и суток и
данного места приема. При неудов-
летворительном качестве принимае-
мых сигналов ЦВМ переводит аппа-
ратуру на несколько минут в режим
счисления пути по запомненным дан-
ным последних измерений. На ЦВМ
возлагается также задача встроенно-
го контроля аппаратуры. Функции
ЦВМ могут быть расширены за счет
увеличения объема памяти и пере-
программирования. В качестве ЦВМ
49
СИ 2,Ы8 МГц
fo  /j
Рис. 2.20. Структурная схема эталонного генератора:
РСЧ — рубидиевый стандарт частоты; ДЧ—делитель частоты; УЧ — умножитель частоты;
<4 — синтезатор частот; СИ — счетные импульсы
применяют специализированные про-
цессоры, в том числе и микропроцес-
соры. ЦВМ работает с тактовой час-
тотой до 8 МГц, время сложения
равно 10 и умножения 25 мкс, ем-
кость памяти с произвольной выбор-
кой составляет 16...32 кбайт при дли-
ке слова 16 бит.
Эталонный генератор (рис. 2.20)
построен на основе рубидиевого стан-
дарта частоты, стабильность которо-
го около 101-10. Требуемые для рабо-
ты аппаратуры частоты (несущие час-
тоты сигналов, частота следования
счетных импульсов и др.), а также
импульсы синхронизации коммутато-
ров получают от синтезатора часто-
ты. Входной сигнал синтезатора фор-
мируется из вырабатываемых руби-
диевым стандартом колебаний путем
деления и умножения исходной час-
тоты.
Блок индикации и управления поз-
воляет вводить в ЦВМ начальные
координаты ВС, время, данные о про-
межуточных пунктах маршрута. На
индикаторе отражаются текущие ко-
ординаты ВС и другие данные, пере-
чень которых зависит от типа обору-
дования. Блок индикации и управле-
ния во многих образцах аппаратуры
унифицирован с соответствующим
блоком инерциальной навигационной
системы.
2.4.	АППАРАТУРА РСДН Loran-C
Принцип действия бортового обо-
рудования Loran-C основан на запо-
минании фаз сигналов, принятых от
опорных станций, и последующем
вычислении разности фаз с целью
определения навигационного парамет-
ра— разности расстояний до опорных
станций. Для нахождения одной ли-
нии положения (гиперболы) использу-
ется ведущая (М) и одна из ведомых
станций (например, станция X). Эти
50
станции излучают когерентные коле-
бания вида (фазовое кодирование не
учитывается):
Гм — £m.M(0cos 0>н<;
еХ = EmX (t — (зХ) cos ын U — *3х)>
где Em(t)—амплитуда сигнала, а
t3x — известная задержка излучения
ведомой станции относительной веду-
щей (см. рис. 2.10, а). В точке приема
действуют сигналы, фазы которых за-
висят от расстояний Dm и Dx до со-
ответствующих опорных станций:
Xcos ыи (* — 1омУ,
еХи = ^тХп — ?зХ ^DX)^-
ХС05шн(/ — t3X— tDX).
Разность фаз этих сигналов <рр =
= <0и [(Цл-—tcM) -Нэх] содержит ин-
формацию о разности расстояний
DP = DX—DM. С учетом известной
задержки t3x навигационный пара-
метр определяется как
£>р = (с/<он) ур = (Х/2л) <рр.
По способу измерений различают
бортовое оборудование с непосредст-
венным измерением фаз принятых
сигналов и с преобразованием разно-
сти фаз во временной интервал и из-
мерением этого интервала.
Принцип непосредственного изме-
рения фаз сигналов основан на изме-
рении фазы каждого из принятых
сигналов опорных станций СОС (рис.
2.21) относительно фазы опорных ко-
лебаний стабильного генератора СГ.
Коммутатор К синхронизируется
предварительно с циклом работы вы-
бранной цепочки опорных станций и
подключает СОС к измерителям фа-
зы ИФ. В аппаратуре должно быть
пять ИФ, соответствующих макси-
мальному числу опорных станций в
Рнс. 2.21. Структурная схема блока
определения навигационного пара-
метра при непосредственном измере-
нии фаз сигналов
цепочке. Измеритель ИФ-М опреде-
ляет разность фазы принятого сигна-
ла ведущей станции и опорного сиг-
нала фрм и запоминает полученное
значение. Это значение корректирует-
ся с интервалом в 1 мс по приеме
каждого из восьми основных импуль-
сов пачки ведущей станции. Затем в
ИФ-Х измеряется, запоминается и
корректируется значение разности фаз
сигнала ведомой станции и опорного
сигнала фрх- Вычислитель раз-
ности фаз ВРФ служит для опреде-
ления навигационного параметра по
данным от ИФ-М и ИФ-Х. Влияние
начальной фазы СГ на точность изме-
рений устраняется при формировании
Фр = фрх—фрм.
Большая длительность интервалов
между соседними импульсами пачки
(1 мс) и между пачками импульсов
опорных станций (несколько десят-
ков миллисекунд) позволяет исполь-
зовать один измеритель фазы. Изме-
ритель последовательно обрабатывает
сигналы опорных станций, выдавая
результат измерения фаз в запомина-
ющее устройство, откуда они считы-
ваются при определении разностей
фаз и навигационных параметров.
Аппаратурная часть такого блока из-
мерений упрощается за счет усложне-
ния программного обеспечения.
Рис. 2.22. Импульсы, излучаемые ве-
дущей и ведомой станциями (а), и
соответствующие им измерительные
импульсы (б). Масштаб по оси вре-
мени не выдержан
Принцип пребразования разности
фаз во временной интервал основан
на формировании в бортовом обору-
довании измерительных импульсов
ИИ (рис. 2.22) в момент окончания
определенного периода несущей часто-
ты на переднем фронте принимаемо-
го радиоимпульса. Сдвиг по времени
ИИ относительно соответствующей
точки излучаемого импульса tD = D/c,
где D — расстояние от опорной стан-
ции до ВС. Временной интервал ta
для каждой станции цепочки извес-
тен. Измерив время tn между ИИ,
сформированными из принятых сиг-
налов ведущей М и ведомой X стан-
ций и вычтя из результата известное
значение Сх, получают навигационный
параметр в виде Dp=(/di—1вм)с.
Данный принцип реализуется в од-
ноканальной аппаратуре, основные
элементы которой последовательно
используются для измерения всех
временных интервалов, соответствую-
щих разности фаз принятых сигналов
(рис. 2.23). Сигналы опорных стан-
ций СОС с выхода приемоусилитель-
ноги тракта ПУТ поступают на фор-
мирователь измерительных импульсов
Рис. 2.23. Структурная схема блока определения навигационного параметра при
преобразовании разности фаз во временной интервал
51
ФИИ. Режиму измерения предшест-
вует поиск сигнала ведущей станции,
в результате которого схема поиска
СПМ выделяет первый ИИ, соответ-
ствующий началу пачки сигналов
станции М. Этим импульсом запус-
кается датчик временных интервалов
ДИВ, в который предварительно вво-
дятся значения t3t и Гв. г выбранной
цепочки станций (см. рис. 2.10, а).
Датчик ДИВ вводит в счетное устрой-
ство Сч. У число, характеризующее
временной интервал, по окончании ко-
торого ожидается прием следующего
импульса пачки ведущей станции. По
истечении данного интервала времени
Сч.У вырабатывает импульс запуска
ИЗ, включающий формирователь
сробирующих импульсов ФСИ. Вре-
менной дискриминатор ВД определя-
ет сдвиг по времени стробирующего
импульса СИ и измерительного им-
пульса ИИ. Полученный сигнал ошиб-
ки в цифровой форме вводится в ка-
честве корректирующего в Сч.У, из-
меняя тем самым дискретно (с дис-
кретом, равным, например, 1 мкс)
значение времени, записанное в Сч.У.
Такой процесс повторяется во время
приема каждого из импульсов пачки
станции М и уточненное значение вре-
мени приема ИИ этой станции через
интерфейс Иф записывается по коман-
де ДИВ в канал М пятиканального
оперативного запоминающего устрой-
ства ОЗУ.
Уточненное временное положение
импульса ИИ ведущей станции яв-
ляется началом отсчета времени при
определении навигационного пара-
метра. Требуемые для вычисления
этого параметра значения времени
приема ИИ другой опорной станции
формируются аналогично и заносятся
в соответствующий канал ОЗУ. На-
личие пяти каналов ОЗУ позволяет
определить местоположение по цепоч-
ке из пяти опорных станций. Для на-
хождения навигационного параметра
служит вычислительное устройство
ВУ.
Большинство операций в данной
аппаратуре выполняется в цифровом
процессоре, программное обеспечение
которого осуществляет функции поис-
ка сигналов, измерения, усреднения и
запоминания результатов измерения,
а также вычисления навигационных
параметров.
Разрешение многозначности фазо-
вых измерений достигается путем гру-
бого измерения £р< по огибающей
52
принятых сигналов (режим грубой
синхронизации или поиска сигнала).
Однозначность обеспечивается, если
погрешность измерения Рр по огиба-
ющей не будет превышать половины
периода несущей частоты, т. е. 5 мкс.
Разрешение многозначности в ап-
паратуре с непосредственным измере-
нием фаз сигналов основано на фор-
мировании в бортовом оборудовании
кодированного опорного сигнала, со-
ответствующего по формату сигналу
ведущей или ведомой станции, и вы-
числении взаимно корреляционной
функции принятого сигнала и его ап-
паратурного аналога. Эта функция
принимает максимальное значение
при совпадении по времени сравнива-
емых сигналов. Получаемое в резуль-
тате такой операции значение времен-
ного сдвига (по задержке опорного
сигнала) — грубая оценка дальности
до данной опорной станции.
Разрешение многозначности в ап-
паратуре с преобразованием разности
фаз во временной интервал осуще-
ствляется в режиме поиска. При по-
иске по девятому импульсу пачки
опознается сигнал ведущей станции и
уточняется расстановка пачек ведо-
мых станций во времени путем пос-
ледовательного поиска сигналов каж-
дой из станций. Основная проблема
при поиске и измерениях заключает-
ся в точной привязке измерительных
импульсов к определенной точке оги-
бающей принимаемых сигналов.
Точность системы Loran-C зависит
в основном от степени влияния про-
странственного сигнала и постоянства
скорости радиоволн.
Пространственный сигнал возни-
кает при отражении радиоволн от ио-
носферы (рис. 2.24). Интерференция
пространственной £вр и поверхност-
ной £вов волн в точке приема приво-
дит к нарушению зависимости фазы
поверхностной волны от дальности
до опорной станции, что сопровожда-
ется снижением точности определения
навигационного параметра, и искаже-
нию огпбаюшей принятых импульсов,
что снижает точность синхронизации.
Для предотвращения влияния про-
странственного сигнала используют
то обстоятельство, что £пр всегда за-
паздывает по отношению £ВОв из-за
большего расстояния, которое прохо-
дит пространственная волна. Мини-
мальное значение задержки £пр со-
ставляет примерно 40 мкс днем и
50 мкс ночью. Поэтому для фазовых
Рис. 2.24. Пути распространения радиоволн на частоте 100 кГц (а) и результат
сложения поверхностного и пространственных сигналов при совпадении их фаз
(6):
ОС —опорная станция; ВС —воздушное судно; / — пространственная волна в дневное вре-
мя; 2—пространственная волна в ночное время; 3—поверхностная волна
измерений используют только началь-
ную часть принимаемого импульса по-
верхностного сигнала, а именно тот
период несущей частоты, который от-
стоит от начала импульса на 30 мкс.
Скорость распространения поверх-
ностной волны зависит главным обра-
зом от проводимости земной поверх-
ности по трассе прохождения волны.
Изменения скорости распропранения
на частоте 100 кГц имеют регуляр-
ный характер и компенсируются в
бортовом оборудовании с помощью
заранее рассчитанных и введенных в
память вычислителя поправок, значе-
ния которых зависят от местоположе-
ния ВС и опорных станций.
Нормы на бортовое оборудование
Loran-C регламентируют следующие
основные параметры:
Рабочая частота приемника,
кГц........................100
Чувствительность приемовы-
числителя, мкВ 1............20
Погрешность измерения фа-
зы (2о) 1 2 3	....... 0,6 л
(3 мкс)
Среднее время определения
навигационного параметра,
минь .......................4
1 При работе с антенной емкостью не
менее 100 пФ н действующей высотой не
менее 0.3 м при паразитной емкости антен-
ны не более 10 пФ.
2 При отношении сигнал/шум, равном
I ; 3 по пиковым значениям, разбалансе
амплитуд сигналов опорных станций до
60 дБ, скорости ВС. соответствующей чис-
лу М=3, и при работе по поверхностному
сигналу на высотах до 15 000 м.
3 При отношении сигнал/шум 1 : 3 и
вероятности обнаружения сигнала 0,95.
Остальные значения регламенти-
рованных параметров соответствуют
бортовому оборудованию системы
Omega.
Бортовое оборудование Loran-C
(рис. 2.25) состоит из трех блоков:
антенного, приемовычислителя и ин-
дикации и управления. Антенный
блок содержит антенную систему,
устройство управления антенной и
антенный усилитель. Блок приемовы-
числителя выполняет основные функ-
ции по усилению принятых сигналов,
извлечению информации о радиона-
вигационном параметре и расчету
местоположения ВС. В него входят
приемоусилительный тракт, формиро-
ватель измерительных импульсов и
процессор обработки сигналов.
Основные параметры бортового
оборудования Loran-C зависят от
Рис. 2.25. Структурная схема борто-
вого оборудования Loran-C:
АБ —антенный блок; ВВП—блок прнемо-
вычислителя; БИУ — блок индикации и
управления; АС — антенная система; АУ —
антенный усилитель; БУА — блок управ-
ления антенной; ПУТ — прнемоусилнтель-
иый тракт; ФИ — формирователь импуль-
сов; ПОС — процессор обработки сигналов
53
паратуры.
Типовые параметры аппаратуры,
предназначенной для применения на
ВС гражданской авиации, имеют сле-
дующие значения:
Инструментальная погреш-
ность, мкс..................0,1
Допустимое отношение сигнала
к шуму по мощности, дБ . . —20
Время автоматического поиска
сигнала при отношении сигнал/
шум—10 дБ, с................8
Потребляемая мощность от се-
ти 27 В постоянного тока, Вт 60
Масса всего комплекта (без
кабелей), кг................9
Стоимость (в ценах 1982 г.),
тыс. дол....................19,5
Антенная система бортовой аппа-
ратуры Loran-C может содержать до
трех антенн. При выборе антенной
системы исходят из экономических
соображений и класса ВС. На ВС со
скоростью полета до 500 км/ч при-
меняют штыревые антенны высо-
той до 160 мм, имеющие в верхней
части плоскую отогнутую по направ-
лению полета часть длиной 360 мм.
На высокоскоростных воздушных
судах используются две невыступаю-
щие антенны, расположенные в верх-
ней и нижней частях фюзе-
ляжа.
Перспективной является антеннаи
система, состоящая из трех располо-
женных под углом 120° рамочных
антенн.
Устройство управления антенной
предназначено для установки ДН в
направлении на каждую из опорных
станций, используя прн этом грубую
информацию о положении ВС и вы-
численное положение опорной стан-
ции. Это устройство применяется при
антенной системе из трех рамочных
антенн, а также для выбора верхней
или нижней антенн.
Антенный усилитель служит для
согласования антенны с приемоусили-
тельным трактом. Усилитель имеет
широкую (до нескольких мегагерц)
полосу пропускания, динамический
диапазон от 0,2 до 104 мкВ н близ-
кий к единице коэффициент переда-
чи.
П риемоусилительный тракт (рис.
2.26) представляет собой УВЧ и ряд
54
Рис. 2.26. Структурная схема приемо-
усилительного тракта:
АУ — антенный усилитель; ПФ — полосовой
фильтр; БРФ — блок режекториых фильт-
ров; ФИ — формирователь импульсов
фильтров, формирующих полосу про-
пускания и режектирующих помехи.
Входной полосовой фильтр настроен
на частоту 100 кГц и имеет полосу
пропускания 40 кГц. Режекторные
фильтры настраиваются на частоты,
лежащие ниже и выше несущей час-
тоты системы (например, иа 88 и
116 кГц). Усилитель с коэффициентом
усиления 30 дБ имеет полосу про-
пускания 30 кГц и охвачен АРУ,
управляемой процессором.
Формирователь импульсов предна-
значен для получения измерительных
импульсов и импульсов, соответствую-
щих началу каждого из периодов не-
сущей частоты. Измерительные им-
пульсы формируются с задержкой на
три периода несущей частоты
(30 мкс) относительно начала им-
пульсного сигнала. Для определения
нужного периода несущей (рис. 2.27)
Рис. 2.27. Формирование измеритель-
ного импульса:
1 — участок переднего фронта принимае-
мого высокочастотного импульса; 2 —
дважды продифференцированная огибаю-
щая импульса; 3 — измерительный импульс
используется характерная точка оги-
бающей (ХТО), соответствующая пе-
регибу переднего фронта импульса,
положение которой по оси времени
находится, например, двухкратным
дифференцированием огибающей.
В режиме поиска полученные импуль-
сы расширяются до 70 мкс с целью
облегчения обнаружения сигнала.
Импульсы начала периодов фор-
мируются из принятого сигнала с по-
мощью жесткого амплитудного огра-
ничителя и амплитудного компара-
тора.
Процессор обработки сигналов вы-
полняет программы поиска сигналов,
определения навигационного парамет-
ра, вычисления местоположения,
управления АРУ и антенной системой,
а также определения качества сигна-
ла (отношения сигнал/шум). Основ-
ные программы поиска и измерения
реализуются с помощью одних и тех
же блоков, путем видоизменения свя-
зей и подключения дополнительных
усредняющих элементов в режиме из-
мерения.
Работа процессора начинается с
момента выбора цепочки опорных
станций (рис. 2.28). Микропроцессор
по получении команды о выборе опре-
деленной цепочки станций вводит в
регистр сдвига значение группового
периода повторения 7'п г. Шкала вре-
мени процессора устанавливается ге-
нератором счетных импульсов, следу-
ющих с периодом 1 мкс. Эти импуль-
сы подсчитываются счетчиком. В мо-
мент, когда число в счетчике сравня-
ется с числом, записанным в регистр,
схема сравнения выдает импульс сов-
падения. Импульсы совпадения следу-
ют через каждый Гп.г и открывают
стробирующее устройство. Если на
входе стробирующего устройства име-
ется сигнал опорной станции длитель-
ностью 70 мкс, то он проходит на
микропроцессор, выполняющий функ-
цию обнаружителя. При отсутствии
сигнала в течение, например, 10ГЛг
микропроцессор добавляет определен-
ное число в регистр, что приводит к
смещению серии импульсов совпаде-
ния на соответствующее время. Та-
кой процесс повторяется до обнару-
жения сигналов. Время обнаружения
не более 10 с.
Следующий этап — обнаружение
первого импульса опорной станции,
которое производится аналогичным
образом, только режим поиска повто-
ряется теперь ча 2 мс раньше, чем
Рис. 2.28. Структурная схема обра-
ботки при поиске сигналов:
МП — микропроцессор; PC — регистр сдви-
га; СС — схема сравнения; СУ — строби-
рующее устройство; ГСчИ — генератор
счетных импульсов; Сч — счетчик; ФИ —
формирователь импульсов
при обнаружении сигнала. После на-
хождения первого импульса проверя-
ется его принадлежность ведущей
станции. Для этого повторяется по-
иск, но момент поиска сдвигается на
9035 мкс, что соответствует моменту
появления девятого импульса пачки
ведущей станции.
В режиме измерения постоянная
времени следящей системы увеличи-
вается до 4 7п.г и используется по-
ложение первого импульса в регист-
ре следящей системы, определенное
при поиске. К содержимому регистра
добавляется 1000 мкс, благодаря че-
му возможна коррекция содержимого
регистра по каждому из восьми им-
пульсов пачки. Полученный резуль-
тат записывается в оперативное за-
поминающее устройство. Окончатель-
ное решение о значении измеряемой
величины выносится после усреднения
за время 10 7'п г.
Качество сигнала определяется пу-
тем подсчета за определенный интер-
вал времени числа моментов перехода
сигнала несущей через нулевое зна-
чение. При постоянном периоде несу-
щих колебаний число таких перехо-
дов известно и отклонение от извест-
ного значения свидетельствует о на-
личии помех (шума), а степень откло-
нения— об уровне помехи (шума).
Найденный подобным образом пока-
затель качества используется для ин-
дикации условий работы аппаратуры
и может служить для регулировки
усиления с помощью АРУ.
Вычислительные возможности про-
цессора характеризуются следующими
данными:
55
Тактовая частота, МГц . .3—10
Количество команд............30—60
Длина слова, биты............116—24
Время сложения, мкс . . .2,5
» умножения, мкс . . .8—10
Объем памяти, кбайт . . .8—24
Блок индикации и управления
предназначен для ввода в процессор
номера цепочки опорных станций, на-
чальных координат ВС, данных о про-
межуточных пунктах маршрута и
другой навигационной информации.
На индикаторе блока отображаются
географические координаты (долгота
и широта) ВС, условия работы ап-
паратуры, а также и другие данные
в зависимости от типа бортового обо-
рудования.
2.5.	АППАРАТУРА СПУТНИКОВОЙ
РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
NAVSTAR
Принцип действия бортового обо-
рудования основан на использовании
общих элементов аппаратуры для
определения дальности, скорости и
выделения служебной информации.
Определение дальности выполня-
ется по измерению задержки прини-
маемого кода, например кода С/А
XGi(t—to/), относительно аналогич-
ного кода, формируемого в бортовой
аппаратуре ВС (рис. 2.29). При сле-
жении за i-м спутником управляемый
генератор кода УГК в момент to, со-
ответствующий моменту излучения
сигнала НИСЗ, формирует код
XGi(t—т). Синхронизация осуществ-
ляется опорным стабильным генерато-
ром ОГ (считается, что шкалы вре-
мени потребителя и спутника син-
хронизированы). Этот код подается
на коррелятор Кор, куда с приемо-
усилительного тракта ПУТ поступает
также принятый антенной А сигнал
НИСЗ. Сигнал ошибки с выхода кор-
релятора пропорционален сдвигу по
времени подаваемых на Кор кодов и
после усреднения в сглаживающем
фильтре Ф используется для измене-
ния временного положения формиру-
емого УГК кода. Процесс продолжа-
ется до совпадения кодов по времени
(<г1=т), после чего измеритель вре-
мени ИВ измеряет пропорциональный
искомой дальности сдвиг опорного
кода т, используя для этого количе-
ство п элементов кода, на которое
потребовалось сдвинуть опорный код.
Определение скорости производит-
ся по измерению доплеровского сме-
щения частоты принимаемого сигна-
ла относительно частоты опорного ге-
нератора ОГ (рис. 2.30). С этой
целью используется система ФАП
или АПЧ. Принятый антенной А сиг-
нал после приемоусилительного трак-
та ПУТ поступает на дискриминатор
Дис следящей системы. Опорный
сигнал с частотой /пр-|-Гд* формиру-
ется управляемым генератором УГ.
Принятый антенной А сигнал после
ПУТ поступает на перемножитель П,
где умножается на соответствующий
данному НИСЗ код. В результате де-
модуляции навигационного кода вы-
деляется несущая частота, которая
поступает на дискриминатор. Сигнал
ошибки фильтруется фильтром Ф и
управляет частотой УГ. В установив-
шемся режиме частоты Гд* и БД рав-
ны, и значение Гд*, измеренное изме-
рителем частоты ИЧ, используется
как мера скорости.
Выделение служебной информации
осуществляется после установления
слежения за кодом и несущей часто-
той. Принимаемый сигнал с приемо-
усилительного тракта ПУТ (рис. 2.31)
поступает на коррелятор Кор. На вто-
рой вход Кор поступает модулиро-
ванный по фазе навигационным ко-
Рис. 2.29. Упрощенная структурная
схема устройства определения даль-
ности бортовой аппаратуры Navstar
Рис. 2.30. Упрощенная структурная
схема устройства определения скоро-
сти бортовой аппаратуры Navstar
56
Рис 2.31. Структурная схема устройства выделения служебной информации бор-
тового оборудования системы Navstar
дом сигнал, несущая которого форми-
руется схемой слежения за несущей
ССН (входящей в состав измерителя
скорости), а модулирующий код бе-
рется из схемы слежения за задерж-
кой ССЗ (входящей в измеритель
дальности). Этот код управляет фа-
зовым модулятором ФМ. В корреля-
торе .навигационный код демодулиру-
ется. Полосовой фильтр промежуточ-
ной частоты ФПЧ устраняет высоко-
частотные составляющие, вызванные
фазовой модуляцией. Сигнал затем
направляется на синхронный детектор
СД, где выделяется видеосигнал слу-
жебной информации. После очище-
ния от шумов фильтром низких час-
тот ФНЧ сигнал подается на схему
синхронизации по битам ССБ и
фильтр данных Ф. На выходе фильт-
ра Ф окончательно формируются
значения бит служебной информации
СИ.
Точность системы Navstar опреде-
ляется погрешностями прогноза пара-
метров спутников, условиями распро-
странения радиоволн и качеством ра-
боты бортовой аппаратуры потреби-
теля.
Погрешности прогноза параметров
НИСЗ приводят к снижению точно-
сти определения дальности и скоро-
сти, так как эфемериды спутника и
погрешность его эталона времени не-
посредственно входят в уравнения,
по которым определяют навигацион-
ные параметры. Ожидается, что пос-
ле ввода в эксплуатацию всей систе-
мы Navstar погрешности (о) оценки
эффемерид спутников и ухода эта-
лонов времени не превысят в пересче-
те на дальномерную погрешность 1,5
и 0 9 м соответственно. Суммарная
погрешность, связанная с работой ап-
паратуры НИСЗ, не более 3,9 м.
Условия распространения радио-
волн сказываются на искривлении
траекторий сигнала в ионосфере и тро-
посфере, а также на появлении мно-
голучевости. Основной метод опреде-
ления дополнительной задержки сиг-
нала в ионосфере — двухчастотный.
Метод основан на зависимости за-
держки от частоты и коэффициента,
определяемого состоянием и пара-
метрами ионосферы. Имея результаты
двух измерений дальности на двух
частотах, можно решить получающу-
юся систему из двух уравнений с дву-
мя неизвестными и найти истинное
значение дальности. Задержка сигна-
ла в тропосфере поддается расчету и
может быть учтена с помощью вве-
дения поправок, точность которых не
хуже 8°/о. Многолучевость возникает
при отражении сигналов от окружа-
ющих приемное устройство объектов
и практически не поддается анализу и
оценке.
Качество работы оборудования по-
требителя сказывается главным обра-
зом на значении флюктуационной по-
грешности, которое зависит от типа
навигационного кода отношения мощ-
ностей сигнала и шумов, полосы про-
пускания следящих систем, принято-
го способа аналоге цифрового преоб-
разования и других факторов.
Общая погрешность измерения
дальности зависит главным образом
от используемого навигационного ко-
да. Погрешности (о), которые пред-
полагается получить в системе Nav-
star при использовании сигнала точ-
ного местоопределення (кода Р), име-
ют следующие предельные значения
в метрах:
Неточность прогноза парамет-
ров спутника.................3,9
Неполный учет ионосферной за-
держки ......................2,3
Неполный учет тропосферной
задержки.....................2,0
Многолучевость распростране-
ния сигнала..................1,2
Погрешности бортового обору-
дования .....................1,5
57
Рис. 2.32. Структурная схема бортового оборудования системы Navstar:
ДБ — антенный блок; БПУ — блок предварительного усиления; А — антенна; БУА — блок
управления ДН антенны; БПП — блок приемника-процессора; СРЧ—селектор радиочастот;
ПЧ — преобразователь частот; ЦСК — цифровой синтезатор кодов; ОГ — опорный генера-
тор; ЦСДЧ — цифровой синтезатор доплеровских частот; ЦПП — цифровой процессор при-
емника; СЧ — синтезатор частот; ДК — демодулятор кода; НПО — устройство цифровой
предварительной обработки; БИУ — блок индикации и управления
При указанных значениях отдель*
иых составляющих эквивалентная об-
щая погрешность по дальности рав-
на 5,3 м, а результирующая погреш-
ность местоопределения (при геомет-
рическом факторе, равном 3) состав-
ляет 16 м (о). Погрешности по даль-
ности и по положению при определе-
нии местоположения по сигналу стан-
дартного местоопределения (код
С/А будут примерно на порядок
больше.
Бортовое оборудование Navstar
(рис. 2.32) состоит из пяти основных
блоков антенны, управления антен-
ной, предварительного усиления, при-
емника-процессора и индикации и
управления. Первые три блока часто
объединяют в единую конструктив-
ную единицу — антенный блок. В не-
которых случаях добавляется блок
сопряжения с внешними системами.
Применение цифровой техники дало
возможность существенно упростить
аппаратурную часть оборудования (за
счет усложнения программного обес-
печения), применяя мультиплексиро-
вание, при котором одноканальная
аппаратура используется в режиме
уплотнения. Выборки сигналов всех
четырех спутников берутся, напрч
мер, каждые 20 мс по 5 мс па каж-
дый спутник (и по 2,5 мс иа каждую
из несущих частот ft и /2). Благода-
ря столь высокой частоте следования
выборок сигналы всех спутников со-
провождаются практически непрерыв-
но, подобно обработке их в многока-
нальной бортовой аппаратуре спутни-
ковой РНС.
Блок приемника-процессора выпол-
няет все операции по усилению при-
нимаемых сигналов и извлечению и
переработке содержащейся в них ин-
формации. Аналоговая часть блока
состоит из селектора радиочастот,
преобразователя, опорного генерато-
ра, синтезатора частот и демодулято-
ра кода.
Дискретчая обработка сигналов;
выполняется в устройстве цифровой
додетекторной обработки и цифровом
процессоре приемника. Для получения
аналогов принимаемого сигнала слу-
жат цифровые синтезаторы доплеров-
ских частот и кода, соответствующих
сигналам, принимаемым от спутника.
Основные параметры бортового
оборудования Navstar зависят от ти-
па аппаратуры и в настоящее время
не регламентированы. Типовые пара-
метры авиационного бортового обо-
рудования имеют ориентировочные
значения:
Инструментальная по-
грешность (о) измере-
ния:
дальности, м . .	1,5... 2 0
скорости, м/с . . . 0,02... 0,1
времени, нс .	10... 30
Допустимое значение от-
ношения сигнала шум,
дБГц...................32
58
.Максимальное время ав-
томатического поиска ко-
да С/А, с *..............90
Потребляемая мощность
от сети 27 В постоянно-
го тока, Вт.............50...	100
Масса комплекта (без
кабелей), кг............10...	20
Объем комплекта, дм3 . 15 ... 25
Среднее время наработ-
ки между отказами (рас-
четное), тыс. ч .... 5
Стоимость (в ценах
1982 г.), тыс. дол. . . 8000
* При отношении сигнал/шум 32 дБГц
л вероятностях правильного обнаружения
0,9 н ложной тревоги 0,005.
Приведенное допустимое значение
отношения спгнал/шум — отношение
минимальной допустимой мощности
сигнала к спектральной плотности шу-
ма. При отсутствии внешних помех и
коэффициенте шума приемника 5 дБ
приведенное значение 32 дБГц соот-
ветствует уровню входного сигнала —
167 дБ/Вт. Обычно уровень входного
сигнала значительно больше.
Время, затрачиваемое на поиск
сигнала, определяет возможность ис-
пользования бортовой аппаратуры
сразу после ее включения. Процедура
поиска кода С/А, которая должна
предшествовать поиску и захвату точ-
ного кода Р, требует просмотра 1023
вариантов временного сдвига кода
(на один элемент) и около 10 вари-
антов несущих частот (при макси-
мальном доплеровском сдвиге частоты
ТО кГц и полосе пропускания допле-
ровского фильтра 1 кГц). Для умень-
шения затрат времени на поиск при-
меняется ввод приближенных значе-
ний задержки кода и доплеровского
сдгига из процессора приемника, где
эти значения рассчитываются по гру-
бым данным о местоположении, полу-
чаемым от системы счисления пути.
Антенна в простейшем варианте
имеет фиксированную ДН и представ-
ляет собой коническую спираль с
встроенным антенным усилителем. Та-
кого типа антенны предназначены для
установки на вертолеты. Такая же ан-
тенна, но с отдельным блоком пред-
варительного усилителя, может уста-
навливаться и на самолетах.
Антенны с изменяющимся положе-
нием ДН строятся на основе ФАР с
управляемыми фазовращателями. Ан-
тенна устанавливается в верхней час-
ти фюзеляжа ВС. В некоторых слу-
чаях возможно применение двух ан-
тенн, одна из которых принимает сиг-
налы от спутников, находящихся под
большими углами возвышения, а дру-
гая — под малыми.
Блок управления антенной пред-
назначен для формирования ДН, мак-
симумы которой направлены в сторо-
ну видимых спутников или ДН с ми-
нимумами, совпадающими с направле-
ниями на источники помех. Блок пред-
ставляет собой микропроцессор, уп-
равляющие сигналы на которой по-
ступают от приемника-процессора.
Блок предварительного усиления
обеспечивает необходимое отношение
сигнал/шум на входе приемника и
представляет собой усилители радио-
частоты, настроенные на несущие час-
тоты (fi и /2) системы.
Селектор радиочастот служит для
переключения частот настройки при-
емного тракта, работающего в муль-
типлексном режиме, с частоты fi на /2
и обратно. Работа селектора синхро-
низируется процессором приемника.
Преобразователь выполняет функ-
ции перевода сигнала на промежуточ-
ную частоту, усиления и фильтрации.
Здесь же осуществляется регулировка
усиления (АРУ-1) по среднему квад-
ратическому уровню шума. Сигналы
первого и второго гетеродинов посту-
пают с синтезатора частот. Частота
первого гетеродина выбирается в се-
редине частотного интервала между
fi и /2 (~ 1391 МГц). Поэтому пере-
ключения частоты настройки селекто-
ра достаточно для смены несущей
частоты сигнала, обрабатываемого
приемником.
Опорный генератор предназначен
для синхронизации работы приемного
оборудования. Обычно для стабилиза-
ции частоты используют кварцевые
резонаторы, а сам генератор помеща-
ют в термостат. При указанных мерах
кратковременная стабильность часто-
ты составляет примерно 10-8 (за 1 с),
а достовременная около 5-Ю-7 (за
1 мес). Допустимая нестабильность
определяется заданной точностью из-
мерений. Частота F\ опорного генера-
тора близка к тактовой частоте кодов
принимаемого сигнала и составляет
10, 2304 МГц.
Синтезатор частот вырабатывает
сигналы для преобразователя, а так-
же сигналы, синхронизирующие рабо-
ту приемника в мультиплексном ре-
жиме. В синтезаторе для получения
требуемых частот и интервалов вре-
59
ыени используется частота Ft опорно-
го генератора.
Демодулятор кода представляет
собой дискриминатор цепей слежения
за кодом и несущей. Демодулятор со-
держит два квадратурных канала и
вырабатывает две составляющие сиг-
нала ошибки (фазную и квадратную).
Входящие в состав демодулятора уси-
лители охвачены автоматической ре-
гулировкой усиления (АРУ-2) по
среднему квадратическому уровню
сигнала.
Устройство цифровой предвари-
тельной обработки преобразует вы-
борки квадратурных составляющих
сигнала ошибки в цифровой код и
осуществляет фильтрацию полученных
цифровых сигналов.
Процессор приемника реализует
все алгоритмы обработки сигналов
при обнаружении и измерении за-
держки и доплеровского сдвига час-
тоты, вводит поправки на условия
распространения сигналов, определя-
ет местоположение потребителя и его
время. Кроме того, в процессоре осу-
ществляется запоминание состояния
кодов и несущих сигналов всех спут-
ников, за которыми ведется слежение
в мультиплексном режиме. Таким об-
разом, через процессор замыкаются
все цепи обратных связей как измери-
тельных устройств, так и устройств
регулировки параметров приемника.
Основой построения рассматриваемо-
го блока являются обычно один — че-
тыре микропроцессора, дополненные
модулями памяти. Процессоры, пред-
назначенные для бортового оборудо-
вания воздушных судов, должны об-
ладать следующими вычислительными
возможностями:
Быстродействие, тыс. опера-
ций/с:
с фиксированной запятой 230
с плавающей запятой . 6 ... 12
Объем памяти 16-разряд-
иых слов, кбайт . ... 28 ... 48
Цифровой синтезатор доплеров-
ской частоты представляет собой эле-
мент системы, следящей за несущей
частотой сигнала. Управляющий сиг-
нал поступает от процессора через оп-
ределенные интервалы времени, зада-
ваемые синтезатором частот. Допле-
ровские частоты вырабатываются из
колебаний с частотой, например,
Fi/23=444,8 кГц. Для получения
доплеровской частоты может быть
60
применен накапливающий сумматор,
разрядность которого определяет тре-
буемый дискрет изменения частоты.
Состояние старших разрядов сумма-
тора, представляющее собой код доп-
леровской частоты, преобразуется в
аналоговую форму, смешивается с
опорной частотой (например, 2fi) и
используется для фазов°й автопод-
стройки в системе слежения за несу-
щей частотой сигнала.
Цифровой синтезатор кодов пред-
назначен для получения кода, соответ-
ствующего сигналу от спутника, за
которым ведется слежение, и сдвига
этого кода во времени с целью дости-
жения корреляции его с кодом при-
нимаемого сигнала и измерения вре-
мени распространения сигнала. Синте-
затором управляет процессор прием-
ника, а в качестве частоты, из кото-
рой формируется код, используются
колебания, вырабатываемые синтеза-
тором частот. По построению данный
синтезатор во многом подобен синте-
затору доплеровского сдвига частоты.
Блок индикации и управления не-
обходим для ручного ввода данных,
управления режимами работы и ин-
дикации необходимых параметров.
Этот же блок служит для связи с
внешними системами. В тех случаях,
когда параметры входных сигналов
от этих систем не соответствуют при-
нятому в аппаратуре Navstar форма-
ту, состав аппаратуры дополняют
блоком сопряжения.
2.6.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О СПУТНИКОВОЙ
РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
NAVSAT
Состав системы Navsat преду-
сматривает созвездие НИСЗ, команд-
но-измерительный комплекс и обору-
дование потребителей.
Созвездие НИСЗ состоит из 24
спутников, размещенных равномерно
в трех орбитальных плоскостях, на-
клоненных на 55° к экваториальной
плоскости и сдвинутых по долготе на
120°. Спутники располагаются на кру-
говых 12-часовых орбитах на высоте
около 20 000 км. Отличительная осо-
бенность системы Navsat — использо-
вание спутников в качестве ретранс-
ляторов сигналов, излучаемых назем-
ным контрольно-измерительным комп-
лексом, что позволяет упростить' аппа-
ратуру НИСЗ и повысить ее надеж-
ность. Все спутники в отведенные им
интервалы времени излучают на час-
тоте 1557 МГц одинаковые сигналы,
используемые для определения даль-
ности и радиальной скорости, а также
служебную информацию, содержащую
данные об эфемеридах НИСЗ.
Командно-измерительный комплекс
(КИК) предназначен для формирова-
ния и передачи на находящиеся в зо-
не видимости его станций спутники
навигационного сигнала для ретранс-
ляции его через НИСЗ потребителям;
проведения траекторных измерений в
целях формирования служебной ин-
формации, передаваемой спутниками,
а также контроля и управления рабо-
той всей системы. В состав КИК (рис.
2.33) входят 6—8 региональных цент-
ров РЦ и центр управления ЦУ си-
стемой.
Региональные центры размещаются
в различных пунктах земного шара
таким образом, чтобы в зонах их ви-
димости постоянно находились все
спутники созвездия. Такое размеще-
ние диктуется принятым в системе
принципом ретрансляции спутниками
сигналов, излучаемых станциями РЦ.
Каждый из РЦ состоит из станции
связи со спутниками ССС; станции
сбора информации ССИ, а также си-
стем формирования навигационного
сигнала и служебной информации, со-
держащей эфемериды данного спутни-
ка, синхронизации передач в системе,
определения параметров орбит спутни-
ков н вспомогательных средств конт-
роля и связи.
Центр управления связан со всеми
региональными центрами и осущест-
вляет функции контроля и управления
спутниками и наземными станциями.
Одной нз важнейших задач ЦУ явля-
ется определение (с точностью до
1,5 м) и распределение эфемерид всех
спутников системы, синхронизация ра-
боты системы с точностью до 3 нс, а
также контроль работоспособности н
Рнс. 2.33. Структурная схема конт-
рольно измерительного комплекса и
линии передачи сигналов системы
Navsat
1 — линия передачи сигналов и данных на
спутники на частоте 4 ГГц; 2— линия пе-
редачи данных со спутников иа частоте
6 ГГц; 3 — линия приема навнгацнонных.
сигналов спутников на частоте около
1,6 ГГц; 4— передача навигационных сиг-
налов потребителям на частоте около
1,6 ГГц
правильности функционирования спут-
ников
Сигналы НИСЗ передаются в отве-
денный для каждого спутника времен-
ной интервал на одной несущей часто-
те (рис. 2.34). Формат сигнала учиты-
вает, что максимальное число види-
мых потребителю спутников при дан-
ном созвездии не может превышать
12. Длительность кадра передачи со-
ставляет 1,8 с. Кадр разбит на 12
интервалов по 133 мс, выделяемых
для каждого из спутников. Защитные
промежутки длительностью 17 мс слу-
жат для предотвращения интерферен-
ции сигналов двух спутников, излуча-
ющих в смежные временные интер-
валы. В каждый момент времени на
данной орбите имеются два спутника,
находящихся на диаметрально проти-
воположных относительно Земли сто-
ронах орбиты. Это позволяет исполь-
Рис, 2.34, Формат сигнала системы Navstar
61.
зовать один и тот же временной ин-
тервал для сигналов этих спутников
и тем самым упростить формат сиг-
нала.
В течение выделенных временных
интервалов каждый из спутников из-
лучает сигнал, состоящий из трех со-
ставляющих: дальномерного сигнала,
несущей частоты и потока служебной
информации.
Дальномерный сигнал представля-
•ет собой одинаковый для всех НИСЗ,
псевдослучайный код длительностью
•около 105 бит, передаваемый с помо-
щью фазовой модуляции несущей час-
тоты со значениями фазы 0 и 180° в
соответствии с символом кода. Дли-
тельность элемента кода равна 100 нс,
тактовая частота 5 МГц, а ширина
спектра около ±10 МГц.
Составляющая несущей частоты —
отличительная особенность сигнала
щанной СРНС, специально включает-
ся в спектр сигнала (при противофаз-
ной модуляции составляющая несу-
щей частоты отсутствует) с целью об-
наружения и захвата сигнала спутни-
ка по несущей частоте, облегчающего
и ускоряющего синхронизацию систе-
мы слежения за кодом в бортовом
-оборудовании. Доплеровский сдвиг
несущей служит для определения ско-
рости потребителя и может быть ис-
пользован в качестве основного ин-
формативного параметра сигнала при
определении местоположения в упро-
щенном оборудовании потребителя.
Поток служебной информации
включает код опознавания региональ-
ного центра, сигнал которого ретранс-
лируется данным НИСЗ; орбитальные
параметры, данные о которых дейст-
вительны в течение нескольких суток,
и краткосрочный (на несколько часов)
'прогноз эфемерид спутника. Эта ин-
•формация передается с помощью ор-
тогональной относительно дальномер-
иого сигнала фазокодовой модуляции.
'Передаваемое сообщение содержит
около 700 битов информации, а для
•его передачи выделяется 120 мс в те-
чение интервала связи с данным спут-
ником. При скорости передачи 500
элементов кода в секунду все сообще-
ние может быть принято за 18 с (10
кадров).
Принцип действия бортового обо-
рудования Navsat в основном подобен
тому, который используется в обору-
довании системы Navstar.
Определение дальности выполняет-
ся по измерению задержки приннма-
€2
емого дальномерного кода относитель-
но такого же кода, формируемого в
бортовой аппаратуре ВС. Задержка
измеряется корреляционном методом.
Определение скорости осуществ-
ляется путем измерения доплеровско-
го сдвига несущей частоты относи-
тельно частоты опорного генератора
бортового оборудования ВС.
Выделение служебной информации
производится так же, как и в аппа-
ратуре Navstar.
Особенности бортового оборудова-
ния Navsat обусловлены принятым
форматом сигнала, основанным на
разделении сигналов спутников по
времени и позволяющим автомати-
чески принимать сигналы от всех
спутников, находящихся в зоне види-
мости потребителя. К основным осо-
бенностям бортового оборудования,
способствующим упрощению аппара-
туры, повышению ее надежности и
снижению стоимости, относятся сле-
дующие:
одноканальное построение аппара-
туры, при котором сигналы спутников
обрабатываются поочередно по мере
их приема в соответствующие интер-
валы времени, определяемые форма-
том сигнала;
отсутствие необходимости в пере-
программировании генератора кода
при переходе от сигнала одного спут-
ника к сигналу другого;
упрощение обнаружения несущей
частоты и слежения за ее значением,
не требующее восстановления несу-
щей из принимаемого псевдошумо-
вого сигнала;
исключение необходимости в аль-
манахе и связанных с ним расчетов
по определению спутников, находя-
щихся в зоне видимости потребителя.
Точность системы Navsat, как и
других спутниковых систем, определя-
ется погрешностями прогноза пара-
метров спутника, условиями распро-
странения радиоволн и качеством ра-
боты бортовой аппаратуры потребите-
ля. Отличительная особенность систе-
мы Navsat — использование только
одной несущей частоты, что исключа-
ет возможность коррекции задержки
сигнала в ионосфере. Для уменьшения
погрешностей, вызываемых искривле-
нием траектории сигнала в ионосфере
и тропосфере, рекомендуется модели-
рование соответствующих погрешнос-
тей в бортовом процессоре потребите-
ля. Считается, что прп установившем-
ся состоянии ноносфеоы остаточные
Рис. 2.35. Укрупненная структурная
схема бортового оборудования, вы-
полняющего функции аппаратуры
Navsat:
А — антенна; ПЧ — преобразователь час-
тоты; УУПЧ — узкополосный усилитель
промежуточной частоты (тракт обработки
несущей частоты); ШУПЧ—широкополос-
ный усилитель промежуточной частоты
(тракт обработки цельномерного кода);
СС — системы слежения за несущей час-
тотой и кодом; НП — навигационный про-
цессор; БИУ— блок индикации и управ-
ления «
погрешности будут лежать в преде-
лах от 3 м (при больших углах воз-
вышения спутника) до 30 м (при ма-
лых углах возвышения). Указанные
значения соответствуют ночному вре-
мени и в светлое время суток пример-
но в 3 раза больше. Ожидается, что
инструментальная погрешность не
превысит 1 нс. Отрицательное влияние
на точность будет оказывать много-
лучевое распространение сигнала и
шум приемника.
Согласно оценке суммарная по-
грешность определения каждой нз
трех пространственных координат (о)
обычно составляет —10 м, что при
значении геометрического фактора,
равного трем, даст погрешность опре-
деления местоположения около 30 м.
Бортовое оборудование Navsat
(рис. 2.35) будет состоять нз следую-
щих основных элементов: антенны,,
преобразователя частоты, узкополос-
ного и широкополосного усилителей
промежуточной частоты, следящего
устройства, навигационного процессо-
ра и блока индикации и управления.
Особенность этого оборудования —
одноканальное построение и наличие-
узкополосного тракта для выделения
несущей частоты принимаемого сиг-
нала. Основные параметры бортового
оборудования Navsat в настоящее
время еще не определены. Ниже при-
ведены значения некоторых из этих,
параметров, полученные путем оце-
ночных исследований:
Инструментальная по-
грешность (о) измерения:
дальности, м , . . .
скорости, м/с . . . .
Допустимое отношение
сигнал/шум, дБГц/Вт
Время автоматического
поиска, с:
несущей частоты
(максимальное) 1 . .
дальномерного кода
(среднее)...........
Требуемая стабильность
частоты бортового опор-
ного генератора:
долговременная (за
срок службы оборудо-
вания) кратковремен-
ная (1с)............
5,8
0,7
48
9
0,12
1,27-10-г
МО-9
1 При вероятности правильного обнару-
жения 99.7%.
Глава 3
РАДИОСРЕДСТВА БЛИЖНЕЙ НАВИГАЦИИ
3.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Азимут ВС — угол в горизонталь-
ной плоскости, заключенный между
северным направлением истинного ме-
ридиана, проходящего через РНТ, и
направлением от РНТ на проекцию
ВС на эту плоскость, отсчитываемый
по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.
Дальность действия системы бли-
жней навигации — максимальное рас-
стояние от РНТ до ВС, на котором
обеспечивается получение информации
о местоположении ВС в виде азимута
и (нли) дальности с заданной погреш-
ностью и вероятностью.
Дальность действия приводной ра-
диостанции-— максимальное расстоя-
ние между ВС н .местом установки’
радиостанции, при котором КУР на
борту ВС измеряется с точностью, до-
статочной для выполнения полета.
Дальность наклонная — кратчай-
шее расстояние междз ВС н РНТ.
Запрос дальности — дальномерный
сигнал, излучаемый по линии связи
«бортовое оборудование — радио-
маяк».
63
Запрос' индикации — ийдикаторный
сигнал, излучаемый в системе типа
РСБН по линии связи «радиомаяк —
Фортовое оборудование».
Зона действия системы ближней
навигации — область пространства,
в пределах которой система обеспе-
чивает получение информации о мес-
тоположении ВС в виде азимута и
(или) дальности с заданной погреш-
ностью н вероятностью. 
Зона над радиомаяком нерабо-
чая — область пространства над ра-
диомаяком в виде телесного угла с
вершиной в точке размещения ан-
тенны радиомаяка, в пределах кото-
рого невозможно определение место-
положения ВС по сигналам данного
радиомаяка.
Канал частотно-кодовый — рабо-
чий канал системы, определяемый со-
вокупностью связанных между собой
частот и кодов, по которому передает-
ся информация о местоположении ВС.
Курсовой угол радиостанции
(КУР) — угол в горизонтальной плос-
кости, заключенный между проекцией
продольной оси ВС на эту плоскость
и направлением на радиостанцию, от-
считываемый по ходу часовой стрелки
от 0 до 360°.
Ответ дальности — далыюмерный
сигнал, излучаемый по линии связи
«радиомаяк — бортовое оборудова-
ние» в ответ на запрос дальности.
Ответ индикации — индикаторный
сигнал, излучаемый по линии связи
«бортовое оборудование— радиомаяк»
в ответ на запрос индикации.
Радиомаяк азимутально-дально-
мерный — радиомаяк, обеспечиваю-
щий получение информации об азиму-
те и дальности только на ВС или на
ВС и на радиомаяке.
Радиомаяк азимутальный (или
дальномерный)—радиомаяк, служа-
щий для получения на ВС информа-
ции только об азимуте (или о даль-
ности) .
Сигналы дальномерные — кодо-
вые группы импульсов, используемые
для измерения дальности в бортовом
оборудовании по принципу «запрос —
ответ».
Сигналы индикаторные — кодовые
группы импульсов, используемые для
наземной индикации ВС, работающих
с данным радиомаяком типа РСБН.
Сигналы опорные системы типа
РСБН — кодовые группы импульсов,
излучаемые радиомаяком через рав-
ные промежутки времени и предна-
64
значенные для определения совместно
с азимутальным сигналом азимута в
бортовом оборудовании систем'типа
РСБН.
Сигналы опопные 35 и 36 — опор-
ные сигналы, излучаемые радиомая-
ком систем типа РСБН с частотой
следования 58,33 и 60 Гц соответст-
венно.
Способность радиомаяка пропуск-
ная — способность радиомаяка обес-
печивать информацией о дальности
одновременно определенное количест-
во ВС, имеющих бортовое оборудова-
ние системы.
Точность системы ближней навига-
ции — способность измерять в преде-
лах зоны действия азимут и (нлн)
дальность с погрешностью, не превы-
шающей заданного значения.
Чувствительность АРК по пеленгу
предельная — минимальное значение
напряженности поля, при котором
максимальная погрешность автомати-
ческого радиокомпаса не превышает
±3° и амплитуда колебаний стрелки
индикатора КУР не более ±2°.
Чувствительность АРК по приводу
предельная — минимальное значение
напряженности поля, при котором по-
грешность автоматического радиоком-
паса не превышает ±10° при ампли-
туде колебаний стрелки индикатора
КУР не более ±3°.
Ширина диаграммы направленно-
сти антенны радиомаяка — угол меж-
ду направлениями, лежащими в пре-
делах основного лепестка ДН радио-
маяка по обе стороны от ее максиму-
ма и соответствующими излучению
половины мощности, которая излуча-
ется в максимуме основного лепестка.
3.2.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О РАДИОСРЕДСТВАХ БЛИЖНЕЙ
НАВИГАЦИИ
Назначение РБН — определение
местоположения ВС на расстояниях,
не превышающих дальности прямой
видимости. К числу РБН относятся
системы ближней навигации и автома-
тический радиокомпас с соответствую-
щими наземными радиопередающими
станциями.
Состав систем ближней навигации
(СБН): наземный радиомаяк н бор-
товое оборудование, позволяющие по-
лучить в пределах зоны действия ин-
формацию об азимуте и (или) даль-
ности ВС на его борту н на радиомая-
ке или только на борту ВС. Для ра-
боты СБН выделены участки диапа-
зона частот в метровом и дециметро-
вом диапазонах радиволн.
В соответствии с выполняемыми
функциями в СБН выделяют каналы
азимута и дальности. Каждый из ка-
налов включает наземный радиомаяк
и бортовое оборудование.
Радиомаяки (РМ) формируют и
излучают сигналы, по которым опре-
деляются характеризующие местопо-
ложение ВС навигационные парамет-
ры. РМ устанавливают в пунктах с
известными координатами. В зависи-
мости от назначения различают ази-
мутальные, дальномерные и азиму-
тально-дальномерные РМ.
Бортовое оборудование ВС пред-
назначено для приема, усиления, об-
работки сигналов азимутальных (ази-
мутально-дальномерных) РМ с целью
определения азимута, а также для
формирования запроса дальности,
приема, усиления и обработки полу-
ченного от дальномерного (азиму-
тально-дальномерного) РМ ответа
дальности с целью определения рас-
стояния до РМ. Информация об ази-
муте и дальности выдается на индика-
торы экипажа н в ЦВМ навигацион-
ного комлекса для определения мес-
тоположения ВС и решения навига-
ционных задач. Бортовое оборудова-
ние отечественной и зарубежных
СБН несовместимо по диапазону час-
тот и формату сигналов При полетах
по зарубежным трассам азимут опре-
деляется каналом VOR навигацион-
но-посадочной аппаратуры КУРС МП,
а дальности — отдельным самолетным
радиодальномером.
Автоматический радиокомпас
(АРК) представляет собой РНУ, ус-
танавливаемое на ВС и предназначен-
ное для определения курсового угла
радиостанции (КУР). Информация о
КУР отображается на индикаторах
экипажа н используется в основном
для привода ВС в точку расположе-
ния радиостанции, а также для грубо-
го определения места ВС. Автомати-
ческие радиокомпасы работают в
гектометровом и частично в километ-
ровом диапазонах волн.
Радиостанции, используемые для
совместной работы с АРК, представ-
ляют собой приводные радиостанции
непрерывного излучения, устанавли-
ваемые в пунктах с известными коор-
3-668
Рис. 3.1. Определение места ВС в
угломерно-дальномерной РСБН:
С — северное направление мернднана;
РМ — радиомаяк; А—азимут; Д — даль-
ность
динатамн, или радиовещательные
станции соответствующего диапазона.
Типы РБН отличаются видом на-
вигационных параметров, представля-
ющих собой азимут и дальность до
РМ (СБН) или курсовой угол радио-
станции (АРК). Соответствующие си-
стемы местоопределения называют
азимутально-дальномерными и угло-
мерными.
Азимутально-дальномерные СБН
создают сетку линий положения ЛП,
представляющих собой радиальные
линии (линии равных азимутов) и ок-
ружности (линии равных дальностей),
в точке пересечения которых находит-
ся искомое место ВС (рис. 3.1).
Третья координата ВС — высота по-
лета определяется с помощью высото-
мера, не входящего в состав РБН.
Угломерная система, которая мо-
жет быть построена на основе АРК и
двух радиостанций, создает липни по-
ложения, представляющие собой ра-
диальные прямые, соответствующие
постоянному значению КУР (рис.
3.2). Для определения местоположе-
ния ВС необходимо знание курса ВС
ф и магнитных склонений в точках
расположения как ВС, так и пеленгу-
емых радиостанций. Малая точность
местоопределения с помощью АРК ие
отвечает требованиям самолетовожде-
ния и является следствием как боль-
шой погрешности самого радиокомпа-
са, так и увеличения линейной по-
грешности с удалением от РЛС.
Информативный параметр сигнала
дополнительный классификационный
признак РБН. Во всех СБН расстоя-
ние определяют временным методом
по времени запаздывания импульса
ответа относительно импульса запроса
65
Рис. 3.2. Определение места ВС с по-
мощью АРК и двух радиостанций PC
(С —северное направление меридиа-
на; ПОВС — продольная ось ВС)
дальности. Для определения азимута
в СБН применяют как временные, так
и фазовые РНУ. В первых нз ннх ин-
формация об азимуте заложена в
сдвиге по времени импульса (азиму-
тальный си!нал), который принимает-
ся на ВС, относительно сигнала нача-
ла отсчета времени, излучаемого РМ
и соответствующего нулевому азимуту
(северный сигнал). В фазовых РНУ
информация об азимуте содержится
в фазовом сдвиге огибающей сигнала,
принимаемого иа ВС, относительно
опорного сигнала, излучаемого РМ и
соответствующего азимуту, равно-
му 0.
Информативный параметр сигнала
АРК представляет собой коэффици-
ент глубины модуляции формируемо-
го в АРК напряжения, значение ко-
торого пропорционально значению
КУР, а фаза модуляции зависит от
знака КУР.
Типы СБН различают по виду ин-
формативного параметра сигнала, ис-
пользуемого для определения азиму-
та, по формату сигнала, служащего
для определения дальности, а также
по структуре системы в целом. Наи-
большее распространение в ГА полу-
чила отечественная система РСБН,
используется также стандартизиро-
ванная ICAO зарубежная система
VOR/DME.
Система РСБН — азимутально-
дальномерная система ближней нави-
гации, основанная на временном мето-
де определения азимута и дальности.
В состав системы входят азимуталь-
но-дальномерные РМ и бортовое обо-
рудование, которое служит для полу-
чения информации об азимуте и даль-
ности (каналы азимута и дальности).
Система работает в диапазоне деци-
метровых волн на частотах 770—
1000 МГц. Отличительная особенность
системы — обеспечение наземного на-
блюдения воздушной обстановки, оп-
ределения координат н опознавания
ВС (канал индикации), а также вы-
полнение бортовым оборудованием
функций аппаратуры посадки при на-
личии посадочных радиомаяков деци-
метрового диапазона волн (канал по-
садки).
Каждый АДРМ является самосто-
ятельным, не связанным с другими
АДРМ устройством, и выполняет
следующие функции:
излучает сигналы, необходимые
для определения азимута на борту
ВС;
принимает запросные сигналы с
ВС и излучает ответные сигналы,
необходимые для определения даль-
ности на борту ВС;
излучает запросные сигналы и
принимает ответные сигналы с
ВС, необходимые для отображения
положения ВС иа наземном IIKO;
излучает позывные сигналы для
опознавания АДРМ
Система VORIDME относится к
классу азимутально-дальномерных и
использует фазовый метод прн опре-
делении азимута (канал VOR) и вре-
менной метод при определении даль-
ности (канал дальности). Система об-
разуется при территориальном совме-
щении азимутального РМ типа VOR
и дальномерного РМ типа DME. Ази-
мутальные и дальномерные РМ ис-
пользуются и как самостоятельные
РБН, образуя соответственно угло-
мерную или дальномерную СБН. На
борту ВС для определения азимута и
дальности служат отдельные устрой-
ства. Азимутальный РМ работает в
диапазоне метровых волн на часто-
тах 108...118 МГц, а дальномерный —
в дециметровом на частотах 960...
1215 МГц.
Общие особеииости СБН заклю-
чаются в активном характере режима
работы бортового оборудования при
определении дальности, независимости
точности определения местоположе-
ния от углового положения ВС от-
носительно РМ и в существенной за-
висимости погрешности определения
местоположения от дальности до РМ.
66
Активный режим работы дально-
мерного оборудования связан с зало-
женным в него принципом «запрос —
ответ», прн котором бортовое обору-
дование излучает сигнал запроса
дальности, а дальномерный РМ (от-
ветчик) излучает сигнал ответа после
приема запроса. Эта особенность при-
водит к необходимости радиопередаю-
щего устройства на ВС и ограничению
пропускной способности РМ, а сле-
довательно, и системы в целом. Фи-
зической причиной ограничения про-
пускной способности является средняя
мощность, на которую рассчитан пе-
редатчик РМ. При заданной мощно-
сти импульса сигнала ответа средняя
мощность тем больше, чем больше
ответных сигналов излучает РМ. При
определенном числе ответов средняя
мощность превышает допустимую.
Для предотвращения такого явления
в аппаратуре РЧ предусматривают
меры по ограничению числа ответов
в единицу времени.
Независимость точности определе-
ния местоположения от углового по-
ложения ВС относительно РМ объяс-
няется характером линий положения,
угол пересечения которых в угломер-
но-дальномерной системе всегда по-
стоянен и равен 90°.
Зависимость погрешности местооп-
ределения от дальности до РМ явля-
ется фактором, приводящим к сокра-
щению зоны действия угломерно-
Рис. 3.3. Определение места ВС угло-
мерно-дальномерной РСБН на раз-
личных дальностях
дальномерной системы по сравнению
с дальномерной. С увеличением рас-
стояния до РМ возрастает линейная
погрешность /=£>tgA71, где D —
дальность, а А А — погрешность опре-
деления азимута, что сопровождается
ростом погрешности местоопределения
ДМП (рис. 3.3).
Параметры РБН, полученные на
основе опыта эксплуатации, приведе-
ны в табл. 3.1. Точность определения
места ВС рассчитана для дальности
до РМ (приводной радиостанции),
равной 200 км, и соответствует углу
пересечения линий положения, рав-
Таблица 3. 1. Эксплуатационные параметры РБН
Параметр	Тип РБН		
	РСБН	VOR/DME	АРК
Дальность действия при высоте	400	~400	200.. .400
полета, не менее 10 000 м, км Погрешность измерения (2о): азимута (КУР), градус	0,25+4/D1	0,52	2
дальности, м	200±0,03%£>’	200.. .4003	—
11<>грешиость определения ме-	0,88	1,76	9.9
«та ВС4, км Диапазон частот. МГц: канал азимута (КУР)	873.6.. .935,2	108. ..118	0,15...1,8
» дальности (запрос)	772.. .812,8	1025.. 1150	—
»	» (ответ)	939,6.. .1000,5	960. . .1215	
' /) в километрах.
С доплеровским VOR (DVOR).
В зависимости от дальности.
’ Расчетная.
67
ному 90°, и приведенным в таблице
значениям погрешностей.
Параметры системы РСБН регла-
ментированы НТД, а системы
VOR/DME — документами ICAO. Па-
раметры АРК стандартизированы.
Нормы иа систему РСБН регла-
ментируют следующие параметры:
Частотный диапазон,
МГц ...................772 ... 1000,5
Стабильность излучае-
мой частоты ...........3 10“4
Поляризация............горизон-
тальная
Дальность действия, км,
при высоте полета;
250 м...............50
5000 м..............250
12 000 м............380
более 20 000 м . . . 500
Радиус зоны неустойчи-
вой работы, км, при по-
лете над радиомаяком на
высоте:
3000 м..............3
5000 м..............5
Погрешность измерения
(2а) номинальная:
азимута, градус . . 0,25
дальности, м . . . 200
Погрешность измерения
(2а) в наихудшнх усло-
виях:
азимута, градус . . 1
дальности, м . . .1000
Пропускная способность,
число ВС, канала:
дальности . .	..100
азимута.............неограни-
ченная
Параметры сигналов системы
РСБН должны соответствовать зна-
чениям, указанным в табл. 3.2.
Нормы 1САО на параметры систе-
мы VOR/DME:
Частотный диапазон,
МГц, канала:
азимута................108,0 ..
117,975
дальности............ 962,0...
1213,0
Число каналов передачи
сигналов:
азимута................160
дальности (частотно-
кодовых) ...........252
Стабильность несущей
частоты................2-10-5
Поляризация по кана-
лам:
азимута.............горизон-
тальная
дальности .... верти-
кальная
Дальность действия (ес-
ли она не ограничивает-
ся дальностью прямой
видимости), км ... . 370
Радиус нерабочей зоны
над радиомаяком при
высоте полета 6000 м,
км, не более.........‘1-0,4
Номинальная погреш-
ность (2а):
по азимуту (при стан-
дартном радиомаяке
VOR), градус ... 3,6
по дальности, м . .370 или
0,25% D
Пропускная способ-
ность, ВС:
по каналу азимута . неограни-
ченная
>	» дальности . 100
Параметры сигналов должны со-
ответствовать следующим значени-
ям. По каналу азимута: глубина амп-
литудной модуляции несущей часто-
той 9960 Гц, модулированной по час-
тоте напряжением 30 Гц, равна 28...
32%. Индекс частотной модуляции
15...17. Глубина амплитудной модуля-
ции несущей частоты сигналом 30 Гц
в любом направлении в пределах зоны
действия выше 5° на горизонтом
должна составлять 28...32%.
Рис. 3.4. Формат сигнслтт канала
дальности системы VOR'DME:
а — параметры пары импульсов дально-
мерных сигналов (время в микросекун-
дах); б — последовательность дальномер-
ных сигналов (индексы з. д и о.д соот-
ветствуют запросам и ответам дальности!
68
Таблица 3.2. Нормированные параметры сигналов РСБН
Сигнал	Вид кодированного сигнала	мкс	^сл. Гц	Кодовые интервалы, мкс			
				1	2	3	4
Радиолиния «земля — борт»
Радиолиния «борт — земля»
Запрос дальности	-	йл	1,5	330	й=19	21	23	25
								
О гнет индикации	1		.1,5	1.67	С- м IIII X 01	5 16	9 14	9 16
(>1111.<навание	Двухкратное повторение кода ответа индикации с интервалом 50—100 мкс							
69
По каналу дальности: форма из-
лучаемых сигналов должна соответ-
ствовать значениям, указанным на
рис. 3 4. Кодовые каналы X и У раз-
личаются значениями кодового интер-
вала т,; ц (в микросекундах).
Канал X Канал У
Сигнал	запроса
дальности	...	12	36
Сигнал	ответа
дальности	...	12	30
Частота следования импульсов за-
проса 30 пар в секунду (средняя) и
150 пар импульсов в секунду (макси-
мальная), частота следования импуль-
сов ответа 2700±90 пар импульсов в
секунду.
Нормы на параметры приводных
радиостанций
Частотный диапазон, кГц 150... 1750
Стабильность несущей
частоты...............10-4
Поляризация...........вертикаль-
ная
Дальность действия при
работе на привод, км:
внеаэродромной радио-
станции ..............750
аэродромной радиостан-
ции ..................50
Параметры сигналов приводных
радиостанций должны соответство-
вать следующим значениям: частоты
тональной модуляции, применяемые
для опознавания, 1020 ±50 Гц или
400±25 Гц; глубина амплитудной мо-
дуляции 90...100% в телефонном и
70... 100% в телеграфном режимах.
Сигнал опознавания: код Морзе, 20...
30 знаков в секунду. Интервал между
передачей сигналов опознавания не
должен превышать 1 мин для внеаэ-
родромной и 15 с для аэродромной
приводной радиостанции.
3.3.	АППАРАТУРА СИСТЕМЫ ТИПА
РСБН
Принцип действия канала азимута
(рис. 3.5) основан на временном
(импульсном) методе определения
угловой координаты. Антенная систе-
ма радиомаяка формирует в горизон-
тальной плоскости диаграмму ДН-1,
состоящую из двух узких лепестков,
в пределах которых излучаются немо-
дулнрованные колебания несущей
частоты, ДН-1 вращается с частотой
йвр=100 об/мин=600г/с, что соот-
ветствует FB₽=1,66 Гц. При прохож-
дении ДН-1 через точку, где находит-
ся ВС, бортовой приемник выделяет
азимутальный сигнал АС, огибающая
которого повторяет форму ДН-1.
Время запаздывания минимума АС
относительно момента начала отсчета,
т. е. совпадения минимума ДН-1 с на-
правлением северного меридиана
PHT, tA=AI£lBp, где А — азимут ВС.
Диаграмма ДН-2 служит для излу-
чения опорных сигналов, позволяю-
щих сформировать в бортовом обо-
рудовании северный сигнал СС, явля-
ющийся началом отсчета времени при
определении азимута.
В бортовом оборудовании канала
азимута (рнс. 3.5, в) принятые антен-
Рис. 3.5. Канал азимута РСБН:
а — диаграммы направленности антенной системы РМ: б— сигналы на выходе детектора
бортовой аппаратуры; в — упрощенная структурная схема бортовой аппаратуры
70
ной сигналы радиомаяка усиливаются
в приемнике При и поступают на бло-
ки выделения азимутального сигнала
БВАС н северного сигнала БВСС.
Северный сигнал включает, а азиму-
тальный сигнал выключает измеритель
времени ИВ. Азимут определяется
как А=йвр/д и при известной посто-
янной йвр прямо пропорционален из-
меренному времени tA.
Азимутальные сигналы (рис. 3.6),
принимаемые на ВС, имеют форму
сдвоенного колоколообразного им-
пульса и следуют с частотой FА ,с =
— FBр --1,66 Гц. Для уменьшения
влияния шумов приемника время tА
отсчитывают по азимутальному им-
пульсу АИ, который формируют в
точке, находящейся на уровне 0,5 на
заднем фронте первого импульса АС,
где крутизна огибающей максималь-
на. Погрешность, возникающая из-за
смещения АИ относительно минимума
АС, постоянна, равна Г и компенси-
руется при определении азимута.
Опорный сигнал, излучаемый нена-
правленной антенной радиомаяка, со-
держит две последовательности им-
пульсов, которые по числу импульсов,
приходящихся на один оборот ДН-1,
называют опорными сигналами 35 н
36. В момент начала отсчета времени
импульсы обеих последовательностей
совпадают, что используют для фор-
мирования северного сигнала СС. Им-
пульсы 36 следуют через каждые 10°
оборота антенны с частотой Г36 =
= 60 Гц. Частота следования импуль-
сов 35F35=58 1/3 Гц. Разность г36—
—Fss равна частоте вращения антен-
ны FBp.
Измеритель времени tA основан
па использовании цифрового метода,
т. е. на определении числа счетных
импульсов за интервал между СС и
АИ. При известном периоде следова-
ния счетных импульсов Тс« их число
N служит мерой азимута: А =
=QBpTc.nN. Погрешность дискрет-
ности отчета определяется Тсп и
при частоте следования, равной
30 кГц, составляет 0,02°. Для опреде-
ления азимута в пределах 360° требу-
ется пятнадцатиразрядный счетчик
(число разрядов счетчика п —
-13,322 lgx[, где х=360/0,02, а знак
1 [ означает ближайшее большее це-
лое число). Первые десять разрядов
выполняют функцию точного измери-
теля азимута (А ^10°), а осталь-
ные— грубого (с дискретом, равным
10”).
Рис. 3.6. Азимутальный сигнал АС и
соответствующий ему азимутальный
импульс АИ
В бортовой аппаратуре измерения
азимута (рнс. 3.7) счетные импульсы,
вырабатываемые стабилизированным
генератором ГСИ, подсчитываются
десятнразрядным счетчиком Сч-1. Им-
пульсы переполнения этого счетчика
(соответствующие 10° по азимуту)
считает Сч-2. Счетчик Сч-1 с некото-
рым упреждением переполнения вы-
рабатывает импульс запуска строба
36 для схемы контроля и управления
СКУ-1- В этой схеме фиксируется мо-
мент совпадения строба 36 с очеред-
ным опорным сигналом 36. В момент
совпадения счетчик Сч-1 устанавлива-
ется на пуль. Поэтому начальные по-
казания Сч-1 всегда привязаны к
опорным сигналам 36, т. е. к десяти-
градусным интервалам поворота
ДН-1 по азимуту.
Счетчнк Сч-2 при приближении
записанного в нем числа к значению,
соответствующему 180°, вырабатыва-
ет импульс запуска строба 180 в схе-
ме СКУ-2. В пределах этого строба
появляется опорный сигнал 36 (соот-
ветствующий углу поворота ДН-1,
равному 180°) и опорный 35, следую-
Рнс. 3.7. Структурная схема измери-
теля азимута РСБН
71
П)	Запросчик
й I- " -I
ЗА |_______________| ОА
t0	t
to	t
Рис. 3.8. Структурная схема канала дальности РСБН (а) и графики сигналов (б)
щнй за сигналом 36 с интервалом, со-
ответствующим (36/7)°. В момент
прихода ближайшего к 180° опорного
35 в СКУ-2 вырабатывается импульс
установки Сч-2 в положение 180°.
Таким образом, для синхрониза-
ции счетчиков с вращением ДН-1 ис-
пользуется привязка показаний Сч-1
и Сч-2 к значениям углового поворо
та ДН-1 соответственно на 10 и 180°.
Приходящий АН поступает на СКУ-3
и разрешает работу схем переписи
СП содержимого счетчиков в запоми-
нающее устройство ЗУ. Записанное в
ЗУ число определяет азимут ВС и
меняется только прн поступлении
следующего АН. Схемы СКУ исполь-
зуют для контроля наличия сигналов
радиомаяка с целью индикации ра-
ботоспособности аппаратуры.
Принцип действия канала дально-
сти (рис. 3.8) основан на принципе
«запрос — ответ». В генераторе за-
просных импульсов ГЗИ канала
дальности бортовой аппаратуры
РСБН (запросчик) формируются ко-
дированные сигналы запроса дально-
сти (ЗД). Импульсы ЗД модулируют
передатчик Прд-3 н излучаются на
несущей частоте ft. В приемнике
Прм — О эти сигналы усиливаются,
детектируются и декодируются, после
чего они подаются на формирователь
сигнала ответа ФСО. Здесь получен-
ный с Прм-0 импульс задерживается
на фиксированное время /аз и снова
кодируется. Сформированный сигнал
ответа дальности (ОД) поступает на
передатчик Прд-0 и излучается ан-
тенной (с ненаправленной ДН) на
несущей частоте f9. Сигнал ОД уси-
ливается, детектируется и декодиру-
ется в приемнике Прм-3 бортовой ап-
паратуры. Измеритель времени ИВ
измеряет интервал /я между момен-
том начала формирования ЗД и мо-
ментом приема ОД: /и = 2£>/с + /аз =
=/с+/аз, где D — искомое расстоя-
ние от ВС до радиомаяка, с — ско-
рость распространения радиоволн.
При известной задержке /аз сигнала
в ответчике (учитываемой прн изме-
рении) дальность D=0,5c/d.
Сигналы запроса дальности и от-
вета дальности приведены в табл. 3.2.
Общей особенностью является изме-
нение несущей частоты и кода при
ретрансляции дальномерных сигналов
наземным радиомаяком. Эта мера по-
зволяет избежать запуска аппаратуры
ответчика (и формирования ложных
ответов дальности) сигналами радио-
маяка, отраженными от местных объ-
ектов, уменьшить влияние соседних
радиомаяков и повысить устойчи-
вость бортовой аппаратуры.
Измеритель дальности (рис. 3.9)
основан на цифровом методе и опре-
деляет число счетных импульсов за
интервал времени /и между импуль-
сом запроса дальности (ИЗД) и им-
пульсом ответа дальности (ИОД).
При известном периоде следования
счетных импульсов 7СИ их число N
является мерой дальности: £>=
= 0,5с7'СиМ- При частоте следования
Fc ,,== 1/Тс.„=0,96 МГц погрешность
дискретности отсчета равна 0,156 км
и для измерения дальности до 500 км
требуется 12-разрядный счетчик. Сиг-
налы в характерных точках структур-
ной схемы измерителя дальности да-
ны на рис. 3.10.
Частота следования ИЗД опреде-
ляется генератором тактовых импуль-
сов ГТИ, сигнал которого в начале
72
Рис. 3.9. Структурная схема измерителя дальности РСБН
каждого периода открывает элек-
тронный ключ ЭК и разрешает по-
ступление счетных импульсов с гене-
ратора ГСП на счетчик Сч. Одновре-
менно Сч включает формирователь
запроса дальности ФЗД и ИЗД по-
дается на передатчик Прд бортовой
аппаратуры РСБН.
В исходном состоянии в запоми-
нающем устройстве ЗУ записано чис-
ло, соответствующее дальности Do<
<ta3. Схема сравнения СС в момент
совпадения непрерывно увеличиваю-
щегося числа в Сч с записанным в
ЗУ запускает генератор стробов ГС,
вырабатывающий широкий ШСИ н
узкий УСИ стробирующие импульсы.
ШСИ открывает стробируемый уси-
литель СУ и разрешает прохождение
ИОД на ЭК. Первый ответный сиг-
нал («свой» или «чужой» ИОД) за-
крывает ЭК и счет в Сч прекращает-
ся. Поэтому записанное в Сч число
соответствует дальности D>Dn. В се-
редине периода повторения ИЗД ге-
нератор ГТИ вырабатывает импульс,
который разрешает перепись содер-
жимого Сч в ЗУ и устанавливает в
исходное состояние Сч и ГС. Сигнал
разрешения переписи формируется в
контрольном устройстве КУ, управ-
ляющем схемой переписи СП.
В следующем периоде повторенля
ИЗД строб-нмпульсы вырабатыва-
ются с задержкой	а запи-
санное в Сч время tD3 будет больше
tab так как ЭК может запереть толь-
ко тот сигнал или помеху, которые
j/30c ~ТСЛ
6 IIIII_______________________, llllllllllll
1 '///777//,'/
I tp* tа з
з р п п п
hl-ho
-----
7 ---------Uvd-----------1^,
I таит	Птакт
tp
tp*tn3
t^ ~ tjj
tpj-tp
tm - tp
IIIIHIIIIIIIIIIIIIII
HIIIIIIIIIHIIIHIII
Нгпакт
Ш такт
П n п п п

Рнс. 3.10. Графики сигналов в характерных точках измерителя дальности. Но-
мера графиков соответствуют точкам па схеме рис. 3.9.
73
Рис. 3.11. Расположение ВС и отражающего объекта О в пределах диаграммы
направленности ДН-1 и радиомаяка (а) и искажение формы АС отраженным
сигналом иОтр (б)
пришли во время ШСИ. Таким обра-
зом, записанное в Сч и в ЗУ время с
каждым периодом повторения ИЗД
возрастает, что вызывает смещение
ШСП и УСИ, т. е. поиск ИОД. Если
ИОД отсутствует, то работа СЧ пре-
кращается при его переполнении и в
следующем периоде повторения ИЗД
поиск начинается с tD0.
«Свой» ИОД в отличие от импуль-
сов помех всегда задержан относи-
тельно ИЗД на одно и то же время
^и=/п+^аз- Этот импульс в одном
нз тактов работы запросчика совпа-
дет с УСИ и пройдет в КУ, которое
управляется УСИ. Одновременно
этот ПОД остановит Сч. В этом так-
те записанная в Сч и ЗУ дальность
соответствует истинной дальности до
радиомаяка. Контрольное устройство
КУ подсчитывает число поступивших
на него ИОД в соседних тактах. Ког-
да это число превысит заданное
(например, пять), КУ выдает сигнал
«Слежение» на сопряженные с кана-
лом дальности устройства и системы,
разрешая использование данных, за-
писанных в ЗУ. При слежении стро-
бы будут выставляться несколько раз
подряд (например, семь) с одной и
той же задержкой даже при отсутст-
вии ИОД с целью предупреждения
перехода схемы в режим поиска при
случайном пропадании ИОД.
Точность определения местополо-
жения в РСБН зависит главным об-
разом от точности канала азимута и
в меньшей степени от точности кана-
ла дальности.
74
Точность канала азимута опреде-
ляется, в основном, влиянием отра-
жающих радиоволны объектов, попа-
дающих одновременно с ВС в преде-
лы ДН-1 радиомаяка (рис. 3.11).
Сигналы, отраженные от объек-
тов, азимут которых А—0,5<рд.и<
<Ао<А + 0,5фд.н, создают мешающее
напряжение С/Отр, по времени совпа-
дающее с задним фронтом первого
импульса АС, что приводит к смеще-
нию АИ, формируемого в бортовой
аппаратуре. Погрешность определе-
ния азимута (в градусах)
ДА = Йвртф (ДС7/0,9С7и) ^2,2ДУ/С/И,
где AU — приращение сигнала из-за
помехи; 17и — амплитуда импульсов
АС. Значение этой погрешности из-за
малости AI7 (что обусловлено узкой
ДН н небольшим значением коэффи-
циента отражения) обычно ^0,1.
Точность канала дальности опре-
деляется, главным образом, погреш-
ностями измерителя времени, а так-
же задержкой сигнала в узкополос-
ном приемном тракте запросчика, ко-
торая зависит от нестабильности тем-
пературы, уходов несущей частоты и
уровня сигнала. Кроме того, на точ-
ность могут оказывать влияние ЗД,
отраженные от местных объектов.
Эти сигналы могут вызвать повтор-
ный запуск ответчика и появление
синхронных с ЗД помех в приемном
тракте запросчика. Для исключения
таких помех приемник ответчика (ра-
диомаяка) после приема каждого ЗД
запирается на защитное время 1эа1Ц,
большее интервала между приемом
полезного н отраженного запросных
сигналов.
Бортовое оборудование РСБН-7С
состоит нз антенно-фидерной систе-
мы; моноблока приемных устройств,
включающего два приемника
АДПК-1, блок формирования азиму-
тального импульса ФАИ, блок сло-
жения сигналов БСС; моноблока пе-
редатчика СЗД-П с блоком реле; мо-
ноблока измерений и отработки,
включающего блок измерений азиму-
та н дальности БИАД и блоки со-
пряжения и отработки (предназна-
ченные для сопряжения с индикато-
рами). Кроме того, в состав оборудо-
вания входит устройство встроенного
контроля, а также переключающие,
индикаторные н усилительные устрой-
ства. Возможны и другие варианты
комплектации.
Основные параметры бортового
оборудования РСБН (на примере ап-
паратуры РСБН 7С) имеют следую-
щие значения:
Диапазон измерения:	0 ... 360
азимута, градус . . . 0... 497
дальности, км ....
Число навигационных час- 88
тотно-кодовых каналов . .
Время перестройки с канала
на канал, с, не более . . .11
Время работы по памяти, с 15
Накопление погрешности
за время работы по памяти: ±0,25
по азимуту, градус . . ±200
по дальности, м ...
Частота следования запро- 30
сов дальности, Гц ... .
Потребляемая мощность от
сети:	120
115 В, 400 Гц, ВА . . .
27 В постоянного тока, 255
Вт......................
Масса, кг:
всего комплекта (без _
кабелей)...................'3
моноблока приемных уст- . _
ройств..................31,8
моноблока передатчика . 1
моноблока измерений и
отработки.............18,3
Объем моноблоков с амор-
тизационными рамами, дм3:
приемных устройств . . 42,9
передатчика..............11,6
измерений и отработки . 32,3
Нормальные эксплуатаци-
онные условия:
температура, °C ... . ±60
относительная влаж-
ность, %, при 40°С	. . 98
частота вибраций, Гц . 10... 300
Предельные значения экс-
плуатационных условий:
температура, °C ... +70
давление, гПа . . . .11,3
Антенно-фидерная система состоит
из нескольких антенн, обеспечиваю-
щих при совместной работе близкую
к круговой ДН, устройства коммута-
ции н соединяющих фидерных линий.
Наиболее широко применяется антен-
но-фидерная система типа «Пнон-
НП», а также антенная система из
щелевых антенн. Используемые ан-
тенны, их конфигурация и размеще-
ние зависят от типа ВС. Некоторые
из антенн РСБН используются также
и для другой бортовой аппаратуры,
например, для ответчиков систем
УВД.
Антенно-фидерная система «Пиои-
НП» (рис. 3.12) обслуживает аппа-
ратуру РСБН-7С с помощью антенн
АП-018Г и АЗ-021. Антенна АП-018Г
служит для приема н передачи сигна-
лов РСБН в передней полусфере ВС,
а АЗ-021 в задней. На самолете
Ту-154, например, эти антенны уста-
навливаются соответственно в носо-
вом обтекателе МНР и обтекателе
киля.
Принятые излучателями И сигна-
лы поступают на дифференциально-
мостовую схему блока суммирования
БС. В зависимости от разности фаз
принимаемых сигналов, которая, в
свою очередь, зависит от положения
РМ относительно продольной оси ВС,
Рис. 3.12. Структурная схема антен-
но-фидерной системы «Пион-НП»
75
Рис. 3.13. Структурная схема бортового оборудования типа РСБН-7С:
СЗД—П — передатчик; АДПК—радиоприемное устройство; АФС — антенио-фидерная систе-
ма; ДМ — делитель мощности; ПУ—А, ПУ—Д — предварительные усилители каналов ази-
мута и дальности; См—А, См—Д — смесители каналов азимута и дальности; Гет — гете-
родин; УПЧ—У, УПЧ-Ш — усилители промежуточной частоты узкополосный и широкопо-
лосный; БИС—А, БИС—Д — блоки импульсных сигналов каналов азимута и дальности;
БП— блоки посадочных сигналов; ФАИ — блок формирования азимутального импульса;
БСС — блок суммирования сигналов; БИАД — блок измерений азимута и дальности; ИД —
измеритель дальности; ГТИ — генератор тактовых импульсов; ГСИ — генераторы счетных
импульсов; СП — схемы переписи; ЗУ — запоминающие устройства; ПКН — преобразова-
тели код напряжение; ССК — схема стробирования и контроля; СС — схема сравнения;
ЭК — электронный ключ; Сч — счетчики; ИА — измеритель азимута; СКУ — схемы контроля
и управления; ВСК— встроенная схема контроля; БС — блок сопряжения; БО — блок от-
работки; НДР— индикатор дальности; ЦП А— цифровой индикатор азимута; D, А, ек, ег—
информация о дальности» азимуте и углах отклонения от линий курса и глиссады; Гот. D,
Гот. .4, Гот. К, Гот. Г — цепи сигналов готовности каналов дальности, азимута, курса и
глиссады
мостовая схема так распределяет
принятый сигнал между входами
двух приемников, что сумма сигналов
на входе последних остается практи-
чески постоянной прн изменении на-
правления на радиомаяк. Этим до-
стигается получение ненаправленной
ДН на борту ВС. Для защиты при-
емников от мощного сигнала при ра-
боте передатчика служат фильтры,
входящие в БС. Контрольные антен-
ны КА предназначены для проверки
работоспособности аппаратуры с по-
мощью встроенной системы контроля
век.
Антенная система из щелевых ан-
тенн типа ДРД-1В служит для прие-
ма и передачи сигналов РСБН с по-
•мощью отдельных приемных и пере-
дающих антенн. Приемные и переда-
ющие антенны устанавливаются на
киле самолета и состоят каждая из
двух антенн типа ДРД, размещаемых
напротив друг друга по обеим сторо-
нам киля в верхней его части.
76
Приемное устройство АДПК-1
(рнс. 3.13) предназначено для усиле-
ния, преобразования н детектирова-
ния азимутальных н опорных сигна-
лов, а также сигналов ответа дально-
сти и представляет собой двухка-
нальный приемник супергетеродинно-
го типа с двойным преобразованием
частоты. Мощность сигналов делится
поровну между каналами азимута и
дальности, схемы которых почти оди-
наковы. На рис. 3.13 усилители высо-
кой частоты, первые смесители и ге-
теродины, а также первые УПЧ с по-
лосой пропускания 8±0,5 МГц
объединены в блок предварительного
усиления ПУ. После второго смеси-
теля тракты усиления разделяются
на узкополосный (азимутальные сиг-
налы и сигналы курсового радиома-
яка — в азимутальном канале
АДПК-I и сигналы глиссады—в
дальномерном канале) и широкопо-
лосный (опорные сигналы 35 и 36 —
азимутальный канал и импульсы от-
вета дальности и запроса индика-
ции— дальномерный канал). Полосы
пропускания этих трактов равны
300... 400 кГц и 1,2±0,2 МГц. Уси-
ление видеосигналов и их декодиро-
вание осуществляются в блоках им-
пульсных сигналов.
В режиме «Навигация» напряже-
ние АРУ опорных сигналов подается
на предварительный УПЧ, а напря-
жение АРУ, пропорциональное ам-
плитуде входных азимутальных сиг-
налов, подается на тракт УПЧ-2. В
режиме «Посадка» вырабатываются
два независимых напряжения АРУ,
пропорциональных амплитуде вход-
ных сигналов каналов курса и глис-
сады. Кроме того, в блоке БИС-Д
вырабатываются сигналы, пропорцио-
нальные амплитуде входных сигналов
запроса индикации.
В блоках посадки преобразуются
сигналы курсового и глиссадного ра-
диомаяков и формируется сигнал го-
товности, характеризующий исправ-
ность каналов курса и глиссады.
Основные параметры АДПК-1
имеют следующие значения:
Чувствительность, дБ/Вт, не
хуже.........................—110
Избирательность по соседнему
каналу, дБ:
узкополосный канал при рас-
стройке ±0,7 МГц.............40
широкополосный канал при рас-
стройке ±2,8 МГц.............45
Избирательность по зеркально-
му каналу, дБ................45
Эффективность работы АРУ в
режиме навигации , дБ, ие ме-
нее .........................55
Блок ФАИ предназначен для фор-
мирования азимутального импульса
и усиления позывных сигналов ра-
диомаяка. Длительность азимуталь-
ного импульса 240 ... 360 мкс. Пре-
дусмотрены схемы подавления отра-
женных сигналов, амплитуда которых
не превышает 50% амплитуды полез-
ного сигнала, а также импульсных
помех с длительностью не более
6 мкс.
Блок БСС служит для сложения
сигналов с выходов приемников
(обеспечение ненаправленного прие-
ма), а также переключения приемни-
ков в режиме «Посадка» при неис-
правности одного из них.
Передатчик СЗД-П вырабатывает
импульсные сигналы запроса дально-
сти и ответа индикации. В первом
случае он запускается импульсом от
счетчика, во втором — импульсом
запроса индикации с выхода БСС
(этот импульс предварительно стро-
бируется с помощью азимутального
импульса). Механизм перестройки
частоты устанавливает значение несу-
щей с точностью около 0,8 МГц. Для
точной подстройки используется АПЧ
по опорному кварцевому генератору.
Основные параметры передатчика
СЗД П имеют следующие значения:
Импульсная мощность, кВт,
не менее.................0,5
Длительность импульсов,
мкс......................1,3... 2,0
Точность выдерживания ко-
довых интервалов, мкс . . ±0,3
Блок БИАД состоит из измерите-
лей азимута и дальности и выдает в
сопрягаемые устройства н системы
точные и грубые значения азимута и
дальности в виде двоичного кода, а
также сигналы готовности соответст-
вующих каналов БИАД. Максималь-
ная скорость обработки азимута со-
ставляет 12°/с, а дальности — 20 км/с.
Измеритель азимута построен по
двухканальной схеме грубого и точ
ного измерения. Подсчет импульсов
36 от момента прихода импульса се-
верного совпадения до момента при-
хода азимутального импульса опреде-
ляет значение азимута с точностью-
до 10°. Азимут точно определяется
подсчетом счетных импульсов. Цена
младшего разряда счетчика равна
0,02°. Сброс грубого счетчика произ-
водится при совпадении опорных 35
и 36 (северное совпадение). Точный
счетчик устанавливается на нуль
каждым импульсом 36. Азимуталь-
ный импульс разрешает перепись со-
держимого счетчиков в запоминаю-
щее устройство.
При наличии всех сигналов на
входе измерителя выдается сигнал
«Слежение» на блок сопряжения с
индикаторами. Значения азимута,
снимаемые с измерителя в виде дво-
ичного кода, преобразуются в напря-
жение и выдаются на индикатор и в
навигационный вычислитель. При
преобразовании напряжения в угол
поворота вала компенсируется на-
чальная задержка азимутального
71
импульса, равная 1(,67 мс (1° поворо-
та по азимуту).
Измеритель дальности основан на
счете импульсов, следующих с часто-
той, близкой к 1 МГц. Период следо-
вания этих импульсов соответствует
155 м по дальности. Полученное зна-
чение дальности в виде двоичного ко-
да преобразуется в напряжение и
выдается на индикатор и навигаци-
онный вычислитель. Аппаратурная
задержка сигнала /аз=186 мкс
(27,8 км) учитывается при преобра-
зовании напряжения в угол поворо-
та вала.
Устройство встроенного контроля
бортового оборудования РСБН-7С
предназначено для проверки пра-
вильности работы БИАД. В режиме
«Контроль» входные сигналы отклю-
чаются от БИАД, а в самом блоке в
схемах контроля и управления СКУ
(измеритель азимута) или с помощью
счетчика и схемы стробирования и
контроля ССК (измеритель дально-
сти) имитируются определенные сиг-
налы и индикаторы отрабатывают
А=181° и £>=319,4 км.
3.4.	АППАРАТУРА СИСТЕМЫ ТИПА
VOR/DME
Принцип действия канала VOR
(рис. 3 14) основан на фазовом мето-
де определения азимута. В стандарт-
ном варианте VOR антенна азиму-
тального радиомаяка АРМ создает
ДН, имеющую форму окружности со
смещенным центром, которая враща-
ется с частотой £вр = 30 Гц. Враще-
ние ДН приводит к амплитудной мо-
дуляции принимаемого сигнала с той
же частотой Гвр. В точке с произ-
вольным азимутом А фаза огибаю-
щей принимаемого на ВС амплнтуд-
но-модулированного (AM) сигнала
запаздывает относительно фазы AM
сигнала, принимаемого в северном
направлении, на величину фл =
=£2Вр1л=А. Этот фазовый угол од-
нозначно связан с азимутом ВС.
В бортовой аппаратуре VOR необ-
ходимо выделить из принятого сиг-
нала низкочастотное напряжение, фа-
за которого завнснт от азимута
(азимутальный сигнал), п сравнить
Рис. 3.14. Канал азимута системы VOR/DME:
а — диаграмма направленности АРМ; б и в — огибающие сигналов, принимаемых в точ-
ках 1 и 2; г — упрощенная структурная схема бортового оборудования-, д — спектр излу-
чаемых колебаний
78
его фазу с некоторой постоянной
фазой опорного сигнала, передавае-
мого АРМ.
Азимутальный сигнал иА пред-
ставляет собой выделенное из огиба-
ющей принимаемого AM сигнала си-
нусоидальное напряженке частоты
Авр=30 Гц. Этот сигнал принято
называть сигналом переменной фазы,
так как его фаза зависит от азимута
точки приема.
Опорный сигнал, излучаемый
АРМ, представляет собой частотно-
модулированные (ЧМ) поднесущие
колебания со средней частотой fn =
= 9960 Гц. В качестве модулирую-
щего напряжения служит сигнал
опорной фазы ио, имеющий частоту
30 Гц и фазу, независящую от ази-
мута точки приема и равную фазе
сигнала иА при /1 = 0. Поднесущими
ЧМ колебаниями модулируют по ам-
плитуде колебания несущей частоты
АРМ.
Принимаемый сигнал на ВС с ази-
мутом А записывается в виде
« = Um [1 + т sin (2BpZ — А) +
-г т„ sin (<о„/ — тя cos йвр/)] х
X sin шн/.
Спектр этого сигнала приведен на
рис. 3.14, г.
Структурная схема бортового обо-
рудования (рнс. 3.15) содержит два
включенных после приемника Прм
фильтра. Фильтр Ф-1 выделяет сиг-
нал переменной фазы иА частотой
30 Гц, который затем после усилите-
ля У подается на фазовый детектор
ФД. Фазовый детектор является чув-
ствительным элементом следящего
измерителя фазы ПФ. Фильтр Ф-2
выделяет опорный сигнал ЧМ подне-
сущей 9960 Гц. Выделенный сигнал
проходит усилитель-ограничитель УО,
срезающий паразитную AM, и подает-
я на частотный детектор ЧД, где
выделяется сигнал опорной фазы «о-
В фазовращателе ФВ фаза сигнала
и0 изменяется на ффВ, а затем сдви-
гается на 90°.
Фазовый детектор выделяет сиг-
нал
^ф.д = Кф.д cos (фд — ффв + 0,5л) =
= Кф.ц sin (фд ффв)>
где Аф.д — коэффициент передачи
ФД. Если фф.в#=фл, то под действи-
ем сигнала электродвигатель ЭД по-
ворачивает ротор ФВ до тех пор, по-
ка не будет выполнено условие
Фф.в=Фа. По углу поворота ротора
ФВ можно определить фазу фд, чис-
ленно равную азимуту точки приема.
Для питания ЭД от сети 400 Гц слу-
жит преобразователь Пр.
Принцип действия канала дально-
сти (DME) не отличается от принци-
па действия соответствующего кана-
ла системы РСБН. Примерно также
строятся и бортовые измерители вре-
мени бортовой аппаратуры DME.
Точность определения местополо-
жения в системе VOR/DME зависит
от точности канала азимута, погреш-
ность которого (2о) при стандартном
VOR около 5°. Столь низкая точность
обусловлена сильным влиянием сиг-
налов АРМ, отраженных от местных
объектов В стандартном VOR по-
грешность, возникающая из-за иска-
жения отраженными сигналами фазы
AM сигнала, определяется как
ДА а Аотр cos (<лнтз + р) X
Xsin (А — Ао —2Bpt).
где А и Ао — азимут соответственно
точки приема н отражающего объек-
та; т — запаздывание, вызываемое
разностью расстояний, проходимых
прямым и отраженным сигналами;
сои — несущая частота; Аотр и р —
модуль и аргумент комплексного ко-
эффициента отражения (/СотрС1).
Амплитуда этой погрешности при А—
—Ао=90°, о)нт=—р равна Котр-
79
Если Котр=ОЛ то ДА=±0,1 =
=±5,73°.
Для увеличения точности стан-
дартные АРМ типа VOR заменяют на
более сложные радиомаяки, при этом
погрешность значительно уменьшает-
ся (около 0,5°).
Нормы на параметры бортовой
аппаратуры VOR, DME регламентиро-
ваны стандартами ICAO. Основные
требования, предъявляемые к борто-
вой аппаратуре системы VOR/DME,
сводятся к следующему.
Требования к аппаратуре VOR
регламентируют погрешность измере-
ния курса, которая не должна превы-
шать 4° (Зо) при всех условиях, на
которые рассчитано оборудование, н
при наличии мешающего сигнала с
уровнем 2 мВ на частоте, удаленной
от частоты полезного сигнала АРМ
не менее чем на 100 кГц. В аппара-
туре должна быть предусмотрена
система сигнализации, выдающая
предупреждение об отказе при отсут-
ствии принимаемого нли опорного
сигналов.
Требования к дальномерному обо-
рудованию регламентируют значение
общей погрешности измерения даль-
ности, которая должна быть не более
0,7 км на расстояниях от ДРМ от 0
до 556 км прн частоте повторения
помехи 2500... 3000 Гц. Форма и
спектр излучаемого сигнала должны
соответствовать требованиям ICAO.
Допускается нестабильность частоты
передатчика запросчика, при которой
на любом из 126 частотных каналов
несущая частота отличается от номи-
нального значения не более чем на
100 кГц. Импульсная мощность пере-
датчика должна быть не менее
500 Вт, а уровень паразитных излу-
чений не более —70 дБ от этой мощ-
ности. Чувствительность приемника
предусматривается не хуже минус
116 дБ/Вт при дальности действия
370 км и —120 дБ/Вт при 556 км.
Дальномер должен иметь встроенный
контроль, обеспечивающий проверку
правильности функционирования ап-
паратуры.
Бортовое оборудование VOR сис-
темы VOR/DME на отечественных
самолетах ГА — канал VOR навига-
ционно-посадочной аппаратуры
КУРС МП.
В аппаратуре КУРС МП-70 (рис.
3.16) сигналы с курсового приемника
навигационно-посадочного устройства
поступают иа усилитель-ограничи-
тель и частотный детектор для выде-
ления сигнала опорной фазы и на
фильтры выделения азимутального
сигнала, а также на СПУ для про-
слушивания позывных радиомаяка.
Устройство обработки содержит два
канала: измерения азимута и селек-
тора курса.
Канал измерения азимута пред-
ставляет собой следящий измеритель
фазы. Чувствительный элемент изме-
рителя— фазовый детектор ФД-1
вырабатывает сигнал, который после
преобразования в напряжение 400 Гц
управляет электродвигателем ЭД по-
ворота фазовращателя. Амплитуда н
фаза питающего ЭД напряжения за-
висят соответственно от значения и
полярности сигнала, снимаемого с
ФД-1. Фазовый сдвиг 90°, необходи-
мый для работы следящего измерите-
ля, вводится установкой ротора фа-
зовращателя. Для съема данных об
азимуте служит сельсин-датчик, свя-
занный с сельснном-приемником ин-
дикатора.
Канал селектора курса предназна-
чен для формирования нулевого сиг-
нала при равенстве азимута установ-
ленному пилотом значению. Для вы-
бора (установки) азимута служит се-
лектор курса, связанный с фазовра-
щателем ФВ. Этим фазовращателем
вводится соответствующий фазовый
сдвиг сигнала опорной фазы. Кроме
того, с помощью ФВСК сигнал по-
стоянно сдвигается по фазе на 90°.
В результате напряжение на выходе
фазового детектора ФД-2 канала се-
лектора курса равно нулю, когда ВС
следует с азимутом, равным установ-
ленному пилотом. При отклонении
ВС от заданного курса на выходе
ФД-2 появляется сигнал, значение и
полярность которого зависят соответ-
ственно от значения н стороны от-
клонения ВС. Этот сигнал поступает
на нуль-индикатор пилота, указыва-
ющий положение заданного курса от-
носительно направления полета, а
также в систему автоматического уп-
равления ВС.
Сигналы опорной фазы иа и и0*
обоих каналов объединяются в сум-
маторе. Прн полете на АРМ фазы и»
и0* совпадают. На выходе сумматора
действует напряжение с удвоенной
амплитудой, включающее сигнальную
лампу «НА», указывающую направ-
ление полета относительно АРМ. При
пролете АРМ фаза и0 из-за работы
следящей системы изменяется на
«0
От но
Рис. 3.16. Структурная схема канала VOR навигационно посадочной аппаратуры
КУРС МП-70:
УНП— устройство навигационно-посадочное; А — информация об азимуте; ЧД — частотный
детектор; УО — усилитель — ограничитель; СДА — сельсин-датчик азимута; УСОФ — усили-
тели сигнала опорной фазы; ЭД — электродвигатель; ФВ — фазовращатель; Ф — фильтры
выделения напряжения 30 Гц; ФВСК — фазовращатель селектора курса; К — коммутаторы
выбора режима; У АС—усилители азимутального сигнала; Пр — преобразователь сигнала
ошибки в напряжение 400 Гц; ФД — фазовые детекторы; С — сумматор; НИ—нуль — ин-
дикатор
180°, в то время как фаза и0* оста-
ется прежней (зависящей от установ-
ки селектора курса). Поэтому резуль-
тирующее напряжение на сумматоре
близко нулю и включается лампа
«ОТ».
Основные параметры канала VOR
аппаратуры КУРС МП-70 имеют сле-
дующие значения:
Диапазон частот, МГц 108 ... 117,95
Погрешность индика-
ции азимута (2 с),
град.................. 1
Чувствительность при
токе отклонения 60%
от стандартного испы-
тательного сигнала
VOR, мкВ.............. 5
Бортовое оборудование канала
дальности системы VOR/DME пред-
ставлено на отечественных самолетах
ГА самолетным дальномером СД-75
и ему подобными и предназначено
для работы с дальномерными радио-
маяками (ДРМ) типа DME.
Самолетный дальномер СД-75 со-
стоит из антенны типа АМ-001; блока
запросчика, который объединяет уст-
ройства трактов формирования и пе-
редачи сигнала запроса, приема и об-
работки сигналов ответа, управляю-
щее устройство, измеритель дально-
сти и систему встроенного контроля;
пульта управления и двух индикато-
ров. Дальномер устанавливается иа
ВС, выполняющих зарубежные рейсы.
Основные параметры дальномера
СД-75
Частотный диапазон,
МГц:
передатчика .... 1025... 1150
приемника .... 962... 1213
Число частотно-кодовых
каналов.............  ,	2512
Диапазон	измеряемых
дальностей, км ... .	0... 740
81
Погрешность измерения
дальности (2а), м, в диа-
пазоне дальностей:
О ... 20 км .........200
0 ... 560 км........400
Потребляемая мощность
ст сети 115 В, 400 Гц,
В-А...................190
Масса, кг:
запросчика (без амор-
тизационной рамы) . 10
всего комплекта . .16
Объем, дм3:
запросчика (без амор-
тизационной рамы) 9,8
пульта управления . 2,2
Антенна типа АМ-001 представля-
ет собой четвертьволновый верти-
кальный вибратор, конструктивно
выполненный в виде штыря, запрес-
сованного в плоскость с фланцем, ко-
торый крепится к обшивке фюзеляжа
в средней части самолета. Плоская
форма антенны способствует сниже-
нию ее аэродинамического сопротив-
ления
Антенна АМ-001 обладает практи-
чески ненаправленной ДН в горизон-
тальной плоскости, неравномерность
которой не превышает 0,4 от макси-
мальной напряженности поля. Масса
антенны равна 0,3 кг.
Тракт формирования и передачи
сигнала запроса (рис. 3.17) содержит
селектор каналов, который в соответ-
ствии с выбранной на пульте управ-
ления рабочей частотой перестраива-
ет синтезатор частот с интервалом в
1 МГц. Синтезатор обеспечивает ра-
боту передающего и приемного трак-
та во всем диапазоне частот дально-
мера. Импульсная модуляция высоко-
частотных колебаний производится в
предварительном усилителе мощно-
сти. Модулирующая последователь-
ность импульсов формируется в шиф-
раторе и поступает на модулятор,
который придает каждому импульсу
колоколообразную форму, соответст-
вующую нормам ICAO (см. рис. 3.4).
Оконечный усилитель доводит мощ-
ность сигнала до 0,7... 2,5 кВт. По-
лученный сигнал ответа через цирку-
Рис. 3.17. Структурная схема дальномера СД-75:
д— антенна; БЗ — блок запросчика: Вх. У —входное устройство; Ц — циркулятор; ТФПС—
тракт формирования и передачи сигналов; УМ — усилитель мощности; Пр. У — предвари-
тельный усилитель; СЧ — синтезатор частот; СК — селектор каналов; М — модулятор; III —
шифратор; ТПОС— тракт приема и обработки сигналов; Огр — ограничитель; Пс — пресе-
лектор: См — смесители; Д — детектор; ВУ — видеоусилитель; Дш — дешифратор; Гет —
гетеродин; СВК — схема встроенного контроля; ИД — измеритель дальности; УУ — устрой-
ство управления; ПУ — пульт управления; И—индикатор; D — информация о дальности;
Гот. D — сигнал готовности дальномера
82
лятор, обеспечивающий независимую
работу передающего и приемного
трактов, и через передающую линию
и схему контроля входного устройст-
ва поступает в антенну.
Тракт приема и обработки сигна-
лов начинается ограничителем, в ко-
тором осуществляется бланкирование
(запирание) приемного тракта при
излучении импульсов сигнала запро-
са. После усиления в УВЧ сигналы
поступают на преселектор, представ-
ляющий собой фильтр, с помощью
которого достигается требуемая из-
бирательность по зеркальному и по
внеполосным каналам приема. В сме-
сителе См-1 выделяется сигнал пер-
вой промежуточной частоты 63 МГц.
В качестве сигнала гетеродина слу-
жит сигнал несущей частоты пере-
датчика, которая на любом канале
дальномера отстоит от частоты сиг-
нала ответа на 63 МГц. Вторая про-
межуточная частота равна 11,3 МГц.
Для преобразования сигнала служит
отдельный гетеродин. Продетектиро-
ванные и усиленные импульсные сиг-
налы поступают в дешифратор. При-
емник дальномера СД-75 имеет чув-
ствительность —120 дБ/Вт и обеспе-
чивает устойчивую работу во всем
диапазоне дальностей.
Дешифратор декодирует ответные
сигналы и формирует прямоугольные
импульсы, совпадающие по времени с
точкой переднего фронта огибающей
принимаемого импульса, соответст-
вующей 0,5 от его амплитуды. Спе-
циальная схема дешифратора исполь-
зуется для регулировки усиления
приемного тракта.
Устройство управления СД-75
определяет очередность режимов ра-
боты и проверки аппаратуры, комму-
тирует отдельные устройства, преоб-
разует коды сигналов, суммирует
сигналы отказа от различных уст-
ройств, формирует н выдает в схему
сигнализации общий сигнал отказа
дальномера.
Измеритель дальности измеряет
интервал между импульсами сигна-
лов запроса и ответа и использует
цифровой метод, подобный применя-
емому в аппаратуре РСБН-7С. Дис-
кретность отсчета дальности равна
0,05 км. Измеренное значение дально-
сти выдается в виде 32-разрядного
двоично-десятнчного кода на инди-
каторы и на сопряженные с дально-
мером устройства и системы.
Система контроля дальномера:
СД-75 предназначена для функцио-
нального н допускового контроля ап-
паратуры.
Функциональный контроль обеспе-
чивает проверку работоспособности-
дальномера в рабочем режиме и про-
изводится автоматически и непрерыв-
но. Отказ при функциональном конт-
роле индицируется миганием «нулей»-
на индикаторах дальности и включе-
нием светового табло «Отказ».
Допусковый контроль позволяет
периодически проверять соответствие-
параметров сигналов допустимым
предельным значениям. Во время до-
пускового контроля при исправности
СД-75 должна индицироваться сле-
дующая последовательность сигналов:
«Отказ» (мнганне «нулей») в течение
1 с; «Нет вычисленных данных» («чер-
точки») в течение 1 с; контрольное
значение дальности.
Нарушение такой последователь-
ности индикации при включении до-
пускового контроля свидетельствует
об отклонении параметра сигнала за
допустимые пределы.
Схема встроенного контроля СВл
обеспечивает последовательную про-
верку приемного и передающего трак-
тов блока запросчика, а также изме-
рителя дальности и схемы опознава-
ния ДРМ. Сформированный в СВК
калиброванный сигнал подается на
входное устройство дальномера. Если
чувствительность приемного тракта
хуже —70 дБ/Вт, дешифратор не
срабатывает н схема контроля фор-
мирует сигнал «Отказ». Исправность
передающего тракта контролируется
сравнением амплитуды огибающей вы-
сокочастотного импульса, снимаемой
с детекторной секции устройства, с
пороговым уровнем, задаваемым уст-
ройством управления. При контроле
передающего тракта проверяется на-
личие двух импульсов в сигнале за-
проса и значение импульсной мощно-
сти. минимальное значение которой в
каждом нз импульсов должно быть
не менее 100 Вт.
Работа схемы звукового опознава-
ния ДРМ проверяется контрольным
генератором, размещенным в шифра-
торе. Этот генератор имитирует им-
пульсы, поступающие с дешифратора
прн приеме кода опознавания ДРМ.
Исправность измерителя дальности
проверяется путем отработки конт-
рольного значения дальности. Снгна-
83
лизация отказа включается, если эта
дальность не индицируется в течение
2 с.
Индикаторы дальности типа
ИСД-i и ИСД-2 преобразуют код
дальности в сигналы управления се-
мисегментными светящимися индика-
торными панелями. Индикатор типа
ИСД-2 отличается от ИСД-1 наличи-
ем двух индикаторных панелей, что
позволяет использовать один ИСД-2,
когда на борту ВС установлены два
комплекта дальномера СД-75.
3.5.	АВТОМАТИЧЕСКИЕ
РАДИОКОМПАСЫ
Назначение — обеспечение полета
на радиостанцию нлн от нее с ви-
зуальной индикацией курсового угла
радиостанции (КУР) и автоматиче-
ского и непрерывного определения
КУР. Радиокомпасы работают только
на индикаторы экипажа и связи с
навигационным комплексом не нмеюг.
Основным типом АРК на тяжелых н
средних самолетах ГА является
АРК-15. На малых самолетах уста-
навливают малогабаритный вариант
АРК, отличающийся меньшей массой
и потребляемой энергией, но обладаю-
щий меньшей чувствительностью, а
следовательно, и дальностью действия.
Принцип действия АРК основан
на сравнении амплитуд и фаз сигна-
лов, принятых направленной и нена-
правленной антеннами радиокомпаса,
прн сложении этих сигналов. Основу
антенной системы АРК составляют
две неподвижные н взаимно перпен-
дикулярные рамочные антенны Р-1 и
Р-2 (рис. 3.18, а) с диаграммами на-
правленности ДНР-1 и ДНР-2. Рамка
Р-1 ориентируется по продольной оси
ВС (ПО ВС) Наводимые в рамочных
антеннах напряжения uPt = (7PX
X sin КУР cos и иР2 = t/p cos КУP X
XcostOpl, где Up—амплитуда напря-
жения (считается, что рамкн идентич-
ны) поступают на статорные катушкн
гониометра — устройства, имитирую-
щего структуру электромагнитного
поля в точке расположения антенн.
Амплитуды напряженностей магнит-
ных полей внутри статоров Ст-1 и
Ст-2 равны:
Hi = kUp sin КУР и
Н2 = kUpcos КУР,
где k — коэффициент пропорциональ-
ности. Статорные катушкн перпенди-
кулярны друг другу, и вектор Нр ре-
зультирующего магнитного поля рас-
полагается по отношению к плоскости
статора Ст-2 (пл. Ст-2) под углом 6,
равным КУР-
В поле статоров располагается
подвижная роторная (искательная)
катушка Рот, э. д. с. в которой ирОт =
= Uрот sin <рр cos ч>„( = Up0Tsin(a—
-—КУР) cos <о„1, принимает нулевое
значение прн угле поворота ротора a
(от пл. Ст-2), равном КУР. Таким
образом, «диаграмма направленности»
ротора иРот(<р) Имеет форму восьмер-
ки, а фаза сигнала ирот изменяется
на 180° при изменении знака <рр. Ап-
паратура АРК строится таким обра-
зом, чтобы поддерживать а=КУР и
Рис. 3.18. Схема соединения рамочной антенны с гониометром (а) и векторная
диаграмма полей, действующих на ротор гониометра (б)
84
г
а) Ев'
ua
Рис. 3.19. Упрощенная схема рамочной антенны (а) и векторные диаграммы на-
пряжений сигналов, принимаемых антеннами АРК (б)
по углу поворота ротора определять
искомое значение КУР- По структуре
она представляет собой следящую си-
стему, чувствительным элементом ко-
торой является ротор гониометра.
Сигнал на входе приемника АРК
формируется прн сложении напряже-
ния с ненаправленной антенны на =
= l/asin<iM с преобразованным сиг-
налом ротора гониометра. Сигнал ра-
мочной антенны, а следовательно, и
роторной катушки ирот сдвинут по
фазе относительно щ на 90°, что обус-
ловлено формированием сигнала рам-
ки путем образования разности э. д. с.,
наведенных в ее вертикальных сторо-
нах (рис. 3.19). Сигнал нрот необхо-
димо сдвинуть по фазе также на 90°,
чтобы стало возможным сложение иа
и прот, и усилить, так как его ампли-
туда много меньше амплитуды сигна-
ла Па.
После усиления и сдвига по фазе
сигнал Нрот модулируется в баланс-
ном модуляторе. Напряжение на вы-
ходе последнего имеет внд
Дб.и ==* С^б.м sin vp sin 2М2 sin wHf ',
где 42м — частота модуляции, созда-
ваемая генератором опорного напря-
жения. При сложении «с м н и-Л обра-
зуется входной сигнал приемника:
/ (76Msin<pp ч
«к.с =	----sin j x
X sin <oHr Ua (1 +m sin GM<) X
X sin
который даже при отсутствии моду-
ляции принимаемого сигнала имеет
амплитудную модуляцию с частотой
42м. Глубина модуляции т пропорцио-
нальна углу <рр отклонения плоскости
ротора от положения вектора Яр, а
фаза огибающей принимает значе-
ния 0 и 180° в зависимости от знака
Фр. Этот сигнал содержит всю необ-
ходимую для работы следящей си-
стемы информацию.
Обобщенная структурная схема
АРК (рис. 3.20) содержит рамочную
антенну РА и гониометр ГМ, сигнал
с которых подается на фазосдвнгаю-
щий усилитель ФУ, а затем на ба-
лансный модулятор БМ. Модулирую-
щее опорное напряжение создает ге-
нератор ГОН. В контуре сложения КС
образуется сумма напряжений с ка-
нала рамки и ненаправленной антен-
ны А. Огибающая суммарного сигна-
ла выделяется на выходе приемника
Прм с помощью фильтра Ф.
После фильтра Ф сигнал частоты
42м сдвигается по фазе на 90° н пода-
ется на управляющую обмотку двух-
фазного асинхронного электродвига-
теля ЭД, обмотка возбуждения кото-
рого питается от ГОН. Когда ирот=0
ЭД останавливается, что свидетель-
ствует о том, что плоскость ротора
совпадает с направлением вектора Нр
н повернута относительно плоскости
Ст-2 (см. рнс. 3.18) на угол, равный
КУР. Этот угол определяется по по-
вороту вала ЭД. Изменение фазы
иРот на 180° приводит к изменению
направления вращения ЭД на обрат-
ное. В результате обеспечивается од-
нозначный отсчет КУР- Второе нуле-
вое положение «диаграммы направ-
ленности» ротора является неустой-
чивым и достаточно небольшого изме-
нения КУР при рыскании ВС илн
из-за помех, чтобы стрелка указателя
АРК установилась на истинное зна-
чение КУР-
Точность определения КУР зави-
сит главным образом от паразитного
приема сигналов рамочной антенной н
85
Рис. 3.20. Обобщенная структурная схема АРК (а) и графики напряжений в
характерных точках структурной схемы (б)
Рис. 3.21. Векторная диаграмма по-
лей, действующих на рамочную ан-
тенну АРК
от влияния переизлучателей, находя-
щихся на ВС.
Паразитный прием сигналов ра-
мочной антенной обусловлен горизон-
тальными проводами рамки, реаги-
рующими на горизонтальную состав-
ляющую принимаемой волны Ег (рам-
ка рассчитана на прием только вер-
тикальной составляющей £в), а так-
же асснмметрией рамки. Обычная
причина появления Ег — отражение
радиоволн от ионосферы. Несиммет-
рия рамки приводит к «притуплению»
минимумов ее ДН. Обе эти причины
вызывают изменяющиеся и неподдаю-
щиеся учету погрешности. Одним из
проявлений влияния ЕГ является ко-
лебание стрелки указателя КУР, при
неблагоприятных условиях достигаю-
щее десятков градусов. Поэтому точ-
ность и дальность действия АРК ого-
варивают обычно для поверхностной
волны.
Влияние переизлучателей, т. е. эле-
ментов конструкции ВС, которые воз-
буждаются под действием приходяще-
го сигнала и излучают собственное
электромагнитное поле, можно про-
иллюстрировать рис. 3.21, на котором
представлен для простоты только
один переизлучатель ПИ. В месте
установки рамочной антенны РА дей-
ствуют поля радиостанции PC и ПИ,
характеризуемые векторами Пойнтин-
га Пр.с и Пп.и (считается, что сигналы
PC и ПИ совпадают по фазе). Ре-
зультирующий вектор Лр отклоняется
от направления на PC на угол А, ко-
торый зависит от КУР и тем больше,
чем эффективнее переизлучатель. По-
грешность А называется радиодевиа-
цией и должна быть по возможности
сведена к минимуму. Дополнительная
трудность при этом связана с зависи-
мостью радиодевиации от частоты
сигнала, от которой зависит излучае-
мая ПИ мощность. Для компенсации
радиодевиации предусматривают спе-
циальные устройства в системе пере-
дачи данных о КУР на измеритель-
ные приборы (компенсаторы радно-
девиацин). Эффективной мерой умень-
шения раднодевнацин является при-
менение рамок Р-1 и Р-2 (см. рис.
3.18) с различной действующей высо-
той. Подбором размеров рамок н их
ориентации относительно продольной
осн ВС можно скомпенсировать часть
рассматриваемых погрешностей за
счет обратных по знаку погрешностей,
вносимых неидентичностью рамок.
Нормы иа параметры АРК уста-
новлены ГОСТ 19492—74. Дальность
действия АРК должна соответство-
вать расстоянию, на котором напря-
женность поля в точке приема не ме-
нее 50 мкВ/м. Такая напряженность
поля приводных радиостанций наблю-
дается обычно на дальностях 200...
.. .400 км в зависимости от длины
волны н мощности радиостанции. Ре-
гламентируются следующие парамет-
ры АРК:
Диапазон рабочих частот,
кГц.................... 200... 1750
Погрешность определе-
ния КУР (2о) прн на-
пряженности поля от 50
до 1.00 000 мкВ/м, градус 1,5
Чувствительность при ра-
боте от ненаправленной
антенны и отношении
сигнал/шум 6 дБ, мкВ . 7
Избирательность по зер-
кальному и внеполосным
каналам приема, дБ . 80
Время перестройки час-
тоты, с................2,5
Погрешность установки
частоты (2о), Гц ... 150
Средняя скорость отра-
ботки КУР на индикато-
ре, 7с.................30
Масса комплекта, кг . 6
Средняя наработка на
отказ, ч, не менее . . . 1000
Средний ресурс до пер-
вого капитального ре-
монта в течение 5 лет,
летн. ч., не менее . . . 6000
В радиокомпасе должен быть пре-
дусмотрен встроенный контроль пара-
метров, определяющих его функциони-
рование.
87
Автоматический радиокомпас
АРК-15 состоит из антенной системы,
объединяющей рамочную н ненаправ-
ленную антенны; блока приемника, в
который входят основные элементы
тракта обработки сигналов (модули
высокой, промежуточной и низкой ча-
стот н синтезатор частот, а также
рассмотренный ранее гониометр); ан-
тенное согласующее устройство и
пульт управления.
Основные параметры АРК-15 име-
ют следующие значения:
Диапазон рабочих час-
тот, кГц .............. 150... 1800
Дальность действия, км,
при работе с приводной
радиостанцией ПАР-ЗБ
на высотах полета:
1000 м.................180
1'0 000 м...........340
Погрешность определе-
ния КУР (2о) при нап-
пряженин поля 1 ...
... 20 мВ/м, градус . . .2
Предельная чувстви-
тельность по пеленгу,
мкВ/м, основного (облег-
ченного) варианта АРК 50(100)
Предельная чувствитель-
ность по приводу,
мкВ/м, основного (облег-
ченного) вариантов АРК 25(50)
Чувствительность прием-
ника прн работе от нена-
правленной антенны и от-
ношении сигнал/шум
6 дБ, мкВ, на частотах:
150 ... 200 кГц ... 8
200 . 1800 кГц ... 5
Избирательность прием-
ника, дБ, не хуже ... 60
Время перестройки час-
тоты, с.................4
Средняя скорость авто-
матической отработки
КУР, °/с................30
Потребляемая мощ-
ность от сети:
36 В, 400 Гц, В-А 36
27 В постоянного
тока, Вт.........	54
Масса основного (об-
легченного) варианта
АРК, кг..........	15(10)
Объем блока приемни-
ка, дм3, для вариан-
тов АРК:
основного ....	11,6
» с амортиза-
ционной рамой . .
облегченного . . .
Средний ресурс до
1-го капитального ре-
монта, летн. ч . . . .
Нормальные условия
эксплуатации:
температура, °C ра-
мочной антенны .
блоков АРК . • .—
15.2
8,8
3000
—60 +140
60...+60
влажность относи-
тельная при 40°С,
%................ 98
Рамочная антенна АРК 15 имеет
две основные рамки, намотанные на
ферритовом стержне (сердечнике)
перпендикулярно друг другу, и конт-
рольный виток, расположенный по
диагонали сердечника. Размеры основ-
ного варианта рамочной антенны
75x214X440 мм (сама антенна без
устройства ввода и разъема имеет
высоту 26 мм). Для компенсации ра-
диодевиацни рамка Р-1 (см. рнс. 3.18)
намотана поперек, а рамка РА-2 —
вдоль прямоугольного сердечника.
Действующая высота каждой рамки
не превышает 20 мм. В облегченном
АРК используется рамочная антенна
с размерами 29X166X303 мм и мас-
сой 1,6 кг. Уменьшение размеров при-
водит к снижению действующей высо-
ты антенны.
Рамочная антенна помещается в
экране, имеющем форму прямоуголь-
ной ванны, и в углублении в обшив-
ке фюзеляжа и должна размещаться
вблизи электрического центра ВС на
расстоянии не менее 1 м от высту-
пающих элементов конструкции ВС.
Углубление, в котором размещается
антенна, закрывается радиопрозрач-
ной крышкой. Зазор между кромкой
антенны и крышкой не более 5 мм.
При установке антенны допускается
смещение ее в поперечном относитель-
но продольной оси ВС направлении
не более чем на ±50 мм. Для выдер-
живания параллельности оси рамки и
продольной осп ВС предусматривается
возможность поворота антенны в го-
ризонтальной плоскости на ±5°. Дли-
на соединительного кабеля от рамоч-
ной антенны не должна превышать
8.. .10 м.
Ненаправленная антенна может
иметь различную конструкцию в за-
висимости от типа ВС и действующую
88
Рис. 3.22. Структурная схема автоматического радиокомпаса АРК-15:
РА — рамочная антенна; НА — ненаправленная антенна; УС — управляющие сигналы вклю-
чения и отключения с пульта управления; АСУ — антенное согласующее устройство; ГМ —
гониометр; МВЧ— модуль высокой частоты; Вх. У — входное устройство; ФУ — фазирую-
щий усилитель; БМ — балансный модулятор: КС — контур сложения; У—усилитель;
См — смеситель; Гет — гетеродин; МПЧ — модуль промежуточной частоты; БД — блок детек-
торов; МНЧ — модуль низкой частоты; ЗГ — звуковой генератор; УМ — усилитель мощности;
УНЧ КК и УНЧ ТК — усилители низкой частоты компасного в телефонного каналов; КР —
компенсатор радиодевиацин; СЧ — синтезатор частот; ЭД — электродвигатель; СКТ — сииус-
но-косинусный трансформатор связи с индикатором; КУР —* курсовой угол радиостанции;
И КУ — индикатор курсового угла
высоту 0,2. .0,25 м. Антенну устанав-
ливают на расстоянии не менее 1 м
от выступающих частей ВС. Антенное
согласующее устройство располагает-
ся па расстоянии не более 200 мм от
антенного ввода. Длина соединитель-
ного кабеля может доходить до 20 м.
Модуль высокой частоты МВЧ
(рис. 3.22) выполняет функции пре-
образования принятых сигналов в ам-
плнтудно модулированный сигнал,
усиления и выделения полезного сиг-
нала, а также преобразования его на
промежуточную частоту. Приемник
имеет пять поддиапазонов, на каждом
из которых используется свой МВЧ.
Переключение поддиапазонов осуще-
ствляется по сигналам с пульта уп-
равления, снимающих питание с со-
ответствующего МВЧ. Фильтр сосре-
доточенной селекции ФСС модуля
МВЧ предназначен для подавления
помех по зеркальному каналу н по
промежуточной частоте. Избиратель-
ность ФСС по зеркальному каналу не
менее 2500. Фильтр имеет электрон-
ную перестройку внутри поддиапазо-
на с помощью варикапов по сигналу,
выдаваемому синтезатором частот.
Этот же сигнал используется для
электронной перестройки входных це-
пей и гетеродина.
Модуль промежуточной частоты
служит для усиления сигнала иа про-
межуточной частоте 500 кГц, обеспе-
чения избирательности по соседнему
каналу, автоматической регулировки
усиления и детектирования сигналов.
В тракте УПЧ применен электромеха-
нический фильтр, полоса пропускания
которого на уровне 0,5 равна 2,75 кГц.
Усиление УПЧ регулируется включен-
ными между каскадами управляемы-
ми делителями напряжения. Прн ра-
боте АРУ напряжение на выходе при-
емника изменяется не более чем в
2 раза при увеличении напряжения
принимаемого сигнала в 5000 раз.
В УПЧ предусмотрена возможность
модуляции принятого сигнала часто-
той 800 Гц с целью прослушивания
телеграфных сигналов.
Модуль низкой частоты содержит
УПЧ телефонного канала с полосой
пропускания 100. ..1200 Гц, компас-
ного канала с полосой пропускания
30.. .40 Гц, усилитель мощности и
звуковой генератор (генератор опор-
ного напряжения) частоты 135 Гц.
Синтезатор частот по командам с
пульта управления вырабатывает сиг-
налы, перестраивающие в пределах
выбранного поддиапазона избиратель-
ные цепи МВЧ, и осуществляет авто-
89
подстройку частоты гетеродина под
частоту принимаемого сигнала. Ди-
скретность частот выбираемых кана-
лов 500 Гц. Точность установки ча-
стоты не хуже ±100 Гц. В синтеза-
торе используется цифровая ФАП с
кварцевым генератором, работающим
на частоте 25,6 кГц.
Антенное согласующее устройство
предназначено для предварительного
усиления сигнала с целью улучшения
отношения сигнал/шум на входе при-
емника. Коэффициент усиления АСУ
может быть изменен прн использова-
нии антенн с различными действую-
щими высотами.
Глава 4
АВТОНОМНЫЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА
4.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Антенна изочастотная—антенна
ДИСС, след диаграммы направленно-
сти которой на земной поверхности
располагается вдоль линии равных
доплеровских частот.
Антенна частотно-независимая —
антенна ДИСС, у которой зависи-
мость углового положения лучей ДН
от несущей частоты подобрана таким
образом, что доплеровская частота
отраженных сигналов в определенных
пределах остается постоянной прн из-
менении рабочей длины волны.
Высота истинная — расстояние от
ВС до расположенной под ним точки
подстилающей поверхности.
Высота принятия решения—выби-
раемое экипажем ВС значение теку-
щей высоты по индикатору радиовы-
сотомера.
Высота остаточная — суммарное
значение половины электрических
длин коаксиальных кабелей от прие-
мопередатчика радиовысотомера и
половины минимальной длины путл
от передающей антенны до земли и от
земли до приемной антенны.
Высота текущая Н — истинная вы-
сота, за начало отсчета которой при-
нята остаточная высота.
Высотность—максимальная высо-
та полета ВС, на которой обеспечива-
ется определение навигационного па-
раметра данным автономным РНУ с
погрешностью, не превышающей допу-
стимого значения.
Гидрометеорологическое образова-
ние (ГМО) — атмосферный метеоро-
логический объем, образованный взве-
шенными частицами воды в парооб-
разном, жидком пли твердом состоя-
нии (все виды облачности и зоны вы-
падения осадков).
Коэффициент обратного рассея-
ния — отношение потока мощности,
90
рассеянного данной поверхностью в-
направлении источника излучения, х
потоку мощности излучения, падаю-
щему на эту поверхность.
Коэффициент развязки — выра-
женное в децибелах отношение мощ-
ности просочившегося в приемный
тракт сигнала передатчика к полной
мощности этого сигнала.
Поверхность подстилающая — уча-
сток земной поверхности, отражаю-
щий сигналы автономных РНУ.
Сигнал зондирующий (для спра-
вочника) — сигнал, излучаемый ан-
тенной автономного РНУ.
Сигнал преобразованный — сигнал
на выходе первого смесителя авто-
номного РНУ, работающего в режиме
непрерывного излучения.
Скорость полная (V) — вектор-
скорости движения ВС относительно
земной поверхности.
Скорость путевая (Vr)—проек-
ция вектора полной скорости на гори-
зонтальную плоскость.
Скорость радиальная — проекция
вектора полной скорости на линию,
соответствующую направлению рас-
пространения электромагнитной энер-
гии.
Угол обзора метеонавигациоиного
радиолокатора по азимуту —- угол в
горизонтальной плоскости, в пределах
которого осуществляется автоматиче-
ское перемещение оси диаграммы на-
правленности антенны.
Угол сноса—угол в горизонталь-
ной плоскости между векторами воз-
душной и путевой скоростей.
Угол установочный (визирования)
вертикальный (Во) — угол между
осью луча антенны и его проекций на
горизонтальную плоскость.
Угол установочный (визирования)
горизонтальный (Гс) — угол между
проекциями осн луча антенны и про-
дольной оси ВС на горизонтальную
плоскость.
Цель радиолокационная — физиче-
ский объект, информация о котором
может быть получена методами ак-
тивной радиолокации н который пред-
ставляет интерес в данной конкрет-
ной ситуации.
Циркулятор— волноводный развет-
витель, связывающий несколько ка-
налов н обесчечивающий передачу
энергии только в определенном на-
правлении.
Частота доплеровская (доплеров-
ский сдвиг частоты Fa) — изменение
частоты сигнала по отношению к час-
тоте излучаемых колебаний, обуслов-
ленное эффектом Доплера.
Частота доплеровская средняя
(Где) — средневзвешенная частота
спектра доплеровских частот.
4.2.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ АВТОНОМНЫХ РНУ
Назначение — выдача экипажу ВС
и в навигационный комплекс инфор-
мации о высоте полета, векторе путе-
вой скорости и о дальности и курсо-
вом угле гидрометеорологических об-
разований (ГМО) или наземных ори-
ентиров с помощью только бортового
оборудования Информация о высоте
полета является основной на заклю-
чительном этапе посадки ВС, а о век-
торе путевой скорости — использует-
ся для определения местоположения
ВС методом счисления пути. К основ-
ным АРНУ относятся радиовысото-
меры малых высот, доплеровские из-
мерители скорости н угла сноса и ме-
теонавигационные радиолокаторы.
Все АРНУ, как правило, работают в
диапазоне сантиметровых волн, где
требуемые параметры достигаются
прн приемлемых для ВС размерах ан-
тенн.
Бортовое оборудование АРНУ ис-
пользует радиолокационный принцип
и относится к классу активных РНУ,
в которых сигнал собственного пере-
датчика (зондирующий сигнал) отра-
жается от подстилающей поверхности
или от ГМО, а отраженный сигнал
обрабатывается в приемном тракте
той же аппаратуры.
Типы АРНУ различаются видом
навигационного параметра.
Радиовысотомеры малых высот
(РВ) предназначены для определения
текущей высоты полета ВС в преде-
лах 0 .750 или 1500 м и работают
на несущей частоте 4300 МГц. Тре-
буемая зависимость частоты от высо-
ты полета достигается применением
частотно-модулированного непрерыв-
ного зондирующего сигнала.
Доплеровские измерители (ДИСС)
служат для определения скорости и
угла сноса ВС, работают в режиме
непрерывного излучения немодулнро-
ванного или частотно-модулирован-
ного зондирующего сигнала на час-
тотах от 8,8 до 9,8 ГГц и от 13,25 до
13,4 ГГц (средние частоты этих диа-
пазонов соответствуют длинам волн
3,23 н 2,25 см).
Метеонавигационные радиолокато-
ры (МНР) применяются для опреде-
ления дальности и курсового угла
(азимута) целей и работают на вол-
нах около 3,2 см. Для получения за-
висимости амплитуды принимаемого
сигнала от углового положения цели
применяют поворотные антенны с уз-
кими ДН.
Особенности работы АРНУ с не-
прерывным излучением (РВ н ДИСС)
связаны с формированием отражен-
ного сигнала; влиянием прямого сиг-
нала передатчика, просачивающегося
в приемный тракт; спецификой изме-
рения информативного параметра сиг-
нала (частоты) и появлением специ-
фических для данных АРНУ погреш-
ностей
Формирование отраженного сигна-
ла происходит за счет сложения сиг-
налов, отраженных элементами участ-
Рис. 4.1. Диаграммы направленности
антенн АРНУ (а) и соответствующие
спектры отраженных сигналов прн
монохроматическом зондирующем сиг-
нале (б)
91
Рис. 4.2. Сигналы (с) и спектры (6) в АРНУ с непрерывным излучением:
Прд — передатчик; См — смеситель приемного тракта; А-1 и А-2 — передающая и прием-
ная антенны; ОС — отраженный сигнал; ПС — прямой сигнал
ка подстилающей поверхности, огра-
ннченного ДН антенны (рнс. 4.1). Оги-
бающая спектра отраженного сигнала
Goc(/) повторяет по форме ДН ан-
тенны. Каждый нз элементарных сиг-
налов имеет доплеровский сдвиг час-
тоты Fai = (2 Vr/A) cos у,, где Vr—
горизонтальная скорость ВС, Л — дли
на волны зондирующего сигнала, а
— угол между Уг и направлением
иа отражающий элемент. Прн излуче-
нии монохроматических колебаний на
ВС будет принят сигнал, имеющий
случайный характер (т. е. со сплош-
ным спектром), ширина спектра кото-
рого определяется шириной ДН.
Прямой сигнал передатчика попа-
дает в приемный тракт при отраже-
нии от ВС н обтекателя антенны.
Этот сигнал модулирован по ампли-
туде и фазе вследствие вибрации ВС
и шумовой паразитной модуляции
самого излучаемого сигнала (недоста-
точно высокое качество генераторно-
го прибора передатчика). В прием-
ном тракте прямой сигнал преобра-
зуется, как и полезный отраженный
сигнал. Модулирующие прямой сиг-
нал шумы Gn.j выделяются на вы-
ходе смесителя приемника и, склады-
ваясь с шумами самого приемника
Сш, снижают его чувствительность в
области частот полезного отраженно-
го сигнала Go.c (рис. 4.2), что приво-
дит к уменьшению отношения сиг-
нал/шум и точности измерения. Для
обеспечения требуемой точности при-
меняют меры по увеличению коэффи-
циента развязки. Прн допустимом уве-
личении коэффициента шума прием-
ника из-за прямого сигнала на 10%
в АРНУ с непрерывным излучением
необходим коэффициент развязки
60.. 80 дБ.
Достижимый коэффициент развяз-
ки зависит от допустимого разноса
передающей н приемной антенн, кон-
струкции антенн и антенного обтека-
теля, а также от наличия вблизи ан-
тенн отражающих электромагнитную
энергию элементов ВС. Прн данном
коэффициенте развязки всегда имеет-
ся такая высота полета, при которой
отношение сигнал/шум вследствие ос-
лабления отраженного сигнала с уве-
личением проходимого им расстояния
становится ниже допустимого при за-
данной точности, что определяет вы-
сотность АРНУ.
Специфика измерения информатив-
ного параметра сигнала в РВ и ДИСС
заключается в определении средней
(А'с.с) илн средней квадратической
(Fc.ck) частоты спектра сигнала, име-
ющего случайный характер, на фоне
шумов приемника и прямого сигнала.
При этом возникают методическая и
шумовая флюктуационная погрешно-
сти, погрешность из-за несовпадения
Fee (илн FCCK) с соответствующими
частотами спектра шума (А'шс и
Ли ек) н погрешность смещения. Час-
тоты Fe e н Гш.е близки соответствен-
но к Fc.ck и Fw.ck н в дальнейшем
разница между ними не учитывается.
Методическая флюктуационная по-
грешность Оф„.м обусловлена шумом
самого сигнала, не зависит от отно-
шения сигнал/шум и определяется как
ОфЛ.м=0,5(ДГс/7'„.ч)|/2, где AFC— ши-
52
рнна спектра сигнала, а Тич—время
усреднения сигнала в измерителе час-
тоты. Радикальной мерой уменьшения
ОфЛ м является сужение ДН антенны
АРНУ.
Шумовая флюктуационная погреш-
ность зависит от отношения мощно-
стей сигнала и шума q на входе при-
емника в пределах полосы пропуска-
ния тракта обработки сигнала AFosp
и определяется как ОфЛ.ш=Кг[ЛГОбр/
l(qTK.4)]'12, где Kf — коэффициент, за-
висящий от типа измерителя частоты.
Для уменьшения этой погрешности по-
вышают чувствительность приемника,
увеличивают коэффициент развязки и
применяют измерители частоты с
Гич^О,!...! с. Дальнейшее увеличение
Гл., приводит к динамической погреш-
ности, т. е. к запаздыванию показа-
ний АРНУ по отношению к измене-
ниям текущего значения навигацион-
ного параметра (высоты или скорос-
ти ВС). Действенная мера снижения
Офл.ш — применение узкополосных
трактов обработки сигналов (следя-
щих измерителей частоты) с ГОбр—
~AFC.
Погрешность из-за несовпадения
Fe e с Fm.c тем больше, чем больше
разность Fc.c и F ш.с, и обусловлена
подачей на измеритель частоты смеси
шумового сигнала и шума, в резуль-
тате чего этот измеритель реагирует
иа среднюю FCm с частоту такой сме-
си (рис. 4.3). В узкополосных измери-
телях частоты для получения той же
точности требуется значение q на
20 ... 30 дБ меньшее, чем в широкопо-
лосных, пропускающих все частоты,
соответствующие диапазону измеря-
емых высот или скоростей полета.
Погрешность смещения вызывается
изменением Fc.c вследствие искаже-
ния огибающей спектра сигнала при
изменении коэффициента обратного
рассеяния отражающей поверхности,
Рис. 4.3. Спектры сигнала н шума на
входе измерителя частоты АРНУ с
непрерывным излучением
например, при переходе от суши к
морю. Эта трудно устранимая по-
грешность возрастает с расширением
спектра сигнала.
4.3.	АППАРАТУРА
РАДИОВЫСОТОМЕРОВ
МАЛЫХ ВЫСОТ
Назначение — определение истин-
ной текущей высоты полета ВС от О
до 1500 м в системах захода на по-
садку и автоматической посадки.
Большинство РВ выдает информацию
не только о текущей высоте полета,
но и о достижении ВС установленной
высоты принятия решения. Эта ин-
формация поступает на индикаторы
РВ и в вычислитель системы управ-
ления ВС.
Принцип действия РВ малых вы-
сот (рис. 4.4) основан на частотном
методе измерения времени запазды-
вания <н. Генератор низкой частоты
ГНЧ (FM=150 Гц) вырабатывает на-
пряжение ик, управляющее частотой
fi зондирующего частотно-модулиро-
ванного (ЧМ) сигнала, формируемого
в генераторе ЧМГ. Антенна А-1 слу-
жит для излучения сигнала в сторо-
ну земной поверхности. Отраженный
сигнал частоты f2 с антенны А-2 по-
ступает на балансный смеситель БС,
куда подается также часть мощно-
сти зондирующего сигнала. Запазды-
вание отраженного сигнала на время
t„=2Hfc, где II— текущая высота по-
лета, а с — скорость распространения
радиоволн, приводит к отличию мгно-
венных частот fi и f2 подаваемых на
БС сигналов. Вне интервалов време-
ни, соответствующих переходу раз-
ностной частоты Fp=|/'i—М через ну-
левое значение, эта частота, как сле-
дует из рис. 4.4, б,
Гр=-(8Д/д/сГм)/7,
где Д[д — девиация частоты, а Тм=
= 1/FM— период модуляции. Искомое
значение высоты определяется как
И = 0,125сГмД/7'Гр = МгПр,
где М| — масштабный коэффициент,
зависящий от параметров РВ.
Для определения Н необходимо из-
мерить Fp. С этой целью сигнал после
БС (преобразованный сигнал) усили-
вается в усилителе разностных час-
93
bl UM
Тис 4.4. Структурная схема (а) н графики сигналов (6) радиовысотомера малых
высот (номера графиков соответствуют точкам структурной схемы)
тот УРЧ и поступает на измеритель
частоты ИЧ, с которого снимается
напряжение U(Я), пропорциональное
высоте полета.
Измеритель частоты реагирует на
среднее Fp.c значение гр. При рас-
сматриваемом пилообразном законе
"ЧМ FP.C=FP(1—2(н/Тм) и практиче-
ски совпадает с Fp при 1н<^Тк.
В зависимости от построения трак-
та обработки преобразованного сиг-
нала различают широкополосные н
узкополосные РВ малых высот.
Широкополосный РВ (рис. 4.5)
содержит включенный после баланс-
ного смесителя БС полосовой усили-
тель ПУ с полосой пропускания
AFn.y»AFc, где AFC— ширина спект-
ра преобразованного сигнала. Граннч-
Рис. 4.5. Тракт обработки преобразо-
ванного сигнала широкополосного РВ
54
ные частоты AFn.y, а следовательно,
и полоса пропускания тракта обра-
ботки преобразованного сигнала AFo6p
определяются диапазоном измеряемых
высот.
В формирователе импульсов ФИ
преобразованный сигнал превращает-
ся в последовательность импульсов
постоянной амплитуды, которые по-
даются на счетчик импульсов СИ.
Вырабатываемое счетчиком напряже-
ние пропорционально средней часто-
те поступивших на него импульсов,
а следовательно, и Fp.c. Фильтр Ф
служит для усреднения этого напря-
жения.
В современных РВ используется
предварительная фильтрация подава-
емого на СИ сигналов с помощью сис-
темы фильтров, полоса пропускания
которых зависит от измеряемой вы-
соты полета, т. е. от значения напря-
жения U(H) (рис. 4.6). Система филь-
тров СФ включается после балансно-
го смесителя БС н служит для умень-
шения мощности помех (шумов) н
повышения точности РВ. Фильтр Ф-1
ослабляет составляющие спектра шу-
ма, частоты которых меньше 10 кГц,
а фильтры Ф-2 и Ф-3 служат для
исключения составляющих с частота-
ми более 30 и 160 кГц. Требуемая
частотная характеристика СФ фор-
мируется схемами отключения СО,
при срабатывании которых сигнал
направляется в обход соответствую-
щего фильтра. Схема переключения
фильтров СПФ управляется напряже-
Рис. 4.6. Тракт обработки РВ с предварительной фильтрацией преобразованного
сигнала
ннем U(H). Прн включении РВ, ко-
гда требуемое значение полосы про-
пускания неизвестно, схема поиска
СП переключает фильтры таким об-
разом, что просматривается весь учас-
ток спектра, где возможно появление
преобразованного сигнала.
Узкополосный РВ (рис. 4 7) име-
ет полосу пропускания ДГовр—ДРс- В
таком РВ используется следящая
система, совмещающая среднюю час-
тоту спектра сигнала Гс.с с частотой
fn настройки тракта. Узкополосные
РВ обладают повышенной точностью
даже при небольших отношениях
мощностей сигнала н шума на входе
РВ.
Сигнал с балансного смесителя
БС поступает на узкополосный фильтр
УПФ, полоса пропускания которого
Д^уп.ф—ДРс- Очищенный от помех сиг-
нал с выхода фильтра ограничивается
по амплитуде в АО и поступает на
чувствительный элемент следящей
системы — частотный детектор ЧД.
Частоты настройки УПФ, АО и ЧД
равны f0. Частотный детектор выра
батывает напряжение, значение и по-
лярность которого зависят соответст-
венно от значения и знака разности
&F=FC.C—fo- Это напряжение инте-
грируется в схеме управления СУ и
используется для изменения частоты
генератора ГНЧ, сигнал которого слу-
жит для ЧМ генератора ЧМГ. Следя-
щая система стремится свести значе-
ние ДР к нулю. Таким образом под-
держивается равенство Fc.c=fo прн
Рнс. 4.7. Структурная схема узкопо-
лосного РВ
любой высоте полета. Последняя опре-
деляется нз соотношения
Н = О,125с/о^/~1Тя = Л42Тм,
т. е. для нахождения высоты требу-
ется измерить период колебаний ГНЧ.
На начальном этапе работы РВ
необходим поиск преобразованного
сигнала, при котором частота F„ из-
меняется до тех пор, пока спектр
преобразованного сигнала не попадет
в полосу пропускания УПФ и не всту-
пит в работу рассмотренная система
слежения за Fc c.
Точность определения высоты в
РВ малых высот характеризуется
средней квадратической погрешностью,
которая (при измерении разностной
частоты) может быть оценена нз
выражения ои=Л41ог, где о г — сред-
няя квадратическая погрешность из-
мерения разностной частоты. Это вы-
ражение не учитывает нестабильности
масштабного коэффициента Л1,=
“0,125с ТМД/д 1 приводящей к допол-
нительной погрешности, так как в РВ-
имеется специальное устройство для
автоматического поддержания посто-
янства Л4|. Чем меньше Мь тем мень-
ше н погрешность Он- Для уменьше-
ния Л4, используют ЧМ с большой де-
виацией частоты Л/д.
Основными причинами снижения
точности РВ малых высот являются
шумы на входе измерителя частоты и
шум самого сигнала, а также погреш-
ность смещения.
Погрешность смещения вызвана
искажением спектра Gc преобразован-
ного сигнала при изменении коэффи-
циента обратного рассеяния Ао.р в за-
висимости от угла падения радиовол-
ны ап (рис. 4.8). Истинной высоте Н со-
ответствует минимальная частота спек-
тра Гро. Средняя частота спектра, изме-
ряемая в РВ, не совпадает с FK, что яв-
ляется причиной систематической, т е.
95
Гис. 4.8. Диаграмма направленности
антенны РВ (а), зависимость коэффи-
циента обратного рассеяния Кор от
угла падения ап (б) и спектр преоб-
разованного сигнала (в). Доплеров-
ский сдвиг не учитывается
поддающейся учету, погрешности. Од-
нако изменение характера подстилаю-
щей поверхности (например, переход
ст суши к морю) приводит к искаже-
нию формы огибающей спектра и сме-
щению его средней частоты. Возника-
ет погрешность смещения, учет кото-
рой невозможен, если неизвестен ха-
рактер подстилающей поверхности
(зависящий от растительности, уровня
волнения моря и т. п.).
Радиовысотомер РВ-5 относится к
числу широкополосных радиовысото-
меров малых высот с системой фильт-
ров В состав РВ-5 входят: антенное
устройство; приемопередатчик, объе-
диняющий высокочастотную головку,
усилитель разностной частоты, гене-
ратор и устройства усиления н конт-
роля, один илн два указателя высо-
ты и высокочастотный кабель, сум-
марная длина которого не должна
превышать 9 м. Кроме того, в РВ-5
имеется барометрическое реле, вы-
ключающее РВ на высоте, большей
3850 м над уровнем моря. Радиовы-
сотомер выдает на указатели высоты
и в САУ напряжение, пропорци-
ональное высоте полета, и сигнал от-
каза аппаратуры. Кроме того, в САУ
выдается сигнал готовности, разре-
шающий использовать данные о высо-
те полета. В указателе высоты имеет-
ся схема получения и выдачи сигна-
лов о достижении ВС заданной высо-
ты принятия решения.
Основные параметры радиовысото-
мера РВ-5
Несущая частота, ГГц .	4,3
Диапазон измеряемых
высот, м............... 0. .750
Погрешность измерения
высоты (2о) по выходу
в САУ (по указателю вы-
соты) на высотах:
0—10 м, м...........	0,6 (0,8)
10—750 м, % - • •	6(8)
Погрешность (2о) сигна-
лизации высоты приня-
тия решения (относитель-
но шкалы указателя вы-
соты) на высотах:
2—Л0 м, м..........	0,5
10—750 м, %	... 5
Время готовности к рабо-
те, мнн................. 3
Потребляемая мощность
от сети:
115 В, 400 Гц, В-А .	100
27 В постоянного то-
ка, Вт ............. 10
Масса приемопередатчика
с одним указателем вы-
соты (без высокочастот-
ных кабелей н амортиза-
ционной рамы), кг . . .	10
Объем, дм3:
приемопередатчика . .	12,5
»	с
амортизационной ра-
мой (установочный) 13,6
Гарантированный срок
службы, ч.............. 2000
Нормальные эксплуата-
ционные условия:
температура, °C . . .	±50
относительная влаж-
ность, %, при 35°С . .	85...Э8
допустимые углы кре-
на н тангажа, градус 15
длительность непре-
рывной работы, ч . .	6
Антенное устройство состоит из
идентичных передающей и приемной
антенн типа АР5-1. Наличие двух ан-
тенн объясняется режимом непрерыв-
ного излучения. Каждая из антенн
(рнс. 4.9) представляет собой пирами-
дальный рупор 1, который служит
продолжением прямоугольного вол-
96
невода 2. Для возбуждения колеба-
ний в волноводе имеется штыревой
вибратор 3, соединенный через разъем
4 с кабелем, идущим к приемопередат-
чику. Ширина ДН антенны на уровне
3 дБ равна 40°, коэффициент усиле-
ния— 15. Габаритные размеры антен-
ны АР5-1 составляют 165Х165Х
XI15 мм.
Антенны обычно размещаются од-
на за другой на ровном параллельном
земной поверхности участке нижней
части фюзеляжа ВС, удаленном от
выступающих элементов конструкции
и других антенн. На вертолетах под-
ходящим местом размещения антенн
РВ является хвостовая балка. Для
уменьшения просачивающегося сигна-
ла расстояние между антеннами долж-
но быть не меньше 0,6 м. При уста-
новке антенн должна соблюдаться
параллельность их осей симметрии.
Смещение одной антенны относитель-
но оси симметрии другой не должно
превышать 0,5 габаритного размера
антенны в направлении смещения. Ру-
порные антенны помещаются в выре-
зе обшивки фюзеляжа и закрывают-
ся крышкой 5 нз теплостойкого стек-
лотекстолита.
Рис. 4.9. Рупорная антенна типа АР
р адиовысотомер а
Высокочастотная головка (рис.
4.10) содержит ферритовые вентили,
служащие для развязки отдельных
радиочастотных элементов. Затуха-
ние в них в прямом направлении не
более 1 дБ, а в обратном ие менее
17 дБ. Направленный ответвитель не-
обходим для получения опорного сиг-
нала балансных смесителей. Баланс-
ные смесители иа 20... 30 дБ ослабля-
ют паразитную амплитудную модуля-
цию сигнала, вызванную происхож-
Рис. 4.10. Структурная схема радиовысотомера РВ-5:
А-I, А-2 — передающая и приемная антевны; ВГ — высокочастотная головка; ВФ — вентили
ферритовые; НО — направленный ответвитель; ЛЗ—линия задержки; БС — балансные сме-
сители; ПУРЧ — предварительные усилители разностной частоты; У И — устройство изме-
рения; СЗШ — схема защиты от шумов; СИ—счетчики импульсов; УПТ — усилитель по-
стоянного тока; Ген — генератор; ЧМГ — частотно-модулированиый генератор; И — интег-
ратор; ГНЧ — генераторы низкой частоты; ИЧСК — измеритель частоты сигнала контроля;
М — модулятор; УРЧ — усилитель разностной частоты; СФ — схема фильтров; АО — ампли-
тудный ограничитель; ФНЧ — фильтр нижних частот; СП — схема поиска; СО—схема от-
ключения; ПП — приемопередатчик; УК — устройство контроля; СКД — схема контроля де-
виации; СКА — схема контроля амплитуды; GBC — схема выработки сигналов; СЗ—схема
задержки; УВ — указатель высоты; ВПР — высота принятия решения; Гот. Н— сигнал го-
товности
4—668	97
деннем ЧМ сигнала через резонансные
цепи, и уменьшают влияние шума пе-
редатчика на чувствительность при-
емника.
В высокочастотной головке имеют-
ся канал основного сигнала и канал
сигнала контроля. В оба канала вхо-
дят предварительные усилители раз-
ностной частоты ПУРЧ с полосой
пропускания от 1 ...2 до 160 кГц. Час-
тотная характеристика ПУРЧ-2 кана-
ла основного сигнала имеет подъем на
высоких частотах (6 дБ на октаву ')
для компенсации ослабления отра-
женного сигнала с высотой. Линия за-
держки в канале сигнала контроля
имитирует высоту 15 м.
Усилитель разностной частоты со-
держит систему фильтров, обеспечи-
вающую получение пяти полос про-
пускания: 1 ... 4,5; 1... 30; 1 ... 160;
10 ... 160 и 50 ... 160 кГц. Коэффициент
усиления в пределах любой полосы
пропускания 55±3 дБ. Дополнитель-
ный фильтр нижних частот с верхней
частотой полосы пропускания, равной
4,5 кГц (соответствует высоте 22,5 м),
используется для подавления высоко-
частотных шумов при измерении са-
мых малых высот и отключается сиг-
налом специального счетчика импуль-
сов при Н>22,5 м. Напряжение U за-
дает порог срабатывания схемы от-
ключения фильтра.
Генератор служит для получения
ЧМ зондирующего сигнала. Генератор
ГНЧ-1 вырабатывает прямоугольные
импульсы с длительностью 0,5F~* ,
где FM.o=150 Гц — основная частота
модуляции. После интегрирования по-
лучается пилообразный сигнал, моду-
лирующий по частоте основной гене-
ратор ГМЧ, выполненный на специ-
альном маломощном магнетроне—ми-
троне. В генераторе применяется ре-
гулировка амплитуды модулирующе-
го напряжения частоты F„.o с целью
поддержания постоянным масштабно-
го коэффициента А4Ь номинальное
значение которого в РВ-5 равно
С,005 м/Гц. Преобразованный сигнал,
соответствующий высоте 15 м (т. е.
задержке в линии радиочастотной го-
ловки), поступает на измеритель час-
тоты сигнала контроля ИЧСК, постро-
енный по тому же принципу, что и
основной измеритель частоты. Полу-
ченный сигнал изменяет в модуляторе
амплитуду напряжения частоты FM,O.
1 Одна октава соответствует уве-
личению частоты в 2 раза.
98
а следовательно, и девиацию частоты
Д/д таким образом, что A4,=const. С
этой целью в ИЧСК сравнивается но-
минальное напряжение, соответствую-
щее высоте 15 м, с реальным значе-
нием, полученным по результатам ра-
боты канала контроля.
Особенностью РВ-5 является ис-
пользование двух частот модуляции.
Напряжение дополнительной частоты
Гм.д = 25 Гц вырабатывает ГНЧ-2. В
спектре преобразованного контрольно-
го сигнала присутствуют только час-
тоты, кратные F„.o н Гм.д. В таких ус-
ловиях показания ИЧСК имеют дис-
кретный характер, так как могут из-
меряться только эти частоты и их гар-
моники. Дискретность отсчета опре-
деляется как ДЯд=А41Гм, где FK—
частота модуляции (рис. 4.11). При
низкой частоте модуляции Гм.д дис-
кретность равна 0,125 м и не влияет
на автоподстройку масштабного ко-
эффициента. При использовании сиг-
нала, отраженного от земной поверх-
ности, дискретность сглаживается из-
за приема сигналов с разными задер-
жками в пределах ДН антенны РВ
и из-за неровностей подстилающей
поверхности.
Устройство измерения содержит
счетчик импульсов, усилитель посто-
янного тока и схему защиты от шу-
Рис. 4.11. Зависимость показаний РВ
от значения разностной частоты (точ-
ки соответствуют устойчивым пока-
заниям РВ при частоте Гм.д, круж-
ки— при FM.о)
мов. Последняя режектирует помехи,
уровень которых меньше заданного.
Формирователь импульсов, следующих
с разностной частотой, включен в
счетчнк импульсов СИ 1 (см. рис.
4 10)
Устройство контроля предназначе-
но для непрерывного контроля ампли-
туды преобразованного сигнала и де-
виации частоты. Уменьшение ампли-
туды сигнала из-за отказа какого-ли-
бо элемента канала основного сигнала
приводит к срабатыванию схемы
контроля и появлению сигнала «От
каз». Этот сигнал переводит РВ в ре-
жим поиска, при котором информация
о высоте не выдается. По восстанов-
лении работоспособности РВ с за-
держкой примерно 15 с сигнал «От-
каз» снимается и формируется сигнал
готовности РВ к работе. Сигнал «От-
каз» вырабатывается также по ре-
зультатам контроля девиации часто-
ты. Девиация контролируется косвен-
но по значению разностной частоты
сигнала контроля.
Устройства контроля н автопод
стройки используются при встроенном
контроле РВ. В режиме «Контроль»
указатель высоты отрабатывает зна-
чение высоты Д=15±1,5 м.
Основные параметры приемо-
передатчика имеют следующие
значения:
Излучаемая мощность, Вт . . . 0,4
Девиация частоты, МГц ... 50
Частота модуляции, Гц:
основная.................. 150
дополнительная ........... 25
Чувствительность приемника,
дБ/Вт, не хуже ..............—90
Указатель высоты преобразует
сигнал текущей высоты, поступающий
с устройства измерения, в значение
угла поворота стрелки прибора с по-
мощью потенциометрической следящей
системы. В указателе имеется ручка
установки высоты принятия решения
и схема получения сигнала при вы-
соте полета, меньшей установленной.
Сигнал используется для включения
звуковой и световой сигнализации.
4.4.	АППАРАТУРА ДОПЛЕРОВСКИХ
ИЗМЕРИТЕЛЕЙ СКОРОСТИ
И УГЛА СНОСА
Назначение — определение состав-
ляющих вектора скорости ВС относи-
тельно подстилающей поверхности и
Рнс. 4.12. Составляющие вектора пол-
ной скорости ВС
выдача экипажу и в навигационный
комплекс информации о горизонталь-
ной скорости 1/г н об угле сноса рс.
В вертолетных ДИСС обычно опреде-
ляются продольная и поперечная со-
ставляющие скорости, а иногда и вер-
тикальная скорость VE. Горизонталь-
ная составляющая вектора скорости
(путевая скорость) представляет со-
бой сумму вектора воздушной скоро-
сти Рвоэ, создаваемой двигателями
ВС, и вектора скорости ветра Рвт
(рис. 4.12), а угол сноса рс—сумму
угла скольжения рС1[ и угла сноса
ветром рвт. В силу малости рск мож-
но с .итать, ЧТО Рс — Рвт- Информа-
ция о Гг, Рс используется в системе
счисления пути для определения те-
кущих координат ВС
Сигналы ДИСС представляют со-
бой когерентные колебания либо од-
ной несущей частоты, либо несущей,
модулированной по частоте синусо-
идальным напряжением. Прн отраже-
нии зондирующего сигнала от поверх-
ности земли все частотные составля-
ющие спектра зондирующего сигнала
оказываются смещенными по частоте
на доплеровскую частоту Гд =
=—2ГсА, где Vd — радиальная ско-
рость. Информативный параметр от-
раженного сигнала (Гд) выделяется
в тракте обработки прн сравнении
частот излучаемого ft и принятого
сигналов в смесителе ДИСС, выра-
батывающем преобразованный сиг-
нал с частотой Ар= |/2—М=ГД. При
таком преобразовании знак Fд, а сле-
довательно, и знак Гп теряются.
В вертолетных ДИСС, где необходи-
мо определять направление вектора
скорости, требуется специальная об-
работка преобразованного сигнала,
при которой сохраняется знак Fa.
Антенна ДИСС формирует обычно
три или четыре лу а ДН. Радиальная
скорость по каждому из них может
быть найдена по известным устано-
4*
99
Рис. 4.13. Пространственнаи ориента-
ция луча 1 (см. рис. 4.14)
вечным углам лучей в горизонтальной
(Го) и вертикальной (Во) плоско-
стях. Так, для луча, показанного на
рис. 4.13, радиальная скорость Vd
определяется как VD =—VrCos(E0—
—Pc) cos Во + VBsin Bo, где углы Го и
Во отсчитываются от продольной оси
ВС и горизонтальной плоскости, со-
держащей Vr, соответственно. До-
плеровский сдвиг несущей частоты
Гд = 2fKr cos (Го — рс) cos Во —
— VB sin Во] к.
В самолетных ДИСС скорость опре-
деляетси, как правило, в горизонталь-
ном полете, когда VB=0. Тогда
= 2VrX—1 cos (Го — ₽с) cos 
Если Рс = О, то при типичных дли
самолетных ДИСС значениях ^=45°
и Во = 65° доплеровский сдвиг (в
герцах) составляет FB = 0.5534 Vrfа,
где fa — несущая частота, ГГц; Vr—
скорость, км/ч. На средней частоте
fc = 13,25 МГц этот сдвиг равен
Гд«7,4Рг, а на fc=9,3 МГц —
—FH«5,15Vr.TaKKaKcos'y = cos (Го—
—pc)cosB0, то доплеровская частота
Fi=2VrX-1cosу. Постоянному углу?
соответствует коническая поверх-
ность, ось симметрии которой совпа-
дает с вектором Vr. Сечение этого
конуса подстилающей поверхностью
дает гиперболу — изочастотную ли-
нию ИЧЛ, для всех точек которой
Гд=const.
Приведенные выражения содер-
жат в общем случае три неизвестных
100
(Vr, VB и рс), для нахождения кото-
рых необходимы три независимых из-
мерения Fn< по трем лучам. Исполь-
зуемые в самолетных ДИСС лучи
(рис. 4.14) имеют одинаковые уста-
новочные углы в вертикальной плос-
кости, равные Во=6О... 75°, и разные
установочные углы Го в горизонталь-
ной плоскости: Г0=35... 45° (Го>
Pc max) •
Доплеровские частоты по каждому
из лучей равны:
Лх = 2Х-1 [Vr cos (Го — ₽с) cos Во —
— И, sin Во];
Гд2 == — 2Х~1 [Иг cos (Го + Pc) X
X cos Bq + Ив sin Во];
Гдз = - 2Х-1 [Иг cos (Го - Pc) X
X cos Bq + VB sin Во];
Fna = 2Х-1 (Иг cos (Го + Pc) X
X cos Во — VB sin Bq] •
Обобщенная структурная схема
ДИСС (рис. 4.15) содержит: антен-
ную систему АС; передатчик Прд,
формирующий зондирующий сигнал;
приемный тракт, состоящий из балан-
сного смесителя БС, усилителя про-
межуточной частоты УПЧ и смесите-
ля См; измеритель частоты ИЧ.
Передающая антенна А-1 излучает
колебания с частотой fi под задан-
Рис. 4.14. Расположение лучей ДН
самолетных ДИСС (проекция на го-
ризонтальную плоскость)
Рис. 4.15. Обобщенная структурная
схема ДИСС
ними углами Го и Во. Отраженный
сигнал с частотой [2 принимается ан-
тенной А-2, диаграмма направленно-
сти которой идентична ДН передаю-
щей антенны и имеет такие же углы
Го и Во. В балансном смесителе БС
образуется преобразованный сигнал с
частотой Fp= (fi—fr) =fnP+FB, где
fnp — промежуточная частота, a fr —
частота гетеродинного сигнала. После
УПЧ преобразованный сигнал пода-
ется на смеситель См, куда с пере-
датчика Прд поступает fnp, формиру-
емая теми же генераторами, которые
задают основные частоты ДИСС. По-
следнее способствует повышению
точности. На выходе См выделяется
сигнал частоты |ГД|, которая изме-
ряется в ИЧ. Информация о допле-
ровской частоте Гд используется в
вычислителе скорости и угла сноса.
Антенная система ДИСС пред-
ставляет собой элемент измерителя
V и рс. От построения и стабильно-
сти параметров АС зависит точность
ДИСС. Установочные углы лучей ан-
тенн входят в основные уравнении,
определяющие Гщ, и должны выдер-
живаться с высокой точностью.
Конструктивно АС выполнена в
виде моноблока, состоящего из двух
плоских волноводно-щелевых антенн
(рис. 4.16), укрепленных на общей
раме, с верхней стороны которой рас-
полагаются передатчик, приемник и
некоторые другие элементы ДИСС.
Моноблок монтируется на откидном
радиопрозрачном обтекателе, разме-
щаемом в вырезе обшивкн ннжпей
части фюзеляжа ВС. Для облегчения
технического обслуживания обтека-
тель вместе с моноблоком может
быть закреплен в откинутом состоя-
нии. В ДИСС НМ для увеличения
коэффициента развязки между антен-
нами устанавливается поглощающий
электромагнитную энергию экран.
При установке антенны должна
соблюдаться параллельность электри-
ческой оси моноблока (а следова-
тельно и АС) и продольной оси ВС
с точностью не хуже 15', а также па-
раллельность плоскости АС и земной
поверхности при крейсерском полете
ВС (с учетом угла статического тан-
гажа) с точностью не хуже 0,5°.
Измерители частоты ДИСС обес-
печивают поиск, обнаружение н зах-
ват спектра доплеровского сигнала и
слежение за средней частотой этого
спектра и выполняются в виде сле-
дящих систем. При этом ИЧ непо-
средственного измерения частоты не
выполняет, а представляет собой уз-
кополосную систему АПЧ, форми-
рующую с помощью собственного ге-
нератора последовательность импуль-
сов, частота следования которых рав-
на Гд. Полоса пропускания входных
фильтров такой системы близка к
ширине спектра сигнала, что позво-
ляет получить инструментальную по-
грешность 0,1...0,2% при отношении
мощностей сигнала и шума порядка
нескольких децибел. Выдаваемые ИЧ
импульсные сигналы легко преобра-
зуются в код при цифровой обработ-
ке в вычислителях или в ЦВМ бор-
тового комплекса.
Кроме цифрового выхода, ИЧ име-
ют, как правило, и аналоговый вы-
ход, наприженне на котором пропор-
ционально Fa. Дополнительное пре-
образование сигнала приводит к сни-
жению точности ДИСС по аналого-
вому выходу.
Принцип действия ДИСС с иемо-
дулироваиным зондирующим сигна-
лом (ДИСС НМ) основан на непо-
средственном выделении и измерении
Рис. 4.16. Схема волноводно-щелевой
антенны ДИСС-013:
I — рупорный облучатель; 2 — рефлектор;
3 — антенный переключатель; 4 — передаю-
щая антенна; 5 — приемная антенна
101
Рнс. 4.17. Структурная схема ДИСС НМ
доплеровского сдвига несущей часто-
ты отраженного сигнала. Для повы-
шения надежности ДИСС и упроще-
ния его волноводного тракта приме-
няют раздельные каналы обработки
сигналов каждого из лучей ДН ан-
тенны (рнс. 4.17). Обычно использу-
ется трехлучевая ДН с Х-образным
расположением лучей (лучи 1, 2 и 3
на рис. 4.14).
Передающий тракт ДИСС состоит
из двух полупроводниковых передат-
чиков, вырабатывающих колебания с
частотами f1 (Прд-1) и Ь=Л+/пр
(Прд-2) Колебания Прд 2 подаются
на входы 2 и 3 передающей антенны
А-1, формирующие соответствующие
лучи ДН, а также на балансные сме-
сители БС-1 н БС-4. Колебания, по-
лучаемые от Прд-1, излучаются по
первому лучу А-1 и поступают на
БС-2...БС-4. На выходе всех БС об-
разуются сигналы частоты Тре-
буемые стабильность и значения час-
тот f, и обеспечиваются с помощью
стабилизированных кварцем задаю-
щих генераторов сравнительно низ-
кой частоты и умножителей получен-
ной частоты до значения несущей.
Приемный тракт состоит из трех
идентичных каналов обработки КО,
построенных по схеме с двойным пре-
образованием частоты. Применение
двойного преобразования частоты
способствует повышению чувствитель-
ности приемника за счет снижения
уровня шума входного БС примерно
на 10 дБ по сравнению с приемником,
в котором Кд выделяется в первом
смесителе. В каждый из каналов вхо-
дят балансный смеситель БС, усили-
тель промежуточной частоты УПЧ,
второй смеситель См и измеритель
частоты ИЧ. Каналы подключены к
соответствующим выходам приемной
антенны А-2.
Измеритель частоты ИЧ выдает
информацию о доплеровских часто-
тах (Адь Адг и Адз) по каждому из
лучей в вычислительное устройство
ВУ.
Вычислительное устройство рас-
считывает вектор скорости V ВС или
его составляющие по Vx, Vv и Vz по
соответствующим координатным осям.
Введение в ВУ данных о крене у и
тангаже О ВС дает возможность
учесть угловые положения ВС в про-
странстве и снизить соответствующие
погрешности ДИСС.
К достоинствам ДИСС НМ отно-
сятся полное использование мощно-
сти передатчика и отсутствие свойст-
венных ДИСС ЧМ слепых высот. Ос-
новной недостаток ДИСС НМ заклю-
чается в необходимости большого
(не менее 80 дБ) коэффициента раз-
вязки.
Принцип действия ДИСС с час-
тотно-модулированным зондирующим
сигналом (ДИСС ЧМ) основан иа вы-
делении доплеровского сдвига одной
из гармоник (обычно третьей) ча-
стоты модуляции FM отраженного
сигнала. Прн ЧМ спектр преобразо-
ванного прямого сигнала сосредото-
чен, в основном, на низких частотах
(рис. 4.18), как и в ДИСС НМ. Это —
следствие малой задержки прямого
сигнала по сравнению с сигналом
102
G/Gmax
Рис. 4.18. Спектр преобразованного сигнала в ДИСС ЧМ:
Ку „ ч — амплитудно-частотная характеристика УПЧ; 6П с — спектральные составляющие
преобразованного прямого сигнала
передатчика (10'2... 10~3 мкс), прн
которой разностная частота (т. е. ча-
стота преобразованного сигнала) ле-
жит в области нулевых частот. В
районе частоты 3FM уровень прямого
сигнала на 25...30 дБ ниже, чем на
частоте /д (выделяемой в ДИСС
НМ), что позволяет снизить требова-
ния к коэффициенту развязки также
примерно на 25 дБ.
Передатчик ДИСС ЧМ содержит
частотно-модулированный генератор
ЧМГ (рис. 4.19), который с помощью
коммутатора К-1 подключается по-
очередно к входам передающей ан-
тенны А-1, соответствующим трем
лучам ДИСС. Модулирующее напря-
жение подается с генератора модули-
рующих частот ГМЧ.
Принятые антенной А-2 отражен-
ные сигналы задержанные относи-
тельно зондирующего сигнала на 10...
100 мкс (в зависимости от высоты
полета), коммутатором К-2 подклю-
чаются к балансному смесителю БС.
Устройство управления УУ синхрони-
зирует коммутаторы ДИСС. Усили-
тель УПЧ выделяет из преобразован-
ного сигнала полосу частот вблизи
частоты ЗАМ (см. рис. 4.18). Выделен-
ный сигнал, имеющий балансную мо-
дуляцию частотой Ад (в спектре ко-
торого отсутствует частота 3FM), по-
ступает на синхронный детектор СД.
На второй вход СД подается гетеро-
динирующий сигнал с частотой 3FM
с умножителя частоты УЧ. На выхо-
де СД выделяется сигнал |F4|, кото-
рый через полосовой усилитель ПУ
направляется на измеритель частоты
ИЧ, а затем на вычислительное уст-
ройство ВУ.
Применение периодической ЧМ
приводит к периодическому пропада-
нию полезного преобразованного сиг-
нала при изменении высоты полета.
Высоты, на которых мощность полез-
ного сигнала частоты 3FM равна ну-
лю, называются слепыми. Так, напри-
мер, прн задержке отраженного сигна-
ла относительно зондирующего иа
время t3 — kTM, где Ты — период ЧМ,
а А=1. 2, 3, разностная частота пре-
образованного сигнала Fp=|fi—/2I
равна доплеровской частоте и в
спектре, приведенном на рис 4.18,
пропадают все составляющие, кроме
Fa. Слепые высоты при работе на ча-
стоте 3FM наблюдаются на высотах
^сл=А(О,5с7’м/3)51пВо и соответст-
вуют при FM=1 МГц и Во = 65° вы-
сотам k 45,3 м, где Zt=l, 2, 3. Для
бопьбы с этим недостатком в ДИСС
ЧМ используют изменение (вобуля-
Рис 4 19. Структурная схема ДИСС ЧМ
103
цню) частоты модуляции (устройство
вобуляцни УВ на рис. 4.19), а также
применяют изочастотные антенны с
широкой ДН, следы лучей которой
на земной повеохности расположены
на нзочастотных линиях (см рис.
4.13). В каждом из лучей одновре-
менно принимаются сигналы с разны-
ми С,- и если одному из этих /3, со-
ответствует слепая высота, то при
других /3,- в пределах данного луча
условие 1л!=кТы не выполняется и
возможен прием сигнала. Так как след
ДН располагается вдоль нзочастот-
ной лннни, то расширения спектра не
наблюдается и точность ДИСС ие
снижается Однако при этом требует-
ся стабилизация антенны по вектору
скорости Vr с тем, чтобы сохранить
постоянство угла у при изменении
вектора Vr. Достоинством ДИСС ЧМ
является уменьшение на 25...30 дБ по
сравнению с ДИСС НМ требований к
коэффициенту развязки. К числу ос-
новных недостатков относится худ-
шее (на 6 дБ) использование мощно-
сти передатчика (по сравнению с
ДИСС НМ) нз-за выделения из
спектра преобразованного сигнала
только составляющих 3FM±FB и на-
личие слепых высот.
Принцип действия вертолетного
ДИСС основан на сохранении знака
доплеровской частоты FB по каждо-
му из лучей антенны. Измеритель
строится по многоканальному прин-
ципу с раздельной обработкой сигна-
лов каждого из лучей.
Информация о знаке Fa переводит-
ся в фазовый сдвиг низкочастотного
напряжения на выходе квадратурно-
го смесителя (рис. 4.20), состоящего
из балансных смесителей БС-1 н БС-2.
Напряжение от высокочастотного ге-
Рд>0
и
1
2
3
6
5,6
7
8
t
г~1 m г
t
t
t
Рис. 4.20. Структурная схема устройства определения знака доплеровской часто-
ты (а) и графики напряжений (б) в характерных точках структурной схемы
(номера графиков соответствуют точкам структурной схемы)
104
нератора ГВЧ передатчика ДИСС
подается на БС-1 непосредственно, а
иа БС-2 через цепь, сдвигающую фа-
зу на 90°. Опорные сигналы БС со-
ответственно равны; пС| = t/o cos (Он/
и По2 = До cos(<oH/+90°), где (Он —
несущая частота. На смесители по-
ступает принимаемый сигнал ив =
= Дп cos((oH+Sfl)Z с доплеровским
сдвигом 0д = 2лДд.
На выходе БС-1 фаза напряжения
доплеровской частоты и6с( =
= Дб.сСО5Йд/ не зависит от знака Дд.
Напряжение на выходе БС-2 прн из-
менении знака Дл меняет фазу на об-
ратную и при Дд>0 равно Пбс2 =
= ДбсСО5(£2д/ — 90°), а прн Дд<0
Uf, с2= Дс.с cos (Пл/+90°). Эти напря-
жения проходят полосовые усилители
ПУ и поступают на дискриминатор.
Дискриминатор состоит из генера-
торов импульсов ГИ-1,2, каскадов
совпадений КС-1,2 и формирователей
импульсов ФИ-1,2. Генератор ГИ-1
вырабатывает прямоугольные им-
пульсы длительностью ~ 0,5/£д при
переходе напряжения ue.ci через
нуль. Эти импульсы открывают кас-
кады совпадений, на вторые входы
которых поступают импульсы генера-
тора ГИ-2. При Дл>0 КС-1 пропус-
кает импульсы с ГИ-2 на формирова-
тель ФИ-1, а КС-2 закрыт. При Гв<
<0, наоборот, импульсы с ГИ-2 про-
ходят через УС-2 на ФИ-2, а КС-1
закрыт во время существования им-
пульсов с ГИ-2 на его втором входе.
Формирователи ФИ вырабатывают
импульсы постоянной амплитуды н
длительности, отличающиеся своей
полярностью. Частота следования
этих импульсов пропорциональна Дд
и определяется измерителем частоты
ИЧ. Разность полярностей импульсов
с ФИ-1 и ФИ-2 используется для оп-
ределения знака доплеровской час-
тоты
Отличительной особенностью вер-
толетных ДИСС, кроме необходимо-
сти сохранения знака Дд, является
требование измерения продольной Ух.
поперечной Vz и вертикальной Vv со-
ставляющих скорости в пределах от
0 до максимальных значений, свойст-
венных данному типу вертолета. Для
упрощения выделения информации об
указанных составляющих скорости в
ДИСС применяют трехлучевые ан-
тенны, луч 1 которых направлен в
продольной вертикальной плоскости с
углом Во= В,, луч 2 расположен в
поперечной вертикальной плоскости и
имеет угол В0 = В2, а луч 3 направ-
лен вертикально вниз. При таком
расположении лучей доплеровские
частоты связаны с составляющими
вектора скорости соотношениями:
= — 2Х—1 [^cgs Bj — Vу sin Bi],
ВД2 = — 2Х —1 [И2 cos Вг — Vy sin В2];
Вдз= -2X-iVy.
Точность определения скорости и
угла сноса в ДИСС характеризуется
средней квадратический погрешно-
стью о=Л1ог, где ог — средняя квад-
ратическая погрешность измерения
доплеровской частоты, а М — мас-
штабный коэффициент, значение ко-
торого зависит от определяемого на-
вигационного параметра (скорость,
угол сноса). Считается, что М = const.
Величина oF прн следящем измери-
теле частоты составляет - 0,1 % от
Прн определении, например, VT и
Рс = 0 масштабный коэффициент
Му = X sec Го sec Bq = X sec Yo
и для поддержания его постоянным
необходимо, чтобы установочные уг-
лы Го н В, соответствовали тем зна-
чениям, которые заложены в вычис-
литель ДИСС. Относительная погреш-
ность определения скорости, вызывае-
мая погрешностью ДВ установки ан-
тенны, Д V/V = 0,01745 ДВ tg Во н при
Вп = 65° и ДВ=(1/60)° составляет
~0,06%. Эта погрешность уменьша-
ется в 2 раза при использовании ин-
формации от двух диаметрально рас-
положенных лучей. При постоянстве
установочных углов нестабильность
масштабного коэффициента вызыва-
ется изменением несущей частоты
(или X) при изменении температуры,
а также при старении илн смене ге-
нераторного прибора передатчика
ДИСС Для уменьшения дополни-
тельной погрешности из-за непосто-
янства X применяют частотно-неза-
висимые антенны, в которых устано-
вочный угол уо так зависит от часто-
ты излучаемых колебаний, что при
изменении последней масштабный
коэффициент, равный X sec у,., оста-
ется постоянным.
Основные причины снижения точ-
ности ДИСС — шумы на входе изме-
рителя частоты, погрешность смеще-
ния и изменение угловых положений
ВС в полете.
105
Рис. 4.21. Диаграмма направленности
антенны ДИСС (а), завнснмость ко
эффнцнента обратного рассеяния
Ко р от угла падения а„ (б) и спектр
преобразованного сигнала (в)
Погрешность смещения вызвана
искажением спектра 6'д преобразо-
ванного сигнала при изменении коэф-
фициента обратного рассеяния Ко.р в
зависимости от угла падения ап (рис.
4.21). При /(O.p=const истинным зна-
чениям навигационных параметров
соответствует средняя частота спект-
ра F д.с-
Когда Ко.р уменьшается при уве-
личении аП) что типично для отраже-
ния от морской поверхности (М),
Fa.c смещается в сторону более
низких доплеровских частот н появ-
ляется погрешность смещения AF, м.
достигающая в зависимости от со-
стояния моря (0,01...0,02) V прн ан-
теннах с узкими («карандашными»)
ДН и (0,05...0,09) V при изочастотиых
антеннах. Наиболее часто применяет-
ся коррекция этой погрешности с по-
мощью поправки, соответствующей
некоторой средней величине Ко.р (на-
пример, среднему волнению моря).
Поправка вводится при пролете бере-
говой черты с помощью переключа-
теля «Суша — море». Остаточная по-
грешность смещения составляет 0,3...
0,7% от V.
Следует иметь в виду, что при
очень спокойном море коэффициент
Ко.р уменьшается, н интенсивность
отраженного сигнала падает до тако-
го значения, при котором нарушается
работоспособность ДИСС. В такой
ситуации ДИСС переходит в режим
«Память», когда в вычислителе ис-
пользуются значения навигационных
параметров, полученные перед нару-
шением работоспособности ДИСС.
Изменение угловых положений ВС
(крена и тангажа) сказывается на
точности пересчета вектора скорости
из связанной с ВС системой коорди-
нат XYZ (см. рис. 4.13) в горизон-
тальную. В первой из этих систем оп-
ределяются навигационные парамет-
ры, а во второй — решаются навига-
ционные задачи. Непосредственное
использование измеренных составля-
ющих вектора скорости для н авиа-
ционных расчетов сопровождается по-
грешностями. При крене в 2,5° н тан-
гаже 5° погрешности определения век-
тора скорости и угла сноса не пре-
вышают, как правило, 0,4% от V и
15'. Наиболее целесообразным мето-
дом снижения рассматриваемых по-
грешностей является стабилизация
выходных данных, когда в вычисли-
теле учитываются текущие значения
крена и тангажа, измеренные систе-
мами ВС.
Нормы иа параметры ДИСС ох-
ватывают требования к ним в нор-
мальных и экстремальных условиях
эксплуатации.
Нормы на параметры ДИСС в нор-
мальных условиях эксплуатации:
Максимальная относи-
тельная погрешность оп-
ределения:
путевой скорости по
импульсному (анало-
говому) выходу .	0.5%
(1.2%+
+3 км/ч)
угла сноса по импуль-
сному (аналоговому)
выходу, угл. мнн . . .	20(30)
Чувствительность, дБ/мВт,
не хуже................. —110
106
Максимальная разность
запомненных и первона-
чальных значений:
путевой скорости, км/ч
угла сноса, угл. мнн
Время готовности к ра-
боте, мин, не более . . .
Время непрерывной ра-
боты. ч, не менее ....
±15
±1,5
3
15
Работоспособность ДИСС должна
сохраняться при горизонтальном по-
лете над любой местностью, в том
числе над морем при волнении более
2 баллов, на высотах полета от
10 м до максимальной. Прн пропада-
нии входного сигнала ДИСС перехо-
дит в режим «Память». Обязательна
проверка работоспособности и точ-
ности ДИСС от устройства встроен-
ного контроля на земле и в полете,
а также возможность переключения
калибровки прн полете над морем.
Нормы на параметры ДИСС в экс-
тремальных условиях эксплуатации:
Максимальная погреш-
ность определения:
путевой скорости по
импульсному (анало-
говому) выходу . . .	0,8%
(1,3% +
+3 км/ч)
угла сноса, градус . .	0,5 (1,0)
Допустимое снижение
чувствительности, дБ . .	3
Доплеровский измеритель скоро-
сти и сноса с непрерывным иемодули-
роваиным излучением предназначен
для измерения путевой скорости, уг-
ла сноса и пройденного пути дозву-
ковых ВС. В состав ДИСС входят
приемопередающий моноблок, кото-
рый может резервироваться, блок ло-
гики и Выдачи данных, блок счисле-
ния пути и индикатор. Прнемопере-
дающий моноблок конструктивно
объединяет антенную систему, пере-
дающий и приемный тракты, тракт
измерения частоты (с формировате-
лем сигналов) и вычислитель. В на-
вигационный комплекс с ДИСС вы-
даются импульсные сигналы, частоты
следования которых равны доплеров-
ским частотам по лучам ДН антен-
ны; аналоговые сигналы, пропорцио-
нальные путевой скорости н углу сно-
са, а также сигналы, характеризую-
щие режим работы ДИСС, в том
числе и переход на резервный моно-
блок.
Основные параметры ДИСС
Диапазон рабочих частот,
ГГц.................... 13,25...
13,4
Диапазон измерения:
путевой скорости, км/ч 150...
1300
угла сноса, градус . .	±30
Погрешность измерения
(2о) по импульсному
(аналоговому) выходу:
путевой скорости, %	0,3 (0,4)
угла сноса, угл. мин .	16 (20)
Диапазон рабочих высот,
м...................... 15...
15 000
Время готовности к рабо-
те, мнн ................. 3
Потребляемая мощность
от сети:
115 В, 400 Гц, В-А .	10
27 В постоянного то-
ка, Вт.............. 120
Масса комплекта (с об-
текателем), кг......... 22,6
Объем, дм3:
моноблока........... 28
индикатора	....	1.5
Продолжительность не-
прерывной работы,	ч	. .	15
Среднее время наработки
на отказ, ч............ 500
Антенная система изочастотная и
состоит из передающей и приемной
антенн, формирующих по три одно-
временно работающих луча (лучи 1,
2 и 3 на рис. 4.14). Установочные уг-
лы: Го = 35°; Во = 73° и у<—76°. Ши-
рина ДН в плоскости углов у около
4,5°. Коэффициент усиления антенны
по каждому лучу равен 450. Развяз-
ка передающей и приемной антенны
составляет 80 дБ.
Передающий тракт (рис. 4.22) со-
стоит из двух передатчиков, несущие
частоты которых отличаются на
10 МГц Каждый из передатчиков
имеет собственный стабилизирован-
ный кварцевым резонатором задаю-
щий генератор, умножители частоты
и усилители мощности. Передатчик
Прд 1 работает на более низкой час-
тоте и имеет мощность не менее
60 мВт. Передатчик Прд-2, питаю-
щий два входа антенны, обладает
мощностью не менее 80 мВт. Мощ-
ность излучаемых колебаний лежит в
пределах 40...80 мВт. Мощность ам-
плитудных шумов генераторов в по-
лосе 1 Гц при расстройстве от несу-
107
Рис. 4.22. Структурная схема ДИСС с непрерывным немодулнрованным излуче-
нием:
ППМ— приемопередающий моноблок; А-1, А-2 — передающая и приемная антенны; Прд—
передатчики; Прм — приемники; СИЧ — следящие измерители частоты; ФС — формирователь
сигналов; ВУ — вычислительное устройство; БЛВД—блок логики и выдачи данных; И —
индикатор; БСП — блок счисления пути: ЦВМ НК — ЦВМ иавигацноиного комплекса
щей частоты на 1...20 кГц не менее
чем на 130 дБ ниже излучаемой мощ-
ности.
Приемный тракт многоканальный
и содержит три идентичных приемни-
ка, выполненных по супергетеродин-
ной схеме с двойным преобразовани-
ем частоты, обеспечивающих чувст-
вительность не хуже —НО дБ/мВт.
Промежуточная частота приемников
образуется из-за разницы частот пе-
редатчиков и равна 10 МГц. Усили-
тель промежуточной частоты имеет
полосу пропускания не менее 2,5 МГц
(по уровню 0,7) и коэффициент усиле-
ния около 60 дБ. В УПЧ и УНЧ при-
емника применена АРУ с глубиной
регулнроваиня 30 дБ (УПЧ) и 60 дБ
(УНЧ). Амплитудно-частотная харак-
теристика УНЧ обладает равномер-
ностью не хуже 6% в диапазоне доп
леровских частот 0.6...11 кГц. Общая
полоса пропускания УНЧ составляет
0,4—14 кГц (по уровню 0,7), а коэф-
фициент усиления не менее 50 дБ.
Тракт измерения частоты многока-
нальный и состоит из трех следящих
за частотой входного сигнала систем,
на выходе которых вырабатывается
импульсный сигнал с частотой следо-
вания 7Д. Включение режима слеже-
ния происходит при отношении мощ-
ностей сигнала и шума q — О дБ иа
доплеровских частотах выше 2,5 кГц
и при <7 = 8 дБ на частотах ниже
2,5 кГц. Максимальная погрешность
следящей системы не более 0,4% от
измеряемой частоты при Гд>2 кГц.
Время поиска сигнала не более 15 с.
При уменьшении полезного сигна-
ла, когда значение <7 становится мень-
ше указанных пределов, следящий из-
меритель переходит в режим «По-
иск», а ДИСС — в режим «Память».
При этом прекращается выдача со-
пряженным с ДИСС системам сигна-
ла «Работа», разрешающего исполь-
зование данных ДИСС. Специальная
схема исключает переход в режим
«Поиск» при кратковременных (до
1,5 с) пропаданиях отраженного сиг-
нала. При восстановлении слежения
во всех трех каналах сигнал «Па-
мять» снимается и с задержкой на
10...20 с выдается сигнал «Работа».
Задержка необходима для отработки
индикатором ДИСС новых значений
Vr и Рс. Для получения указанных
сигналов необходимо устройство фор-
мирования.
Вычислитель служит для выдачи
напряжений, пропорциональных Vr и
tg Рс. Кроме того, в вычислителе фор-
мируются импульсные последователь-
ности Fx^Fv+Fia и FZ=FK3 — Fnl,
необходимые для работы блока счис-
ления пути. Инструментальные по-
грешности вычислителя: ДКшах<
<0,4 % V и A Ped О'.
108
Блок логики и выдачи данных
(БЛВД) предназначен для вычисле-
ния VT и рс и указания их значений
на индикаторах БЛВД, выдачи дан-
ных о V'r и Рс и доплеровских частот
на индикатор и внешним потребите-
лям, а также для автоматического
контроля работоспособности аппара-
туры. Автоматический контроль
включается при уменьшении мощно-
сти отраженного сигнала илн отказе
какого-либо элемента моноблока и
осуществляется только в режиме
«Память». По сигналу рассматривае-
мого блока формирователи сигналов
приемного тракта вырабатывают низ-
кочастотное напряжение 5,5 кГц, ко-
торое подается на первый каскад
УПЧ приемника н модулирует проса-
чивающийся сигнал передатчика, об-
разуя таким образом аналог допле-
ровского сигнала. Если этот сигнал
не будет захвачен следящими изме-
рителями частоты, то БЛВД выдает
сигнал «Отказ», а при наличии ре-
зервного моноблока — сигнал «Вклю-
чение резерва». В последнем случае
БЛВД выдает информацию внешним
потребителям с резервного монобло-
ка, а сигнал «Отказ» вырабатывается
при неисправности как основного, так
и резервного моноблоков.
Индикатор служит для выдачи
экипажу информации о текущих зна-
чениях Vr и Рс, включения контроля
и ввода коррекции при полете над
водной поверхностью («Суша — мо-
ре»), Кроме того, с индикатора могут
сниматься напряжения U(VT) и Д(Рс)
для внешних потребителей
Блок счисления пути предназначен
для вычисления и индикации остав-
шегося пути Soct от выбранного про-
межуточного (конечного) пункта
маршрута. Расстояние £Ост отобра-
жается на цифровом индикаторе бло-
ка. Максимальное расстояние равно
9999 км, дискретность отсчета 1 км.
Погрешность вычисления и индика-
ции составляет ±(1+4-10-33Ост).
Встроенный контроль ДИСС пред-
усматривает проверку функциониро-
вания всего измерителя, включая ан-
тенную систему (режим «Контроль»),
и проверку точности вычислителя и
индикатора (режим «Проверка»). В
режиме «Контроль» на первый УПЧ
подается сигнал частотой 5,5 кГц, ко-
торый в специальном модуляторе мо-
дулирует по амплитуде просочивший-
ся сигнал передатчика, т. е. образу-
ется амплитудно-модулированный
сигнал частоты 10 МГц, само появле-
ние которого свидетельствует о рабо-
тоспособности передатчика и антенн.
Далее этот сигнал обрабатывается
обычным образом и индикатор при
исправности всех каналов отрабаты-
вает Vr=940 км/ч и рс = 0.
В режиме «Проверка» на вход вы-
числителя подаются импульсы с час-
тотой следования 5,5 кГц иа первый
и третий каналы и с частотой
2,75 кГц на второй канал. Индикато-
ры должны показать Уг=781 км/ч и
₽с=25,5°.
Доплеровский измеритель скоро-
сти и сноса ДИСС-013 относится к
классу ДИСС с частотной модуля-
цией зондирующего сигнала В состав
ДИСС-013 входят высокочастотный
и низкочастотный блоки и индикатор.
Высокочастотный блок конструктив-
но объединяет антенную систему, пе-
редатчик (с высоковольтным источ-
ником питания) и приемник. Низко-
частотный блок содержит устройства
слежения и управления и вычисли-
тель На индикаторе отображаются
путевая скорость и угол сноса ВС. В
навигационный комплекс илн навига-
ционное вычислительное устройство
для счисления пути с ДИСС выдают-
ся импульсные сигналы, частоты
следования которых соответствуют
доплеровским частотам по лучам ДН
антенны. Кроме того, в сопряженные
с ДИСС системы выдаются сигналы
«Память» и «Море», вырабатываемые
соответственно при малом уровне
принимаемого сигнала (хотя бы по
одному лучу ДН) и при вводе кор-
рекции прн полете над морской по-
верхностью.
Основные параметры ДИСС-013
Несущая частота, ГГц 8,8
Диапазон измерения:
путевой скорости, км/ч 180...
1300
угла сноса, градус . .	±30
Погрешность измерения
(2а) по импульсному
(аналоговому) выходу:
путевой скорости, %
Гг.................. 0,25 (0,4)
угла сноса, угл. мнн 15 (20)
Диапазон рабочих высот,
м....................... 10...
15 000
Время готовности, мнн .	3
Потребляемая мощность
от сети
115 В, 400 Гц, В-А .	260
109
27 В постоянного то-
ка, Вт ............. 30
Масса, кг:
высокочастотного бло-
ка ................. 14,4
низкочастотного » .	11,2
всего комплекта ...	27
сдвоенного комплекта
(с блоками связи и
резервирования и
амортизационными ра-
мами) .............. 62,4
Объем, м3:
высокочастотного бло-
ка ................. 30,6
низкочастотного » .	16,3
»	» с амор-
тизационной рамой .	23,6
Продолжительность не-
прерывной работы, ч . .	15
Гарантированный срок
службы, ч.............. 2000
Антенная система частотно-иеза-
внсимая н состоит из передающей и
приемной антенн, формирующих по
три поочередно работающих луча
(см. рис. 4.14, лучи Установоч-
ные углы равны: Го = 35°; В = 64° и
То=69°. Ширина ДН в плоскости уг-
лов у около 4,5° и около 10° в плос-
кости, перпендикулярной плоскости у.
Требуемый коэффициент развязки пе-
редающей и приемной антенн из-за
применения ЧМ не превышает 50 дБ.
По конструкции антенная систему
размером 550X450X45 мм представ-
ляет собой часть приемопередающего
моноблока. Моноблок не требует
амортизации и устанавливается вне
герметизированного отсека ВС в вы-
резе в нижней части обшивки разме-
ром около 0,25 м2.
В состав антенной системы входят
высокочастотные переключатели лу-
чей ДИСС. Время излучения по каж-
дому лучу около 0,54 с. Потери в от-
крытом канале этих переключателей
не превышают 1,2 дБ, а в закрытом
канале — не менее 20 дБ.
Передатчик (рнс. 4.23) представ-
ляет собой частотно-модулированный
генератор на клистроне. Частотная
модуляция осуществляется изменени-
ем напряжения на отражателе кли-
строна по синусоидальному закону.
С целью уменьшения влияния слепых
высот применяется вобуляция часто-
ты модуляции по пилообразному за-
кону с частотой 1,86 Гц, одни период
которой равен времени излучения сиг-
нала по одному лучу. При вобуляции
FM изменяется на ±220 кГц. Для под-
держания постоянства индекса моду-
Рис. 4.23. Структурная схема ДИСС-013:
ВЧБ — высокочастотный блок; АС—антенная система; А-1, А-2 — передающая н приемная
антенны; АП — антенные переключатели; ПП — приемопередатчик: Прм — приемник; НО —
направленный ответвитель: БП — высоковольтный блок питания; Прд передатчик; НЧБ —
низкочастотный блок; УС — устройство слежения; ВУ — вычислительное устройство;
УУ — устройство управления; И — индикатор; УИ — устройство измерения; ОУП — органы
управления и табло «Память», «П» — сигнал «Память»; «М» — сигнал «Море»
ПО
ЛЯЦИН (tn = ^fa/FM) при вобуляцни
частоты одновременно с изменением
частоты модуляции изменяется на-
пряжение, подаваемое на отражатель
клистрона н определяющее девиацию
частоты Д/д. Мощность передатчика
равна 0,3 Вт. Частота модуляции н
девиация частоты составляют соот-
ветственно 1 н 2,4 МГц.
Приемник служит для поочеред-
ной обработки сигналов, принимае-
мых по трем лучам ДН, н собран по
схеме с двойным преобразованием
частоты. Мощность сигнала гетероди-
на составляет —15 дБ от излучаемой
мощности. Сигнал усиливается в УПЧ,
настроенном на частоту 3 МГц.
Полоса пропускания УПЧ по
уровню 0,7 равна 1,2 МГц, а коэф-
фициент усиления составляет 120±
±20. После синхронного детектора
сигнал доплеровской частоты посту-
пает на УНЧ, имеющий коэффициент
усиления 98 дБ и полосу пропускания
по уровню 0,7 от 0,4 до 24 кГц. Уси-
литель низкой частоты охвачен АРУ,
обеспечивающей выходное напряже-
ние 0,8...1,2 В прн изменении уровня
входного сигнала на 75 дБ Чувстви-
тельность приемника не хуже
—109 дБ/мВт.
Устройство слежения — трехка-
нальный узкополосный следящий из-
меритель частоты — состоит из преоб-
разователя частот н дискриминатора,
общих для всех трех каналов, и трех
коммутируемых синхронно с лучами
антенной системы управляемых гене-
раторов. Устройство вырабатывает
импульсы, частоты следования кото-
рых равны Гд|, Ад2, Адз, для вычис-
лителя ДИСС и навигационного вы-
числителя. а также выдает в вычи-
слительные устройства и на индика-
тор сигнал «Память» (П). Значения
Ад лежат в пределах 0,8... 11 кГц.
Впемя поиска сигнала около 60 с. Пе-
реход из режима «Поиск» в режим
«Слежение» происходит прн мощно-
сти сигнала на 3 дБ большей, чем
мощность шума, В режиме «Память»
выдача импульсных сигналов внеш-
ним потребителям прекращается и
осуществляется поиск сигнала.
Вычислитель предназначен для
получения напряжений, пропорцио-
нальных путевой скорости Vr и углу
сноса рс. Эти напряжения подаются
на индикатор ДИСС. В вычислителе
предусмотрен режим «Память», при
котором запоминаются н подаются на
индикатор последние перед переходом
в режим «Память» значения Рг н Рс.
Дополнительная погрешность в- этом
режиме не превышает 0,9% V. При
полете над морем переключателем
«Суша — море», расположенным на
индикаторе, изменяется режим рабо-
ты вычислителя. Прн этом вычислен-
ное значение путевой скорости увели-
чивается на 1,3% относительно того,
которое соответствует результатам
измерения доплеровских частот. По-
грешности вычислителя: ДР max — (2+
4-4-10-3-V) км/ч и Д0с = 18'.
Устройство управления состоит из
синхронизатора и имитатора. Синхро-
низатор обеспечивает синхронное пе-
реключение лучей антенной системы
и коммутацию каналов устройства
слежения, а также синхроннзнрует
напряжение вобуляции.
Имитатор служит для проверки
работоспособности низкочастотного
блока и вычислителя по имитирован-
ным доплеровским сигналам, соответ-
ствующим двум значениям путевой
скорости и угла сноса.
Индикатор предназначен для счи-
тывания значений Рг и Рс, включения
ДИСС и перевода его в режим
«Контроль», а также для ввода по-
правки прн полетах над водной по-
верхностью. Функционально индика-
тор представляет собой часть вычис-
лителя ДИСС. В нем формируются
два напряжения постоянного тока,
зиачення которых пропорциональны
путевой скорости и углу сноса. Эти
напряжения подаются в аналоговые
устройства, сопряженные с Д1 ICC.
4.5.	АППАРАТУРА
МЕТЕОНАВИГАЦИОННЫХ
РАДИОЛОКАТОРОВ
Назначение — указания экипажу
углового положения и дальности ГМО
и наземных ориентиров, а также и
угла сноса (табл. 4.1). Информация
от МНР отображается только на элек-
тронно-лучевом индикаторе, устанав-
ливаемом в кабине экипажа. Связи с
навигационным комплексом МНР не
имеют. Для работы МНР выделены
частоты 9,345 и 9,375 ГГц (длина вол-
ны Z~3,2 см).
Все МНР работают в режиме им-
пульсного излучения и в зависимости
от типа ВС подразделяются на сле-
дующие классы:
1-й — для сверхзвуковых, дальних
и средних магистральных самолетов;
111
Таблица 4.-1. Функции
метеоиавигациоиных радиолокаторов
Функция	Класс МНР			
	1	2	3	4
Обнаружение, определе- ние координат и степени опасности ГМО	+	+	+	+
Получение равноконтра- стного изображения зем- ной поверхности и опре- деление координат назем- ных объектов	+	+		+
Навигационный обзор земной поверхности с ис- пользованием симметрич- ной ДН н определение координат наземных объ- ектов			+	
Измерение угла сноса ВС	—	—	+	+
Примечание. <+» — функция выполня-
ется. «—» — функция не выполняется.
2-й — для ближних магистральных
самолетов и тяжелых самолетов мест-
ных воздушных линий;
3-й — для легких самолетов мест -
ных воздушных линий;
4-й — для вертолетов (допускает-
ся установка на вертолеты метеона-
внгацнонных радиолокаторов 2-го
класса).
Сигналы МНР представляют собой
последовательность радиоимпульсов
длительностью ти, следующих с пе-
риодом повторения Т„. Принимаемые
сигналы формируются при отражении
от целей, т е. от ГМО или наземных
объектов. Прн этом информация о
дальности цели заключена в сдвиге
по времени отраженного импульса от-
носительно зондирующего, а об угло-
вом положении (азимуте) — в угло-
вом смещении ДН антенны МНР от-
носительно продольной оси ВС, соот-
ветствующем максимуму сигнала, от-
раженного от данного объекта.
Принцип действия МНР основан
иа облучении цели с помощью по-
движной антенны, формирующей уз-
кую ДН в той- плоскости, в которой
требуется получение данных об угло-
вом положении цели. При определе-
нии азимута цели антенна осуществ-
ляет обзор передней полусферы ВС
путем поворота (сканирования) в го-
ризонтальной плоскости.
Синхронизатор Сх радиолокатора
(рис. 4.24) вырабатывает импульсы,
которые одновременно запускают ге-
нератор развертки ГР индикатора И
и передатчик Прд Зондирующий сиг-
нал с Прд через антенный переключа-
тель АП поступает на антенну А и
излучается в направлении цели Ц,
находящейся на расстоянии D от
МНР. Импульсный режим работы
МНР позволяет использовать одну
антенну для передачи и приема сигна-
лов. Отраженный от цели сигнал пере-
ключателем АП подается на приемник
Пом, а с него поступает на индика-
тор И. Устройство УПА служит для
поворота антенны.
Индикатор выполняется на элек-
тронно-лучевой трубке ЭЛТ. Сигналы
с приемника вызывают увеличение
яркости свечения экрана ЭЛТ в том
месте, где в этот момент находится
ее луч. При этом чем больше ампли-
туда подаваемого на ЭЛТ сигнала,
тем выше яркость. Луч ЭЛТ с по-
мощью устройства развертки отклоня-
ется от исходной точки 0, соответст-
вующей положению ВС, до периферии
экрана ЭЛТ с постоянной скоростью
Рраз* Отклонение луча (запуск раз-
вертки) начинается в момент излуче-
ния зондирующего сигнала ЗС (или
с известной задержкой относительно
этого момента). Отраженный сигнал,
запаздывающий на время tD=2Dlc,
вызовет свечение экрана на расстоя-
нии /=иРаз/о от места начала раз-
вертки. Это расстояние является ме-
рой дальности цели О = 0,5(с/ираз)1.
Линия развертки ЛР поворачивается
синхронно и синфазно с поворотом
антенны МНР, что позволяет отсчи-
тывать курсовой угол (азимут) цели
А непосредственно на экране МНР.
В реальных условиях наблюдается
обычно не одиночная цель, а ряд
близкорасположенных целей. Возмож-
ность раздельного их наблюдения иа
экране индикатора, т. е. разрешение
целей по дальности и азимуту, зави-
сит от длительности зондирующего
импульса Ти и ширины диаграммы
Д<р аитеины МНР. Если не учитывать
ухудшение разрешающей способности
при обработке и отображении сигна-
ла на индикаторе, то, как следует из
рис. 4.25, разрешающая способность
по дальности б£) определяется мини-
мальным расстоянием ДО между це-
лями Ц-1 и Ц-2, находящимися иа
112
Рис. 4.24. Обобщенная структурная схема радиолокатора (а), графики напряже-
ний в характерных точках структурной схемы (б) и рабочий сектор экрана ЭЛТ
(в) индикатора МНР (номера графиков соответствуют точкам структурной
схемы)
одном азимуте, при котором отражен-
ные от иих импульсы ие сливаются,
т. е. 6£>=0,5сти.
Разрешение по азимуту двух це-
лей Ц-1 и ЦЗ, находящихся на одной
дальности, ио под различными углами,
возможно только тогда, когда они не
попадают одновременно в пределы
ДН антенны МНР, т. е. разрешающая
способность по азимуту 6A = Aq\ Чем
выше разрешающая способность
МНР, т. е. чем меньше 60 и 6А, тем
более подробной будет картина окру-
жающей ВС обстановки на экране ин-
дикатора.
Обобщенная структурная схема
МНР (рис. 4.26) содержит элементы,
необходимые для выполнения радио-
локатором своих функций. Передатчик
Рис. 4.25. К определению разрешаю-
щей способности радиолокатора
Прд вырабатывает зондирующие им-
пульсы требуемой мощности и дли-
тельности, которые через антенный
переключатель АП поступают на ан-
тенну А н излучаются в пространство.
Принимаемые той же антенной отра-
женные сигналы через АП проходят
на приемник Прм, в котором сигналы
выделяются нз принимаемых вместе
с ними помех и усиливаются до тре-
буемого уровня. Обработанные в при-
емнике Прм сигналы направляются на
индикатор И радиолокатора. Индика-
тор, кроме отображения информации,
может выполнять функцию синхрони-
затора, управляя запуском Прд, уст-
ройством временной регулировки уси-
ления в Прм (если в приемнике име-
ется ВАРУ) и режимом сканирования
аитениы. На индикатор через устрой-
ство связи могут подаваться сигналы
Рис. 4.26. Обобщенная структурная
схема МНР
ИЗ
от внешних устройств Вн.У, с целью
выдачи экипажу дополнительных све-
дений, которые могут использоваться
в полете Механизм привода и стаби-
лизации антенны МПСА обеспечивает
управление положением ДН в про-
странстве и независимость этого поло-
жения от угловых колебаний ВС. Сиг-
налы, необходимые для стабилизации
антенны подаются от внешних датчи
ков пространственного положения
ДПП (например, от инерциальной си
стемы).
МНР состоят, как правило, нз трех
блоков: антенны с устройствами при-
вода и стабилизации; приемопередат-
чика и индикатора. Если на индика-
торе отсутствуют органы управления,
то в состав МНР включается пульт
управления. На магистральных само-
летах для повышения надежности вся
аппаратура МНР, кроме антенны и
связанных с ней устройств привода н
стабилизации, дублируется.
Антенна МНР предназначена для
получения требуемой ДН. В режиме
обнаружения опасных ГМО (режим
«Метео») применяется симметричная
узкая ДН «карандашного» типа В ре-
жиме обзора земной поверхности (ре-
жим «Земля») часто используют так
называемую косеканскую илн «веер-
ную» диаграмму. Коэффициент усиле-
ния антенны при такой ДН изменяет-
ся по закону, близкому к cosec20,
где 0 — угол в вертикальной плоско-
сти, отсчитываемый от осн симметрии
антенны, что позволяет уменьшить
зависимость мощности отраженных
сигналов от дальности и получить
равноконтрастное изображение мест-
ности на экране индикатора.
Конструктивно антенны МНР вы-
полняются в виде параболоида вра-
щения с диаметром от 200 до 1160 мм,
в фокальной плоскости которого нахо-
дится облучатель. Для получения
«веерной» ДН вводится отклоняющий
электромагнитную энергию подвиж-
ный козырек илн дополнительный от-
ражатель специального профиля. Та-
кой отражатель выполняют нз арми-
рованного горизонтальными проводни-
ками стекловолокна и для перехода
на «веерную» ДН меняют поляриза-
цию излучаемых колебаний с верти-
кальной (при которой дополнительный
отражатель не оказывает влияния на
ДН) на горизонтальную.
Механизм поворота и стабилизации
антенны служит для управления ска-
нированием антенны в горизонтальной
плоскости, а также для наклона ее в
вертикальной плоскости. Сканирова-
ние антенны осуществляется автома-
тически, а наклон антенны изменяется
по желанию экипажа с помощью руч-
ных органов установки антенны. Уст-
ройство стабилизации предназначено
для поддержания плоскости сканиро-
вания ДН в выбранном положении
при эволюциях ВС.
Передатчик МНР обычно магне-
тронный. Мощность передатчика, как
правило, ие превышает 10 кВт. Дли-
тельность зондирующих импульсов
2... 6 мкс. В некоторых МНР иа
больших дальностях используются им-
пульсы большой длительности (не-
сколько микросекунд), а на малые
дальностях длительность импульсов
уменьшается примерно до 1 мкс.
Главным достижением в области
передающих устройств МНР за пос-
ледние годы явился переход на полу-
проводниковую элементную базу. По-
лупроводниковые передатчики строят-
ся по схеме «высокостабильный за-
дающий генератор — умножитель ча-
стоты» и вырабатывают мощность до
125 Вт в импульсе. Уменьшение энер-
гии излучаемых сигналов компенсиру-
ется применением импульсов с дли-
тельностью до 20 мкс, сложением
мощностей нескольких усилителей
(достигается мощность до 1 кВт), а
также совершенствованием приемного
устройства радиолокатора.
Приемник МНР супергетеродинно-
го типа обычно с одним преобразова-
нием частоты. В приемниках часто
применяется ВАРУ, увеличивающая
коэффициент усиления с дальностью и
обеспечивающая независимый от даль-
ности уровень сигнала на выходе при-
емника. Применение ВАРУ особенно
целесообразно прн обзоре земной по-
верхности с помощью антенны, имею-
щей узкую ДН. Среднее значение ко-
эффициента шума приемников МНР
около 8 дБ. Улучшение стабильности
несущей частоты н увеличение дли-
тельности излучаемых импульсов по-
зволяют сузить полосу пропускания
приемника. Для повышения чувстви-
тельности в МНР применяют кварце-
вую стабилизацию частоты гетеродина
и малошумящий входной каскад на
арсениде галлия. Эти меры позволя-
ют уменьшить коэффициент шума при-
емника примерно до 5 дБ.
Индикатор МНР—устройство, с
помощью которого экипаж получает
информацию от МНР. Наибольшее
114
распространение получили монохро-
матические индикаторы с яркостной
индикацией на ЭЛТ с послесвечением.
Обычно используется секторная раз-
вертка луча ЭЛТ. Так как в таких
индикаторах каждому уровню сигнала
соответствует своя яркость свечения
изображения, то для определения сте-
пени опасности ГМО необходимо
сравнение на экране всех градаций
яркостей. Этот недостаток устраняет-
ся применением контурной индикации.
В индикаторах МНР используются
также телевизионный тип развертки
луча, обеспечивающий большую яр-
кость и стабильность изображения;
цифровые устройства памяти и обра
боткн сигналов, а также трехцветная
индикация, когда каждому диапазону
уровней отраженного сигнала соответ-
ствует свой цвет изображения.
Основные режимы работы МНР—-
«Метео», «Контур», «Земля» н «Снос»
позволяют наилучшнм образом ис-
пользовать возможности радиолокато-
ра при выполнении определенных
функций, что достигается главным об-
разом переключением ДН антенны и
изменением вида индикации.
Режим «Метео» служит для обна-
ружения н определения координат
ГМО. Изображение на экране инди-
катора в этом режиме представляет
собой горизонтальный разрез грозовой
облачности плоскостью полета и даег
возможность по яркости изображения
качественно судить о степени опасно-
сти ГМО. Опасными принято считать
те из ннх, которые обнаруживаются
на дальностях свыше 100 км, так как
факт их обнаружения свидетельствует
о сильной турбулентности в этих об-
разованиях. В режиме «Метео» пло-
скость сканирования антенны МНР
стабилизируется в горизонтальной
плоскости и используется узкая ДН,
которая охватывает зоны, высоты ко-
торых составляют 0,7—3,5 км относи-
тельно высоты полета ВС при дально-
стях от 10 до 50 км соответственно.
Режим «Контур» позволяет оце-
нить степень опасности ГМО, находя-
щихся от ВС на дальностях 40...
60 км. В этом режиме используется
узкая ДН и ограничение сильных сиг-
налов в приемном тракте МНР При
сигналах, амплитуда которых превы-
шает уровень ограничения, отметки от
целей на экране индикатора МНР не
наблюдаются и отображается только
контур ГМО, соответствующий срав-
нительно слабым отраженным сигна-
лам. Чем уже этот контур, тем выше
градиент осадков в облачности и тем
опасней данное ГМО.
Режим «Земля» используется для
получения радиолокационной карты
местности. «Веерная» форма ДН ан-
тенны в этом режиме позволяет умень-
шить зависимость амплитуды отра-
женных сигналов от дальности до
отражающего объекта. Для этой же
цели в приемнике МНР дополнитель-
но используется ВАРУ и логарифми-
ческий УПЧ.
Режим «Снос» служит для грубого
определения угла сноса ВС. Угол
сноса находят при ручном повороте
антенны в горизонтальной плоскости
до такого ее положения, которое со-
ответствует минимуму частоты ярко-
стной модуляции луча на экране ин-
дикатора, и отсчитывают по азиму-
тальной шкале индикатора МНР Яр-
костная модуляция возникает из-за
изменения амплитуды принимаемого
сигнала вследствие биений между от-
дельными составляющими спектра
сигнала, имеющими разные доплеров-
ские частоты. Прн совпадении линии
пути с осью ДН частота бненнй ми-
нимальна (несколько герц).
Параметры МНР определяются
ГОСТ 17732—80 (табл. 4.2). МНР
1-го класса при раздельной стабили-
зации антенны по осям должны обес-
печивать дополнительно следующие
параметры:
Наибольший угол крена, градус 40
» суммарный угол тан-
гажа и ручного наклона антен-
ны, градус................. 25
Динамическая погрешность
системы стабилизации при ско-
рости изменения крена 20°/с н
скорости изменения тангажа
5°/с не более, градус	....	1
Точность определения координат
наземных объектов с помощью МНР
действующими нормами не оговарива-
ется. Однако погрешность определе-
ния (2о) обычно не превышает 2% D,
а по азимуту 1°.
Метеонавигациониый радиолокатор
«Гроза» по выполняемым функциям
относится к МНР 2-го класса (см.
табл. 4 1) и устанавливается на боль-
шинстве самолетов гражданской авиа-
ции. В завнснмости от типа самолетов
различают следующие модификации
радиолокатора: «Гроза-154», «Гро-
за-62», «Гроза-40» и др. В состав
115
Таблица 4.2. Основные параметры МНР (ГОСТ 17732—80)
Параметр	1	Класс МНР		4
		2	3	
Дальность обнаружения ГМО, км	550	350	200	100
Угол обзора в горизонтальной плоскости, градус	±100'	±60	±45	±60
Частота обзора в горизонтальной плоскости, Гц	0,5	0,2	0,2	0,2
Наибольший угол ручного наклона ДН, градус	±14	±14	±14	±14
Наибольший угол стабилизации антенны с кос-	35	35	20	35
венной стабилизацией, градус Динамическая погрешность системы косвенной	2	2	2,5	2,5
стабилизации при скорости крена 20°/с и скорости изменения тангажа 5°/с, градус Погрешность совпадения азимутальных шкал ин- дикаторов и аитеины, градус: при значении угла менее 20 и более 340°	1	1	2	1
»	»	» более 20 и менее 340°	1,5	2	3	2
Погрешность совмещения, градус: оси ДН со строительной осью антенны	0,5 1	0,5 1	1,5	0,5
шкалы регулятора наклона со шкалой накло-			2	2
на антенны Относительная погрешность калибровки по даль-	5	5	5	5
иости, % Нелинейность развертки по дальности, %	20	20	20	20
Количество меток дальности в рабочей части эк-	5±2	5~Ь2	4±2	4±2
рана Продолжительность непрерывной работы, ч	24	10	10	10
МНР «Гроза» входят антенный блок,
блок стабилизации и управления ан-
тенной, приемопередатчик, блок инди-
катора, а также вспомогательные уст-
ройства, предназначенные для комму-
тации основных блоков аппаратуры.
Антенный блок содержит антенну и
электродвигатели ее поворота и на-
клона. Кроме того, здесь находятся
датчик, предназначенный для управ-
ления положением лнннн развертки
иа экране индикатора, и вращающие-
ся трансформаторы, через которые
осуществляется связь с блоком стаби-
лизации и управления. Приемопере-
датчик состоит из передатчика, антен-
ного переключателя, приемника и со-
ответствующих узлов питания. В бло-
ке индикатора расположены видео-
усилитель, ЭЛТ, устройство развертки
и сннхроннзатор.
Основные параметры МНР «Гроза»
зависят от модификации радиолока-
тора, что определяется, в основном,
размерами применяемой на данном
ВС антенны. В качестве примера при-
ведем параметры МНР «Гроза-154»,
в котором применены антенна диамет-
ром 760 мм н резервирование приемо-
передатчика. Эти параметры имеют
следующие значения:
Рабочая частота, ГГц . .	9,37
Дальность обнаружения,
км:
грозовых очагов . . .	200
крупных городов , .	350
незастроенных участ-
ков суши............ 160
водных ориентиров .	150
Угол обзора в горизон-
тальной плоскости, градус ±100
Частота обзора в гори-
зонтальной плоскости, Гц 0,2...0,23
Угол наклона антенны в
вертикальной плоскости,
градус................. ±10
Погрешность определения
угла сноса, градус ....	1,5
Потребляемая мощность
от сети:
200 В, 400 Гц (три
фазы), В-А..........	390
36 В, 400 Гц, В-А . .	17
27 В постоянного то-
ка, Вт ............... 80
116
Масса, кг:
антенны............. 8,7
приемопередатчика .	10,5
индикатора.......... 6,4
всего комплекта (без
кабелей)............ 30,5
всего комплекта с ре-
зервным приемопере-
датчиком ........... 45
Объем, дм3:
приемопередатчика .	16
индикатора.......... 12,1
всего комплекта с од-
ним приемопередатчи-
ком ................ 31,3
Нормальные эксплуата-
ционные условия:
температура, °C . . .	—50...
+60
относительная влаж-
ность, %............ 90
атмосферное давление,
кПа................. 53,3
(400 мм
рт. ст.)
Вибрационные нагрузки
с ускорением до 2 g в
диапазоне частот, Гц . .	10...200
Ударные нагрузки с ус-
корением, g............ 4
Антенна МНР «Гроза» (рис. 4.27)
предназначена для формирования уз-
кой симметричной ДН «карандашно-
го» типа (КДН) или узкой в гори-
зонтальной и широкой в вертикальной
плоскости ДН «веерного» типа (ВДН)
и представляет собой параболический
рефлектор 1, в фокусе которого поме-
щен облучатель 5, связанный через
волновод 4 с приемопередатчиком.
Контррефлектор 6 служит для на-
правления электромагнитной волны в
сторону рефлектора 1. Основной реф-
лектор 1 выполнен из стеклоткани,
армированной вертикально располо-
женными проводами, и отражает поле
с вертикальной поляризацией. Допол-
нительный рефлектор 2 выполнен
из стеклоткани, но армированной го-
ризонтально расположенными прово-
дами, и отражает поле с горизонталь-
ной поляризацией. Основной рефлек-
тор формирует симметричную КДН,
а дополнительный ВДН. Для измене-
ния формы ДН служит ферритовый
фазовращатель, установленный в вол-
новоде 4, идущем к облучателю ан-
тенны. Управляют фазовращателем с
помощью катушкн 3. Антенна скани-
рует в горизонтальной плоскости и
стабнлнзнрована по крену н тангажу.
В режимах «Метео» и «Контур» ис-
пользуется КДН, а в режимах «Зем-
ля» н «Снос» ВДН, причем в режиме
«Земля» ДН через каждый период об-
зора переключается с «карандашной»
на «веерную» и обратно.
Размеры рефлектора антенны за-
висят от типа ВС. Прн диаметре реф-
лектора 560 мм размер антенного
блока 570 x 560 мм. Антенна обычно
устанавливается в носовой части фю-
зеляжа самолета и закрывается ра-
диопрозрачным обтекателем аэроди-
намической формы. Для доступа к ан-
тенне обтекатель может быть поднят
и закреплен в этом положении. Элек-
тродвигатель вращения обеспечивает
поворот антенны нз одного крайнего
положения в другое (на 200°). Реверс
антенны осуществляется кривошип-
ным механизмом.
Основные параметры антенны име-
ют следующие значения:
Рис. 4.27. Схема антенны МНР «Гроза» (а) и ее диаграммы направленности (б)
117
Ширина ДН, градус:
в горизонтальной плоско-
сти (во всех режимах) ... 4,1
в вертикальной плоскости
прн ДН:
«карандашной»............. 4,1
«веерной»................30
Коэффициент усиления антен-
ны при ДН:
«карандашной»............. 1200
«веерной»................600
Приведенные параметры характер-
ны для антенны с диаметром отража
теля 560 мм и улучшаются прн при-
менении антенн с большим диамет-
ром
Блок, стабилизации и управления
(рис. 4.28) обеспечивает заданное по-
ложение плоскости сканирования ДН
в пространстве При стабилизации ан-
тенны плоскость сканирования во
время эволюций ВС должна совпадать
с плоскостью горизонта. С этой целью
используются сигналы крена у н тан-
гажа О от внешних бортовых систем.
Эти сигналы преобразуются в зависи-
мости от азимутального поворота ан-
тенны и поступают через устройство
стабилизации на двигатель наклона
антенны. При ручном управлении на-
клоном антенны соответствующий
сигнал поступает на устройство ста
билизацнн от ручки управления.
Передатчик собран на магнетроне
и вырабатывает радиоимпульсы дли-
тельностью 3,5 мкс с частотой повто-
рения 400 Гц (равной частоте питаю-
щей сети). В момент запуска передат-
чика в модуляторе вырабатывается
нмпульс, управляющий синхронизато-
ром радиолокатора.
Антенный переключатель собран
на волноводных циркуляторах и слу-
жит для передачи и приема сигналов
одной антенной. Переключатель обес-
печивает развязку передающего и
приемного трактов ~30 дБ при поте-
рях сигнала в прямом направлении
~0,2 дБ.
Приемник выполнен по супергете-
родинной схеме. Гетеродин собран на
лампе обратной волны, а его частота
подстраивается с помощью АПЧ под
несущую частоту зондирующего сиг-
нала, мощность которого предвари-
тельно снижается примерно на 53 дБ
(2-105 раз). В приемнике имеются
предварительный н основной УПЧ.
Последний имеет логарифмическую
амплитудную характеристику с ли-
нейным начальным участком. Проме-
жуточная частота равна 30 МГц. По-
лоса пропускания составляет в
ПУПЧ 6 МГц, а в основном УПЧ
около 2 МГц. Коэффициент усиления
ПУПЧ равен 20, основного УПЧ (ми-
нимальный прн сильных сигналах)
2500. Номинальный коэффициент уси-
ления всего УПЧ 5-105. Логарифми-
ческая форма амплитудной характе-
ристики (7 ВЫХ вх ) (здесь И вых И
амплитуды напряжений на выходе и
на входе усилителя) обеспечивает
сжатие динамического диапазона
выходного сигнала УПЧ„
приближая его к динамическому диа-
пазону напряжений, управляющих
ЭЛТ.
Рнс. 4.28. Структурная схема МНР
«Гроза»:
АБ — антенный блок; А — антенна; ВФ —
вентиль ферритовый; ДУА — датчик угло-
вого положения антенны при сканировании;
ЭДВА — электродвигатель вращения ан-
тенны; ВТ — вращающиеся трансформато-
ры; ЭДНА — электродвигатель наклона ан-
тенны; БСУ — блок стабилизации и управ-
ления; Пр — преобразователь; УСА —
устройство стабилизации антенны; ПП —
приемопередатчик; См — смесители; Рз —
разрядник защиты приемника; АП — ан-
тенный переключатель; МГ — магнетрон-
ный генератор; Гет — гетеродин; М — мо-
дулятор; ПУПЧ — предварительным УПЧ;
Ат—аттенюатор; ВАРУ — схема времен-
ной автоматической регулировки усиления;
БИ — блок индикатора; УР — устройство
развертки; ВУ — видеоусилитель; ЭЛТ —
электронио-лучевая трубка; Сх - синхрони-
затор
118
В приемнике используется несколь-
ко автоматических регулировок уси-
ления: ручная — в ПУПЧ, временная
(ВАРУ)—ПУПЧ н быстродействую-
щая (БАРУ) — в основном УПЧ.
Схема ВАРУ исключает ситуацию,
при которой сильные сигналы, отра-
женные от близких, но не опасных
ГМО, могут в режиме «Контур» да-
вать изображение на экране индика-
тора, соответствующее грозовой об-
лачности, находящейся на большем
удалении от ВС. Применение БАРУ
способствует сжатию динамического
диапазона сигналов.
Видеоусилитель, кроме усиления
продетектнрованных сигналов, выпол-
няет функцию формирования сигна-
лов для получения требуемого изобра-
жения на экране индикатора. Ампли-
тудная характеристика видеоусилите-
ля (рис 4 29) в режиме «Земля»
обеспечивает получение изображения
с тремя световыми тонами (яркостя-
ми): темным (сигнал отсутствует),
малой яркости (фон местности) и
яркими отметками (сильные сигналы,
отраженные, например, от промышлен-
ных объектов). В режиме «Контур»
с помощью амплитудной характери-
стики подавляются все сигналы, ам-
плитуда которых превышает
В режиме «Метео» характеристика ли-
нейна и только при очень сильных
сигнала^ происходит их ограничение.
Электронно-лучевая трубка инди-
катора МНР «Гроза» выполнена с
длительным послесвечением, магнит-
ным управлением и неподвижной от-
клоняющей системой Для измерения
дальности на экране ЭЛТ воспроизво-
дятся метки (дуги), расположенные
через 10, 25 или 50 км в зависимости
6i„
“вых
Рнс. 4 29 Амплитудные характеристи-
ки видеоусилителя МНР «Гроза» в
режимах «Земля» (а), «Контур» (б)
н «Метео» (в)
от выбранного масштаба дальности
(т. е. от максимальной дальности в
пределах выносимой на экран местно-
сти), равного соответственно 30 и 50;
125 или 200 н 250 км. Возможно
плавное изменение масштаба разверт-
ки по дальности в диапазоне 50...
200 км.
Устройство развертки служит для
получения радиально круговой раз
вертки в секторе ±100° относительно
центральной радиальной ливни на
экране, соответствующей продольной
оси ВС. Поворот лннин развертки в
пределах этого сектора синхронизи-
руется с движением антенны МНР.
Синхронизатор предназначен для
запуска генератора развертки в мо-
мент излучения зондирующего сигна-
ла. выключения ЭЛТ на время обрат-
ного хода луча развертки и для фор-
мирования меток дальности.
Глава 5
РАДИОМАЯЧНЫЕ СИСТЕМЫ ПОСАДКИ
5.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Данные вспомогательные—инфор-
мация, которая передается в MES в
дополнение к основной и содержит
сведения о метеорологической обста-
новке, состоянии ВПП н др.
Данные основные — информация,
которая передается в MLS и непо-
средственно связана с управлением
ВС на этапе захода на посадку и по-
садки и с характеристиками наземно-
го оборудования.
Зона действия РМС — объем воз
душного пространства, в котором
РМС обеспечивает определенную ин-
формацию и в которой плотность
мощности сигнала равна нлн больше
допустимого значения.
Искривление линии глиссады (кур-
са)— угловое илн линейное отклоне-
ние любой точки линии глиссады
119
(курса) относительно средней линии
глиссады (курса).
Канал дальности — наземное и
бортовое оборудование для определе-
ния расстояния до расчетной точки
приземления ВС.
Канал глиссады (угломестиый) —
наземное и бортовое оборудование,
излучающее и принимающее сигналы,
содержащие информацию для управ-
ления ВС в вертикальной плоскости
прн заходе на посадку или посадке.
Канал клиренса — оборудование
курсового или глиссадного радиомая
ка РМС типа ILS, излучающее сигна-
лы для определения на ВС только
стороны отклонения его от линии кур-
са илн глиссады.
Канал курса (азимутальный) —
наземное и бортовое оборудование,
излучающее и принимающее сигналы,
содержащие информацию для управ-
ления ВС в горизонтальной плоскости
при заходе иа посадку или посадке.
Канал маркерный — наземное н
бортовое оборудование, излучающее и
принимающее сигналы для определе-
ния пролета ВС определенных точек
с фиксированным расстоянием от на-
чала ВПП.
Крутизна характеристики бортово-
го приемника — отношение прираще-
ния тока через стрелочный индикатор
положения (в микроамперах) к при-
ращению глубины модуляции (в про-
центах) нлн к приращению РГМ.
Линия выдерживания глиссады
(курса) MLS — линия, угловое поло-
жение которой относительно горизон-
тальной плоскости (осн ВПП) опре-
деляется средним значением погреш-
ности выдерживания траектории.
Линия глиссады (ЛГ) РМС типа
ILS или СП-50 — геометрическое ме-
сто точек, ближайших к земной по-
верхности, в которых значение инфор-
мационного параметра сигнала равно
нулю.
Линия глиссады РМС типа MLS —
одно из геометрических мест точек в
вертикальной плоскости под опреде-
ленными углами относительно гори
зонтальной плоскости с вершинами в
точке отсчета MLS.
Линия курса (ЛК) РМС типа ILS
или СП-50 — геометрическое место
точек, ближайших к оси ВПП в го-
ризонтальной плоскости, в которых
значение информативного параметра
сигнала равно нулю.
Линия курса РМС типа MLS — од-
но из геометрических мест точек в
горизонтальной плоскости под опре-
деленными углами относительно оси
ВПП с вершинами в точке отсчета
MLS.
Параметр сигнала РМС информа-
тивный—параметр сигнала, значение
которого пропорционально угловому
отклонению ВС от заданной траекто-
рии.
Погрешность выдерживания траек-
тории (PFE)— погрешность определе-
ния координат ВС системой MLS, ко-
торая может привести к отклонению
ВС от заданной траектории.
Погрешность выдерживания траек-
тории шумовая (PFN)— часть по-
грешности PFE, которая может при-
вести к отклонению ВС относительно
средней линии выдерживания курса
(глиссады).
Погрешность управления шумовая
(CMN)—часть погрешности MLS,
которая может повлиять на простран-
ственное положение ВС, но не вызы-
вает изменения его траектории отно-
сительно заданной.
Полусектор глиссады — выражен-
ный в градусах угол в вертикальной
плоскости, содержащий ЛГ и ограни-
ченный геометрическими местами то-
чек, в которых РГМ = 0,0875.
Режим FA — режим работы даль-
номерной подсистемы MLS (DME/P)
в определенной части зоны действия
MLS, охватывающей конечный уча-
сток захода ВС на посадку и ВПП.
Режим 1А — режим работы даль-
номерной подсистемы MLS (DME/P)
во всей зоне действия MLS, кроме
той ее части, где используется режим
FA.
Сектор наведения по клиренсу
MLS — объем воздушного пространст-
ва в пределах зоны действия MLS, в
котором получаемая информация уп-
равления по курсу служит только для
индикации положения ВС относитель-
но сектора пропорционального наве-
дения.
Сектор пропорционального наведе-
ния MLS — объем воздушного про-
странства, в котором измеренная уг-
ловая координата изменяется прямо
пропорционально изменению углового
положения бортовой антенны относи-
тельно линий нулевого значения углов
с центром в точке отсчета MLS.
Сигнал внезонной индикации
(ОС1) —сигнал за пределами угловых
границ зоны действия MLS, предна-
значенный для исключения приема
ложной информации.
120
Стандарты lull для DME/P —
регламентированные ICAO нормы на
точностные параметры DME/Р для
обеспечения посадки ВС с обычным
(неукороченным) взлетом и посадкой
(I) и для обеспечения посадки ВС с
укороченным илн вертикальным взле-
том и посадкой, а также выравнива-
ния и посадки при использовании сов-
местно с угломестной частью MLS
(П).
Точка опорная при заходе на по-
садку — точка под минимальным уг-
лом глиссады, находящаяся на опре-
деленной высоте над порогом ВПП.
Точка опорная с обратным кур-
сом — точка, находящаяся иа опреде-
ленной высоте над серединой оси
ВПП.
Точка отсчета AILS — точка на
оси ВПП, наиболее близкая к фазо-
вому центру антенны угломестного
радиомаяка захода на посадку.
Угловое положение ЛК — угол в
горизонтальной плоскости между
осью ВПП н средней линией курса.
Угловое отклонение ЛГ— разность
между углом глиссады и номиналь-
ным его значением.
Угол глиссады (0 >) — наименьший
угол в вертикальной плоскости, про-
ходящей через ось ВПП, между сред-
ней линией глиссады и горизонтальной
плоскостью. включающей начало
ВПП.
Функция — определенная задача,
решаемая MLS (например, определе-
ние курсового угла, угла места, даль-
ности и т. д.).
Центр луча — середина между дву-
мя точками, расположенными иа
уровне —3 дБ на переднем и заднем
склонах главного лепестка сканирую-
щей ДН антенны MLS.
Ширина луча — ширина главного
лепестка сканирующей ДН антенны
MLS, соответствующая уровню —3 дБ
и выраженная в угловых единицах.
5.2.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О РАДИОМАЯЧНЫХ СИСТЕМАХ
ПОСАДКИ
Назначение — получение на борту
ВС и выдача экипажу и в САУ ин-
формации об угловом отклонении ВС
от заданной траектории (ЗТ) захода
на посадку и о дальности до расчет-
ной точки приземления (или о пролете
характерных участков ЗТ).
Состав РМС: наземное и бортовое
оборудование.
Наземное оборудование РМС пред-
назначено для создания зон излучения
сигналов, информативные параметры
которых зависят от отклонения точки
приема от ЗТ как в горизонтальной,
так и в вертикальной плоскостях, а
также для излучения сигналов, обес-
печивающих определение расстояния
до расчетной точки приземления ВС
или отмечающих определенные уча-
стки иа ЗТ. В состав наземного обо-
рудования РМС входят радиомаяки,
называемые в соответствии с выпол-
няемыми имн функциями курсовыми
(азимутальными), глиссадными (угло-
местнымн), дальномерными и маркер-
ными, а также аппаратура контроля,
сигнализации и управления. Типы и
размещение радиомаяков зависят от
функций системы посадки, в состав
которой они входят.
Бортовое оборудование РМС пред-
назначено для приема, усиления и
преобразования сигналов наземных
радиомаяков и выдачи на индикато-
ры пилотов и в САУ сигналов, соот-
ветствующих угловым отклонениям
ВС от ЗТ, а также расстоянию до
расчетной точки приземления или про-
лету характерных участков ЗТ. Оте-
чественная бортовая аппаратура
КУРС МП-1, КУРС МП 2, КУРС
МП-70 и ОСЬ-1 может работать сов-
местно с любой РМС метрового диа-
пазона.
Типы РМС отличаются допусти-
мым при посадке минимумом погоды
и используемым диапазоном радио-
волн. Для работы РМС, применяемых
в ГА, выделены метровый и сантимет-
ровый диапазоны радиоволн. Такие
РМС называют системами метрового
и сантиметрового диапазонов.
Допустимый при посадке минимум
погоди определяется установленными
1САО нормами. В соответствии с ме-
теоусловиями при посадке различают
РМС I, II н 111 категорий (см. раз-
дел 1.4). Наиболее широкое примене-
ние находят РМС I и II категорий.
Более дорогая и сложная в эксплуа-
тации аппаратура системы III катего-
рии используется в крупных аэропор-
тах с высокой интенсивностью воз-
душного движения н повышенной ве-
роятностью неблагоприятных метео-
условий.
РМС метрового диапазона основа-
ны на определении углового отклоне-
ния ВС от ЗТ в горизонтальной пло-
121
Рис, 5.1 Угловое положение ВС при заходе на посадку по РМС метрового диа-
пазона
КРМ. ГРМ — курсовой и глиссадный радиомаяки ПК. ПГ плоскости курса и глиссады
скостн н в вертикальной плоскости
6 (рис. 5.1) по сигналам наземных
радиомаяков. Антенные системы этих
радиомаяков формируют в простран-
стве амплитудно-модулированное по-
ле, коэффициенты глубины модуляции
которого зависят от q нли 0 (прост-
ранственная амплитудная модуляция).
Информативный параметр сигнала в
РМС метрового диапазона — разность
глубин модуляции (РГМ) напряже-
ниями с частотами 90 и 150 Гц или
глубина пространственной модуляции
напряжением с частотой 60 Гц. Раз-
ность глубин модуляции применяется
в качестве информативного парамет-
ра в канале глиссады всех РМС мет-
рового диапазона и в канале курса
РМС, стандартизированных ICAO (си-
стемы типа ILS). Глубина модуля-
ции используется в качестве инфор-
мативного параметра сигнала только
в канале курса РМС типа СП-50М и
СП-68, что служит основанием для
Рнс. 5 2. Состав (а) и размещение радиомаяков РМС типа ILS или СП-50 при
двухмаркерной (б) и трехмаркерной (в) комплектациях (расстояния указаны в
метрах)
122
выделения этих систем в отдельную
группу (системы типа СП-50),
Пролет ВС характерных участков
на ЗТ определяется по сигналу мар-
керного радиомаяка, антенная систе-
ма которого формирует направлен-
ную вверх диаграмму Информатив-
ный параметр сигнала в маркерном
канале представляет собой амплитуду
сигнала, а также код манипуляции и
частоту его модуляции (используемые
для опознавания радиомаяка).
В соответствии с функциональным
назначением в РМС метрового диапа-
зона входят три канала (рис. 5.2):
курса, глиссады и маркерный, каж-
дый нз которых содержит соответст-
вующий радиомаяк и бортовой радио-
приемник с индикаторным прибо-
ром — указателем курса и глиссады н
со звуковыми и световыми индикато-
рами кода МРМ.
РМС сантиметрового диапазона
наиболее полно отвечает эксплуата-
ционным требованиям обеспечения
посадки ВС разных типов в различ-
ных аэродромных условиях. Система
такого типа перспективна и получила
международный статус под названием
MLS.
С помощью наземных радиомая-
ков на борту ВС создаются сигналы
(рис. 5.3), сдвиг которых во времени
является функцией угловых отклоне-
ний ВС от ЗТ (временное кодирова-
ние). Информативный параметр сиг-
нала представляет собой временной
интервал между двумя импульсами,
принимаемыми на ВС при облучении
его антенны сканирующим лучом ДН
наземного радиомаяка РМ во время
прямого и обратного движения луча.
В состав MLS входит также ра-
диодальномер, предназначенный для
Рнс. 5.3. Формирование информатив-
ного параметра сигнала в азимуталь-
ном канале РМС сантиметрового дна
пазона:
а — прямой ход луча («туда»); б — обрат-
ный ход луча («обратно»); 1 —граница
сектора сканирования ДНА; 2—импульсы,
принимаемые бортовым оборудованием
измерения расстояния до точки при-
земления ВС.
Дальность определяется радиоло-
кационным методом по сигналу, по-
ступившему с дальномерного радио-
маяка в ответ на запросный сигнал
ВС. Информативный параметр сигна-
ла представляет собой временной ин-
тервал между моментом излучения
сигнала запроса н моментом приема
сигнала ответа.
В зависимости от комплектации
MLS может использоваться в услови-
ях погодного минимума I, II и III
категории ICAO.
В соответствии с решаемыми за-
дачами в РМС сантиметрового диа-
пазона выделяют независимые друг
от друга угломерную УПС и дально-
мерную ДПС подсистемы (рис. 5.4).
Бортовое оборудование угломерной
подсистемы БО УПС общее для всех
д'
Рис. 5.4. Состав (а) н размещение (б)
радиомаяков MLS
123
Рнс. 5.5. Диаграммы направленности антенн двухканальных курсового КРМ (а)
и глиссадного ГРМ (б) радиомаяков:
/ — ДНА узкого канала; 2 — ДНА канала клиренса; 3 — иижияя часть ДНА узкого канала,
компенсируемая с целью уменьшения влияния местных объектов
функций, связанных с определением
угловых координат ВС, а в ДПС ис-
пользуется запросчик радиодальноме-
ра ЗРД, подобный запросчику аппа-
ратуры DME.
Размещение наземного оборудова-
ния зависит от комплектации MLS
и условий данного аэродрома. В ос-
новную комплектацию MLS входит
азимутальный радиомаяк захода на
посадку АРМ-1, угломестный радио-
маяк захода на посадку УРМ-1 и
дальномерный радиомаяк-ответчик
ДРМ. При расширенной комплекта-
ции к указанному оборудованию до-
бавляются азимутальный радиомаяк
обратного курса АРМ 2 и угломест-
ный радиомаяк выравнивания УРМ-2,
если рельеф местности не позволяет
для выравнивания ВС перед посад-
кой использовать радиодальномер.
Существующие РМС метрового
диапазона отличаются в основном
принципом действия н категорией
системы.
Система СП-50М относится к груп-
пе систем типа СП-50. Отличитель-
ными особенностями системы явля-
ются принцип работы канала курса,
основанный на одночастотной моду-
ляции (информативный параметр —
глубина пространственной модуля-
ции), применение в канале глиссады
балансной модуляции и обратное по
отношению к РМС, стандартизиро-
ванным ICAO, распределение моду-
лирующих частот в пространстве.
Система может обеспечить посадку
при минимуме погоды I категории.
Система СП-68 входит в группу
систем типа СП-50 и по принципу
действия аналогична системе СП-50М.
По параметрам система близка к
РМС II категории минимума погоды.
Система СП 70 отвечает стандар-
там ICAO и построена по двухка-
нальному принципу, т. е. имеет узкий
(основной) канал, формируемый ан-
теннами с узкими ДН, и широкий
дополнительный канал (канал кли-
ренса или широкий канал), служа-
щий для указания направления по-
лета с целью вывода ВС в зону дей-
ствия основного канала (рис. 5.5).
Несущая частота канала клиренса
отличается от несущей основного ка-
нала в курсовом радиомаяке на
9,5 кГц, а в глиссадном радиомаяке
на 18 кГц. Двухканальное построе-
ние курсовых и глиссадных радио-
маяков повышает помехозащищен-
ность РМС и стабильность ее пара-
метров. Система относится к РМС
III категории.
Система СП-75 соответствует стан-
дартам ICAO. Построена по однока-
нальному принципу н относится
к РМС II категории.
Система СП-80 удовлетворяет
стандартам ICAO III категории. Кур-
совые и глиссадные радиомаяки по-
строены по двухканальному принци-
пу аналогично системе СП-70.
Функции, выполняемые РМС, за-
висят от диапазона рабочих длин
волн системы
РМС метрового диапазона обес-
печивают заход на посадку только
СОВП по одной фиксированной пря-
молинейной траектории. Информация
на этапах выравнивания н ухода на
второй круг отсутствует, а информа-
ция о дальности выдается только
прн пролете МРМ. Параметры систе-
мы существенно зависят от наличия
местных объектов и метеоусловий.
РМС сантиметрового диапазона
позволяют выполнять заход иа по-
124
садку, посадку и уход на второй
круг как СОВП, так и СКВП и
СВВП. Система выдает информацию
на этапе выравнивания (с высоты
45 м и ниже), а также и данные о
дальности до точки приземления. Ра-
бота системы практически не зави-
сит от местных объектов и метео-
условий.
Факторы, ограничивающие функ-
циональные возможности РМС мет-
рового диапазона, связаны с особен-
ностями формирования полей курсо-
вого и глиссадного радиомаяков, ис-
пользованием слабонаправленных не-
подвижных ДНА и ограничением ин-
формационной способности систем.
Особенности формирования полей
обусловлены влиянием подстилающей
поверхности на ДНА радиомаяков.
Информативные параметры сигналов,
принимаемых бортовой аппаратурой,
сильно зависят от рельефа местности,
различных сооружений и электриче-
ских параметров земной поверхности
в зонах, примыкающих к антеннам
радиомаяков. Основным следствием
таких влияний являются искривления
линий курса н глиссады, а следова-
тельно, и траектории движения ВС
при заходе на посадку, особенно не-
желательные прн автоматизации уп-
равления ВС на этом этапе полета.
Использование на радиомаяках
неподвижных антенн позволяет осу-
ществить заход на посадку только
по одной траектории, лежащей в
вертикальной плоскости, проходящей
через ось ВПП. Информация о про-
порциональном отклонении от этой
траектории выдается только в узком
секторе пространства (примерно ±4°
в горизонтальной н ±1° в вертикаль-
ной плоскостях). Фиксированный
угол глиссады, подходящий для са-
молетов с обычным взлетом и по-
садкой (СОВП), не является опти-
мальным для ВС других типов, на-
пример, вертолетов и самолетов с
коротким взлетом и посадкой
(СКВП) или с вертикальным взле-
том и посадкой (СВВП).
Ограниченная информационная
способность — следствие работы РМС
в метровом диапазоне волн. Она про-
является, прежде всего, в невозмож-
Таблица 5.1. Основные параметры РМС
Параметр	Тип РМС					
	СП 50М	СП-68	СП-70	СП 75	СП-80	MLS
Дальность действия, км (число МРМ):						
канал курса нлн азимута	45	45	46	45	46	37
канал глиссады	18	18	18.5	18	18,5	37
или угла места канал дальности	(2)	(2)	(3)	(2)	(3)	37
Погрешность опреде- ления положения ВС						
						
у начала ВПП (2о);						
канал курса (ази- мута), м	18	13	8	13	8	6
канал глиссады,	0,3	0,3	0,15	0,15	0,15	0,6
градус (угла ме- ста, м)						
канал дальности.						
м			—	—	—	3U
Диапазон	частот, МГц:						
канал курса (ази- мута)	108,3... ...110,3	108,3... ...110,3	108...112	108...112	108.. .112	5031... .. .5090,7
канал глиссады (угла места)	332,6... .. .335	332,6... .. .335	328,6... .. .335,4	328,6... .. .335,4	328,6 ... .. .335,4	5031... .. .5090,7
канал дальности (маркерный)	75	75	75	75	75	960... ...1215
125
Т а блица 5.2. Нормы ICAO на параметры курсовых и глиссадных
радиомаяков РМС метрового диапазона
	Категория минимума погоды		
Параметр	1	II	III
Курсовой радиомаяк			
Минимальная дальность действия в го- ризонтальной плоскости, км:			
в секторе ±10° от линии курса	46	46	46
»	»	±10°. ..±35° относительно линии курса	31,5	31,5	31,5
Поляризация поля		'оризонтальная	
Максимальное значение вертикальной составляющей напряженности поля, РГМ	0,016	0,008	0,005
Минимальная напряженность поля в пре- делах зоны действия, мкВ/м	40	40	40
Допустимое отклонение линий курса от оси ВПП, м	±10,5	±7,5	±3,0
Максимальное значение искривлений ли- нии курса, РГМ:			
до точки А (рнс. 5.6)	0,031	0,031	0,031
от точки А до точки В (уменьшают ся по линейному закону)	+ 0,015	+0,005	+ 0.005
от точки В до точки С	0,015	—	—
от точки В до опорной точки 1LS	—«	0.005	0,005
от опорной точки до точки D		4	г		0.005
от точки D до точки Е (увеличива-		<		0,005 ...
ются по линейному закону)			...0,01
Частотный диапазон, МГц		108. ..111,975	
Отклонение несущей частоты от номи- нального значения, %:			
при одной несущей частоте	0,005	0,005	0,005
прн двух несущих частотах	0,002	0,002	0,002
Глубина модуляции несущей частоты каждым из напряжений 90 н 150 Гц на лннни курса, %	20±2	20±2	20± 1
Глиссадный радиомаяк			
Дальность действия в горизонтальной плоскости в секторе ±8° от оси ВПП,	18,5	18,5	18,5
КМ			
Поляризация поля		Горизонтальная	
Минимальная напряженность поля, мкВ/м, от границы зоны действия до высоты 30 (15) м	400	(400)	(400)
Допустимое отклонение угла глиссады, доли номинального угла глиссады	±0,075	±0.075	±0,04
Полусектор глиссады, доли номинального	0,07. ..0,14	0,12	0,12
угла глиссады Максимальные значения искривлений ли*			
ннн глиссады, РГМ:			
до точки С (А)	0,035	(0,035)	(0,035)
от точки А до точки В (уменьшают	—	0,03а	0,035...
ся по линейному закону)		0,023	.. .0,023
от точки В до опорной точки ILS	—	0,023	0,023
Частотный диапазон, МГц		328,6.. .335,4	
126
Продолж табл. 5.2
Параметр	Категория минимума погоды		
	I	П	III
Отклонение несущей частоты от номи- нального значения, %: при одной несущей частоте прн двух несущих частотах Глубина модуляции несущей частоты каждым нз напряжений 90 н 150 Гц на линии глиссады, %	0,005 0,001 37,5. . .42,5	0,005 0.001 37,5.. .42,5	0,005 0,001 37,5.. .42,5
ностн использования сигналов глис-
садного радиомаяка на заключитель-
ном этапе посадки, когда самолет
находится на расстоянии в несколь-
ко сот метров от антенны этого радио-
маяка (т. е. в ближней зоне, где
еще ие сформировалась ДНА). Кро-
ме того, в метровом диапазоне число
частотных каналов не превышает 40
и, как правило, отсутствует дально-
мерный канал. Все это снижает эф-
фективность РМС метрового диапа-
зона.
Основные параметры, характери-
зующие особенности и возможности
РМС, приведены в табл. 5.1. Пара-
метры даны для каналов «земля —
борт» в предположении равенства
погрешностей, вызываемых наземным
оборудованием, средой распростране-
ния сигналов н бортовым оборудова-
нием.
Нормы 1САО на основные пара-
метры наземного оборудования РМС
метрового диапазона приведены в
табл. 5.2 и табл. 5.3.
Нормы ICAO на угломерную под-
систему MLS регламентируют пара-
метры, от которых зависит правиль-
ность функционирования системы.
Зона действия УПС формируется
четырьмя радиомаяками: азимуталь-
ным АРМ-1, обратного азимута
АРМ-2, угломестным захода на по-
садку УРМ-1 и угломестным вырав-
нивания УРМ-2. Каждый из этих ра-
диомаяков обеспечивает информацию
об угловом положении ВС в опреде-
ленной части зоны действия, т. е. в
зонах захода на посадку (ЗЗП). об-
ратного азимута (ЗОА) и ВПП
(ЗВПП):
радиомаяк АРМ-1—в ЗВПП и в
части ЗЗП, ограниченной в верти-
кальной плоскости коническими по-
верхностями КП-1 ... КП-3 (рис. 5.7);
радиомаяк АРМ-2 (обслуживает
взлетающие или уходящие на второй
Рис. 5.6. Характерные точки на линии глиссады ЛГ (расстояния указаны в мет-
рах):
БМРМ, СМРМ, ДМРМ — ближиий, средний и дальний маркерные радиомаяки
127
Таблица 5.3. Нормы ICAO на параметры маркерных радиомаяков
Параметр	Маркерный радиомаяк		
	дальний	средний	ближний
Зона действия в вертикальной плоско-	600±200	300±100	150±50
сти, проходящей через ось ВПП, при снижении ВС под углом 3° и пролете радиомаяка, м Поляризация поля Напряженность поля в пределах зоны	1,5	Горизонтальная 1,5	1,5
действия, мкВ/м Опознавание (манипуляция)	2 тире/с	Чередование	6 тчк/с
Частота модуляции, Гц	400	2 тире/с н 6 тчк/с 1300	3000
круг ВС) — в ЗВПП и в ЗОА, огра-
ниченной в вертикальной плоскости
коническими поверхностями КП-1...
КП-3 (рис. 5.8);
радиомаяк УРМ-1 — в ЗВПП и в
части ЗЗП, ограниченной в верти-
кальной плоскости коническими по-
верхностями КП-1, 2 (рис. 5.9);
радиомаяк УРМ-2 (используется
при выравнивании) — в ЗВПП и
части ЗЗП, ограниченной в верти-
Рис. 5.7. Зона действия АРМ-1 в го-
ризонтальной (а) и вертикальной (б)
плоскостях:
АРМ-I и УРМ-1 — антенны азимутального
и угломестного радиомаяков; ТО MLS —
точка отсчета MLS
калиной плоскости коническими по-
верхностями КП-1, 2 (рис. 5.10).
Частотный диапазон угломерной
подсистемы составляет 5031...
5090,7 МГц. В пределах данного диа-
пазона имеются 200 частотных кана-
лов с разносом по частоте 0,3 МГц.
Допустимо отклонение частоты в на-
земном оборудовании не более чем
на ±10 кГц относительно номиналь-
ного значения несущей частоты дан-
ного канала. Стабильность частоты
должна быть такой, чтобы ее изме-
нение за 1 с не превышало ±50 Гц.
Спектр излучаемого сигнала должен
быть таким, чтобы средняя плотность
мощности на высоте более 600 м, из-
Рис. 5.8 Зона действия ЛРМ-2 в го-
ризонтальной (а) и вертикальной (б)
плоскостях:
АРМ-2 — антенна азимутального радиомая-
ка (обратного азимута)
меренная в полосе 150 кГц с цент-
ральной частотой, отстоящей не ме-
нее чем на 840 кГц от номинальной
частоты, не превышала —100,5
дБВт/м2 при передаче угловых функ-
ций и —95,5 дБВт/м2 при передаче
основных данных.
Функции угломерной подсистемы
предусматривают передачу следую-
щих угловых параметров: азимуталь-
ного угла при заходе на посадку с
низкой и высокой скоростью повто-
рения функции (функции Аз-1 и
АзС-1 соответственно); азимутально-
го угла прн уходе ВС на второй
круг или прн взлете ВС (Аз-2); угла
места при заходе на посадку (УМ-1)
и прн выравнивании (УМ-2), а так-
же передачу основных (ОД) и вспо-
могательных, а при дальнейшем раз-
витии MLS — азимутального угла в
пределах 360° (Аз-360). Функции
Аз-1 н АзС-1 предусматривают опре-
деление в пределах зоны действия
стороны нахождения ВС относитель-
но осн ВПП. При выходе ВС за пре-
делы сектора пропорционального на-
ведения направление полета указы-
вается с помощью сигналов клирен-
са и соответствующей им индикации
«Лети влево» или «Лети вправо».
Синхронизация функций при по-
следовательной передаче нх во вре-
мени на общей несущей частоте дан-
ного канала выполняется так, чтобы
исключалась интерференция сигналов
различных функций.
Формат сигнала угломерной под-
системы обеспечивает независимость
передачи информации каждым радио-
маяком. Регламентированные времен-
ные последовательности передачи
функций показаны на рис. 5.11. За
время, отведенное для каждой функ-
ции, последовательно передается сле-
дующая информация (рнс. 5.12): пре-
амбула, секторные сигналы, немоду-
лированные колебания при движении
луча антенны радиомаяка в прямом
(туда) и обратном (обратно) на-
правлениях и контрольный импульс
конца сканирования.
Преамбула содержит сигналы
«опорного времени» и опознавания
функции, которые передаются в ко-
дированной форме. Опорное время
приемника передается пятиразрядным
кодом с помощью фазовой манипу-
ляции несущей частоты со сдвигом
по фазе на 180°. Сигнал опознавания
функции передается также в виде
Рис. 5.9. Зона действия УРМ в го-
ризонтальной (а) и вертикальной (б)
плоскостях:
УРМ-1 —антенна угломестного радиомаяка;
ТО MLS — точка отсчета MLS
Рис. 5.10. Зона действия УРМ-2 в го-
ризонтальной (а) и вертикальной (б)
плоскостях:
УРМ-2 — антенна угломестиого радиомая-
ка (угла места при выравнивании)
128
5—668
129
Таблица
5,5. Временная последовательность передаваемой информации
каждой функции MLS
Вид информации	Номер тактового синхроимпульса						Временной интервал между началом передачи информации и началом функции, мс					
	АРМ-1	АРМ-1 (АзС-1) или АРМ-2	УРМ-1	УРМ-2	од	вд	АРМ-1	АРМ-1 (АзС-1) или АРМ-2	УРМ-1	УРМ-2	ОД	ВД
Преамбула	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Код Морзе	25	25	—	—	—	—	1,6	1,6	—	•—>	—	•—•
Сигнал для запирания при- емника	—	—	25	25					—		1,6	1,6	—	
Выбор антенны	26	26		—	—	—	1,664	1,664	—	—	Ь—	—
Сигнал ОС1	—	•—	27	—	•—	•—	—	—	1,728	•—	—	•—
Задний импульс ОС1	32	32	—1	—	•—	—	2,048	2,048	—	—	—	—
Левый импульс ОС1	34	34	—>	—	—	—	2,176	2,176	—	—	*—	—
Правый импульс ОС1	36	36	—	—	—	—	2,304	2,304	—	—	—	—
Тест импульс «туда»	38	38	——	-—>	—	•—	2,432	2,432	——	—	—	—
Сканирование «туда»1	40	40	29	29	—	—	2,560	2,560	1,856	1,856	—	—
Пауза	—	—	—	—	——	—	8,760	6,760	3,406	3,056	1——	—
Середина скана	—		—	—	—	•—	9,060	7,060	3,606	3,456	—	—
Сканирование «обратно» 1	—	—	—	—	—	—	9,360	7,360	3,806	3,856	—	—
Передача адреса	—	—	—	——	—	25	—	—	—	——•		1,600
»	данных	——	—	—	•—	25	33		—	——	—	1,600	2,112
»	битов четности	——	—	—	—	43	85	—	—		—	2,752	5,440
Тест импульса «обратно»	—	—	——	—	—	—'	15,560	11,560	1—	——	—	—
Конец принимаемой инфор-	—	—	—	—	45	89	15,688	11,688	5,356	5,056	2,880	5,696
м ации Конец запросного интервала времени	—	—	—	—	—	—	15,900	11,900	5,600	5,300	3,100	5,900
1 Начало и конец сканирования зависят от данного сектора пропорционального наведения.
со
пятиразрядного кода, позволяющего
опознать 31 различную функцию. Два
разряда проверки на четность слу-
жат для проверки последовательно-
сти, включающей код опорного вре-
мени и код опознавания.
Временные положения луча при
сканировании «туда» и «обратно»
должны быть симметричными по от-
ношению к средней точке сканиро-
вания. Погрешность несимметрии не
должна превышать ±10 мкс. Нормы
на параметры угломерных функций
приведены в табл. 5.4, где amax —
максимальный угол сканирования
луча; ta — временной интервал меж-
ду центрами сигналов, принимаемых
бортовой антенной при движении
сканирующего луча «туда» и «обрат-
но» (см. рис. 5.3); То — значение ta,
соответствующее а=0 (т. е. <р=0 илн
0 = 0); v — скорость сканирования;
/'ср — средняя частота повторения
функции.
Нормы на временную последова-
тельность передачи информации вну-
три каждой функции даны в
табл. 5.5.
Нормы ICAO на дальномерную
подсистему MLS предусматривают
использование оборудования канала
дальности радноснстемы блнжней на-
вигации VOR/DME, обеспечивающего
более высокую точность и дополни-
тельное число частотно-кодовых кана-
лов (оборудование DME/P).
Зона действия DME/P в горизон-
тальной плоскости ограничена окруж-
ностью радиусом ие менее 37 км и
центром в точке отсчета MLS. В вер-
тикальной плоскости зона действия
должна соответствовать зоне дейст-
вия угломерной подсистемы MLS.
Таблица 56. Кодовые интервалы
DME/P в режимах IA/FA
Индекс канала	Интервал между импульсами, мкс	
	Запрос	Ответ
X	12/18	12/12
Y	36/42	30/30
W	24/30	24/24
Z	21/27	15/15
Частотный диапазон DME/P со-
ставляет 960... 1215 МГц. В преде-
лах данного диапазона имеется 238
частотных каналов с разносом по
частоте 1 МГц. Рабочие частотные
каналы DME/P выбираются из числа
252 каналов стандартного оборудова-
ния DME. Дополнительное число ча-
стотно-кодовых каналов образуется
увеличением числа кодовых групп,
характеризуемых интервалом между
импульсами в сигнале запроса и сиг-
нале ответа (табл. 5-6). Общее число
частотно-кодовых каналов DME/P
равно 200, что расширяет возможно-
сти этого дальномера.
Точность DME/P определяется до-
пустимыми погрешностями измерения
дальности до расчетной точки при-
земления (точки отсчета MLS). Зна-
чения допустимых погрешностей из-
мерения дальности приведены в
табл. 5.7. В пределах указанных в
этой таблице расстояний погрешности
линейно уменьшаются по мере со-
кращения расстояния до опорной
точки MLS (ОТ MLS). Суммарная
погрешность дальномерной подснсте-
Т а блица 5.7 Допустимые погрешности DM Е/Р
Место в зоне действия MLS в вертикальной плоскости осн ВПП	Стандарты точности	Режим работы DME/P	Погрешности (2о), м	
			PFE	CMN
37 км до ОТ MLS	I и II	IA :.	±250	±68
9 км до ОТ MLS	1(11) I и II	FA IA	±85 (±85) ±100	± 18(± 12) ±68
На и над ВПП	1(11)	FA	±30(±12)	±18(±12)
В зоне действия АРМ-2	I и II	FA и IA	±100	±68
132
мы в опорной точке не должна пре-
вышать 30 м (2о).
В остальных участках зоны дейст-
вия MLS (кроме указанных в табл.
5.7) при угловом отклонении от вер-
тикальной плоскости, проходящей
через ось ВПП, на угол до ±40° до-
пускается линейное увеличение зна-
чения погрешности PFE в 1,5 раза.
Значения погрешности CMN не долж-
ны возрастать прн угловом отклоне-
нии ВС от оси ВПП.
Указанная точность дальномерной
подсистемы должна обеспечиваться,
если эффективность DME/P, т. е. от-
ношение числа ответных кодирован-
ных сигналов, обработанных борто-
вым запросчиком, к числу кодирован-
ных запросных сигналов не менее
50%.
5.3.	АППАРАТУРА РМС МЕТРОВОГО
ДИАПАЗОНА РАДИОВОЛН
Принцип формирования сигнала,
обрабатываемого в бортовом обору-
довании, зависит от типа РМС мет-
рового диапазона (системы типа ILS
илн СП-50) н от канала РМС.
Формирование сигнала в канале
K.jpca РМС типа СП-50 основано на
сложении излучаемых КРМ полей
колебаний несущей частоты и баланс-
но-модулироваиных колебаний той
же несущей с частотой модуляции
Е=60 Гц. Диаграмма /о(ф) антенны
КРМ, излучающая колебания несу-
щей частоты, перекрывает зону дей-
ствия радиомаяка (рис. 5.13), а диа-
грамма /д(ф), в пределах которой
излучаются балансно-модулирован-
ные колебания, имеет минимум излу-
чения вдоль линии курса ЛК (оси
ВПП). Напряженность поля баланс-
но модулированных колебаний плав-
но возрастает при угловом отклоне-
нии точки приема от линии курса.
Для передачи опорного сигнала, не-
обходимого для выделения угловой
информации, несущая частота моду-
лируется по амплитуде колебаниями
поднесущей частоты /'□=10 кГц,
которые частотно-модулированы на-
пряжением с частотой F = 60 Гц.
Напряженность поля несущей час-
тоты вблизи от линии курса практи-
чески не зависит от углового поло-
жения точки приема:
е„ = Em (1 + тЛ sin [2П/ +
-Ь (Д2„/2) sin 2/]) sin orf.
где Ет—амплитуда напряженности
поля; тП — коэффициент глубины
амплитудной модуляции; ХЙП — де-
виация частоты, £2п=2лРп и Q = 2nF.
Фазы балансно-модулированных
колебаний с частотой модуляции
60 Гц справа н слева от линии кур-
са отличаются на 180°. Напряжен-
ность поля балансно модулированных
колебаний
во = Em6f6 (?) sin Ut sin ы/,
где Етб — амплитуда напряженности
поля в максимуме /с(<;).
Результирующее. поле в дальней
зоне при равенстве или сдвиге на
180° фаз в точке приема колебаний
несущей частоты и балансно-модули-
рованных колебаний описывается вы-
ражением
ер = ен + еб = Ещ 11 +
+ m„ sin[2n/+ (Д2„/2) sin 2/] +
4-Л1 sin 2/J sin <о/,
где Л1=£тб[б(<р)/£т — коэффициент
глубины пространственной амплитуд-
ной модуляции.
Принимаемый сигнал амплитудно-
модулнрованный. Глубина модуляции
зависит от углового отклонения ВС
от линии курса, а фаза огибающей —
от стороны отклонения. На линии
курса М = 0.
Формирование сигнала в канале
глиссады РМС типа СП-50 базирует-
ся на использовании двух пересекаю-
щихся ДН, в пределах которых излу-
чаются балансно-модулированные ко-
лебания с частотами модуляции F'y =
= 45 Гц и Е'2=75 Гц (рис. 5.14).
В дальней зоне амплитуды напря-
женностей полей следующие:
ei =	sin 2j/ sin w/;
ei = £^2/2(6) sin sin a>t,
где E„, i,2— максимальные амплитуды
сигналов; f 1.2(6)— диаграммы на-
правленности антенн, создающих со-
ответственно поля et н е2.
Результирующая напряженность
поля имеет вид
ev =	+ «2 — [Emifi (В) sin2j7 +
+ Em2f2 (A) sin 2^] sin a>t =
-	(A) + Em2f2 (fl)] X
sin 2j7 + M2 sin 2^) sin wt,
133
Рис. 5.13. Диаграммы направленности антенн и спектральный состав сигналов
курсового радиомаяка (а), низкочастотные сигналы и положения стрелки инди-
катора курса (б) и структурная схема курсового приемника РМС типа СП-50 (в)
Рис. 5.14. Диаграммы направленности антенн и спектральный состав сигналов
глиссадного радиомаяка (а), низкочастотные сигналы и положения стрелки ин-
дикатора глиссады (б) и структурная схема глиссадного приемника РМС типа
СП-50 (в)
Рис. 5.15. Диаграммы направленности антенн и спектральный состав сигналов
курсового радиомаяка (а), низкочастотные сигналы и положения стрелки инди-
катора курса (б) и структурная схема курсового радиоприемника РМС типа
ILS (в)
134
fg (в)	f,(e)
Рис. 5.16. Диаграммы направленности антенн и спектральный состав сигналов
глиссадного радиомаяка (а), низкочастотные сигналы и положения стрелки ин-
дикатора глиссады (6) и структурная схема глиссадного радиоприемника РМС
типа ILS (в)
Ш
где коэффициенты глубины простран-
ственной модуляции
Ml = ^1/1(0)/[£mi/i (6) +
4- £m2/2(0)];
М2 — Em2f2 (6)/[£ml/l (6) 4-
4- ^2/2 (6)] •
Линия глиссады расположена по
линии пересечения ДН в вертикаль-
ной плоскости, которой соответствует
условие Л11 = М2 и РГМ = М2—М,=0.
Формирование сигналов в каналах
курса и глиссады систем типа ILS
происходит при сложении полей ам-
плитудно-модулированных и балаис-
но-модулированных колебаний, при-
чем ДН антенны, излучающей ампли-
тудно-модулированные колебания в
КРМ, имеет максимум в горизон-
тальной плоскости, а в ГРМ — в вер-
тикальной плоскости под углами,
соответствующими нулевым значени-
ям ДН антенн, излучающих баланс-
но-модулированные колебания, в тех
же плоскостях (рис. 5.15, а и 5.16, а).
В пределах ДН Л (<р, 6) излучают-
ся амплитудно-модулированные коле-
бания с частотами модуляции F\ и
Fb а в пределах ДН f2 (<р, 6) — ба-
лансно-модулироваиные колебания с
теми же частотами модуляции, фазы
которых в обоих лепестках ДН отли-
чаются на 180°:
ei = Emifi (?. 6)[( 1 4- mi sin QiO 4-
4- (1 4- m2 sin B2/)] Sin
«2 = Em2f2 (?, 6) [(1 4- m2 sin Q2t) —
— (1 4- mi sin 2j/)] sin wt.
Результирующее поле при равен-
стве глубин модуляции гп1 = т2=т и
при равенстве фаз токов, питающих
антенны, в дальней зоне КРМ в за-
висимости от <р или ГРМ в зависи-
мости от 6 имеет вид
ер = «I 4- е2 = 2Em{fi (у, 0) {1 4-
4- 0,5m [1 + Дт2/2-(?. 0)/£mi/i (Т.
е>] sin Q2t 4- 0,5т [1 — Em2f2 (<f,
6)/£ml/l (?, 0)1 sin sin =
= 25т1/г (ч>, 0) (1 4- Mi sin 4-
4- M2 sin BjO sin
где коэффициенты глубины простран-
ственной модуляции:
Mi = 0,5m X
X [1 — Ет2/2(Ч, 0)/^ml/l (¥.0)];
Af2 = 0,5m X
X [1 + Em2f2(<f, 6)/£ml/i(?, 0)].
Выражение для РГМ следующее:
РГМ = M2 — Mi =
= mEm2f2(<f, 0)/£mi/i(?, 0)-
Линии курса (глиссады) соответст-
вует угол ф=0 (0=0), при котором
РГМ = 0.
Формирование сигналов в маркер-
ном канале осуществляется путем
излучения высокочастотных колеба-
ний, модулированных по амплитуде
и манипулированных определенным
135
кодом в соответствии с местом рас-
положения МРМ (см табл. 5.3). При
двухмаркерном варианте сигналы
БМРМ и ДМРМ модулированы час-
тотой 3000 Гц, но отличаются мани-
пуляцией (точки в БМРМ и в
ДМРМ).
Принимаемый МРП сигнал после
детектирования проходит через
фильтр, настроенный на данную час-
тоту модуляции, и включает схему
звонковой и тональной сигнализации,
которая выдает сигналы в соответст-
вии с кодом манипуляции. Сигнал
МРМ подается также на сопряжен-
ные с аппаратурой посадки устрой-
ства.
Принцип действия каналов кур-
са и глиссады РМС типов СП-50 и
1LS основан на направленном излу-
чении модулированных колебаний.
При сложении полей, излучаемых
разными антеннами радиомаяков, ин-
формативные параметры принимаемо-
го сигнала однозначно определяют
угловое отклонение точки приема от
заданной посадочной траектории в
горизонтальной (для канала курса)
и вертикальной (для канала глисса-
ды) плоскостях.
Принцип действия канала курса
РМС типа СП-50 иллюстрирован
рис. 5.13. Сигнал, принимаемый ан-
тенной А КРП. представляет собой
высокочастотное колебание, промоду-
лированное по амплитуде напряже-
нием с частотой F и напряжением
поднесущей частоты Fu, которое в
свою очередь модулировано по часто-
те напряжением с частотой F. Глу-
бина амплитудной модуляции с час-
тотой F увеличивается с отклонени-
ем ВС от ЛК (оси ВПП).
На выходе детектора высокочас-
тотного тракта бортового приемника
Прм действуют два сигнала, которые
разделяются фильтрами Ф-1 и Ф-2.
Фильтр Ф-1 выделяет сигнал пере-
менной фазы полученный в ре-
зультате амплитудной модуляции.
Амплитуда этого сигнала пропорцио-
нальна М, а фаза принимает значе-
ния 0 или 180° в зависимости от зна-
ка q Сигнал с Ф-2 представляет со-
бой частотно-модулированные подне-
сущие колебания. Эти колебания
после ограничителя Огр поступают
на частотный детектор ЧД. С послед-
него снимается опорное напряжение
и_ — сигнал постоянной фазы, ам-
плитуда и фаза которого не зависят
от углового положения точки приема.
Сигналы и_ и и- после усилителей
У-1 и У-2 поступают на фазовый де-
тектор ФД, значение напряжения на
выходе которого пропорционально
амплитуде, а полярность — фазе и
Это напряжение поступает в инди-
каторы курса ИК и систему автома-
тического управления САУ.
Линия курса соответствует углу
<р=0, при котором М = 0и сигнал пе-
ременной фазы также равен нулю.
Принцип действия канала глисса-
ды РМС типа СП-50 (см. рис. 5.14)
основан на формировании высокоча
стотного поля, модулированного дву
мя напряжениями с частотами F'i и
F'2, причем разность глубин модуля-
ции этих напряжений в вертикальной
плоскости зависит от углового поло-
жения ВС относительно Л Г, иа кото-
рой коэффициенты глубины простран
ственной модуляции равны, т. е.
A!i =М2.
На выходе бортового приемника
Прм при приеме антенной А сигнала
КРМ действуют колебания и, и с
частотами /?|=2/7'1 = 90 Гц и F2 =
—2F'2= 150 Гц. Напряжения и, и и2
разделяются фильтрами Ф-1 и Ф-2.
детектируются (Д-1 и Д-2) и посту-
пают на схему сравнения СС На-
пряжения на нагрузке детекторов
Ut=kMi и U2=kM2, где k — коэффи-
циент, зависящий от параметров при
емиого устройства. Сигнал с выхода
СС, пропорциональный РГМ=М2—Mi,
поступает на индикатор глиссады ИГ
и в САУ. На линии глиссады этот
сигнал равен нулю, так как РГМ=0.
Принцип действия каналов курса
п глиссады РМС типа ILS аналоги-
чен. Отличие заключается только в
том, что поле ГРМ в вертикальной
плоскости формируется с участием
земной поверхности и больше, чем
поле КРМ, подвержено дестабилизи-
рующему влиянию параметров отра-
жающей земной поверхности. Высо-
кочастотный сигнал, принимаемый
КРП или ГРП, представляет собой
колебания, модулированные двумя
напряжениями с частотами Г, = 90 Гц
и F2= 150 Гц
При угловом отклонении точки
приема от ЛК в горизонтальной плос-
кости (см. рис. 5.15) или ЛГ в вер-
тикальной плоскости (см. рис. 5.16)
изменяется РГМ. После приемника
Прм сигналы с частотами fj и Г2
разделяются фильтрами Ф-1 и Ф-2,
детектируются (Д-1—Д-2) и посту-
пают на схему сравнения СС. На вы-
i36
ходе детекторов Д-1 и Д-2 выпрям-
ленные напряжения и U2 пропор-
циональны глубинам пространствен-
ной модуляции М, и М2 сигналов с
частотами F\ и F2. При полете ВС по
ЛК (ЛГ) Л11=Л12, т. е. РГМ = 0, по-
этому напряжение, поступающее на
ПК и ИГ (индикаторы курса и глис-
сады) и в САУ, также равно нулю.
При угловом отклонении ВС от ЛК
(ЛГ) возрастает значение РГМ, а
значение и знак выходного напряже-
ния характеризуют значение и сторо-
ну отклонения ВС от посадочной
траектории.
Двухканальный принцип формиро-
вания поля применяется в системах
типа 1LS, отвечающих требованиям
II и III категории ICAO, например,
в системах СП-70 и СП-80 для умень-
шения влияния отраженных от мест-
ных объектов сигналов. Построенные
по двухканальному принципу КРМ и
ГРМ имеют основной (узкий) и до-
полнительный (широкий) каналы (см.
рис. 5.5).
Узкий канал КРМ работает на ан-
тенную систему, формирующую ДН,
ширина которой в 3 .. .4 раза уже,
чем в одноканальном КРМ, и состав-
ляет 6... 10° по уровню половинной
мощности. С помощью этого канала
осуществляется выведение ВС на по-
садку.
Широкий канал КРМ (канал кли-
ренса) предназначен для указания
направления полета, необходимого
для вхождения ВС в зону действия
узкого канала. Антенны этого канала
формируют двухлепестковую ДН, ми-
нимум которой совпадает с линией
курса. Ширина каждого лепестка
30... 40°, а максимум ориентирован
под углом 15... 20° к линии курса.
Для подавления сигналов канала
клиренса, отраженных от местных
объектов и принимаемых на ВС при
малых отклонениях от линии курса
(когда превалирует сигнал узкого
канала), несущая частота сигнала
широкого канала отличается от несу-
щей основного канала на 5... 14 кГц
(частотный клиренс).
Двухканальный принцип формиро-
вания зоны ГРМ основан на компен-
сации излучения ГРМ под малыми
(до 1,5°) углами к горизонту в зоне
расположения возможных отражаю-
щих местных объектов. Дополнитель-
ный канал (канал клиренса) ис-
пользуется для получения информа-
ции о положении глиссады при за-
ходе ВС на посадку в области ском-
пенсированного излучения основного
канала.
Точность бортового оборудования
определяется особенностями схемно-
конструктивного построения аппара-
туры, стабильностью питающей сети,
постоянством и значением окружаю-
щей температуры. Выходной сигнал
канала курса (глиссады), т. е. ток
на выходе бортового оборудования,
связан с информативным параметром
принимаемого сигнала РГМ (или М)
соотношениями /К(г)=£б.пХРГМ или
/к=5б.пА1, где п — крутизна ха-
рактеристики бортового приемника,
равная 5б.п=/гАт.оГ,то; k—коэффи-
циент пропорциональности, завися-
щий от построения тракта обработки
сигнала; Кт.о — коэффициент переда-
чи этого тракта; Um0 —среднее зна-
чение амплитуды сигнала (напряже-
ния несущей частоты) на входе де-
тектора бортового приемника. По-
этому изменение Кт,о или Um0 при-
водит к погрешностям определения
положения линии курса (глиссады).
Наибольшее влияние на коэффи-
циент передачи тракта обработки сиг-
нала оказывает изменение питающе-
го напряжения бортсети, а также
изменение параметров бортовой ап-
паратуры в процессе работы и прн
вариациях температуры. Кроме того,
Кто зависит от отклонений моду-
лирующих частот принимаемого сиг-
нала от значений, соответствующих
частотам настройки фильтров тракта
обработки сигналов, т. е. Fi=90 Гц
и F2= 150 Гц.
Согласно существующим нормам
при действии дестабилизирующих
факторов допускаются следующие
максимальные отклонения выходных
сигналов канала курса или глиссады
(в мкА) при изменении:
питающего напряжения от 24
до 30 В.....................±5,5
параметров аппаратуры во вре-
мя непрерывной работы в тече-
ние 24 ч при температуре ±50°С
и влажности 95%..............±17
температуры от —40 до ±55°С ±17
частоты модуляции на ±1,5% ±11
Для обеспечения постоянства на-
пряжения несущей частоты на входе
детектора приемника необходима ста-
бильная линейная характеристика
АРУ в диапазоне изменений входного
137
сигнала примерно от 5 до 105 мкВ
по каналу курса и от 10 до 105 мкВ
по каналу глиссады. Допускается не-
равномерность характеристики АРУ
не более 20%.
Нормы иа параметры бортовой
аппаратуры РМС типа СП-50 и ILS
определяют допустимые отклонения
основных параметров в процессе
эксплуатации Номинальные значения
этих параметров устанавливаются
при периодической лабораторной про-
верке и калибровке бортовой аппа-
ратуры. Нормированные высокочас-
тотные сигналы, имитирующие сиг-
I алы КРМ и ГРМ, подаваемые на
вход КРП и ГРП, называются стан-
дартными сигналами. Значения ряда
параметров зависят от типа индика-
торов, отличающихся током полного
отклонения стрелки, равным ±150
(И-150) или ±250 мкА (И-250).
Стандартный сигнал центрирова-
ния канала курса в режиме СП-50
представляет собой высокочастотное
напряжение (частота его равна лю-
бой из частот каналов этой системы),
модулированное по амплитуде с глу-
биной модуляции 30% напряжением
с центральной частотой 10 кГц±
±100 Гц, которое, в свою очередь,
частотно-модулировано напряжением
с частотой 60 Гц при девиации
1,1 кГц±10 Гц.
Стандартный испытательный сиг-
нал отклонения канала курса в ре-
жиме СП-50 формируется путем мо-
дуляции по амплитуде стандартного
сигнала центрирования синусоидаль-
ным напряжением с частотой 60 Гц
при коэффициенте глубины модуля-
ции 17,5%.
Стандартный сигнал центрирова-
ния канала курса (глиссады) в ре-
жиме ILS и глиссады в режиме СП-50
представляет собой высокочастотное
напряжение, частота которого равна
любой из частот каналов этой систе-
мы, модулированное по амплитуде
синусоидальными напряжениями с ча-
стотами (90 ±2,7) Гц и (150±4,5) Гц,
с глубинами модуляции, равными
20% для канала курса и 40% для
канала глиссады. Фазы модулирую-
щих напряжений стандартного сиг-
нала канала курса должны изменять-
ся по времени так, чтобы нулевые
фазы этих напряжений совпадали в
каждый третий период с частотой
90 Гц и каждый пятый — с частотой
150 Гц и далее возрастали в одном
и том же направлении.
В стандартном сигнале центриро-
вания канала курса допустима
РГМ<£0,002.
Стандартный испытательный сиг-
нал отклонения канала курса (глис-
сады) в режиме ILS и канала глис-
сады в режиме СП-50 формируется
из стандартного сигнала центрирова-
ния канала курса (глиссады) путем
такого изменения глубин модуляции
несущей частоты напряжением 90 и
150 Гц, при котором РГМ = 0,092±
±0,002. Ток стандартного отклонения
индикатора курса (глиссады), т. е.
ток, протекающий через рамку инди-
катора курса (глиссады) при подаче
на вход КРП (ГРП) стандартного
испытательного сигнала канала кур-
са (глиссады), должен быть равен
при индикаторе И-150 для канала
курса 90 мкА в режиме ILS и
150 мкА в режиме СП-50, а для ка-
нала гли-’сады 78 мкА в режимах
1LS и СП-50. При индикаторе типа
И 250 токи стандартного отклонения
равны 150 мкА в режиме ILS и
250 мкА в режиме СП-50 для кана-
ла курса и 130 мкА в режимах СП-50
и ILS для канала глиссады.
Значения основных стандартизи-
рованных параметров КРП и ГРП
определяются значениями напряже-
ний стандартного испытательного
сигнала и тока индикатора каналов
курса и глиссады.
Чувствительность — минимальное
значение стандартного испытательно-
го сигнала отклонения, при котором
включена сигнализация нормальной
работы и ток индикатора равен оп-
ределенному значению тока стандарт-
ного отклонения.
Стабильность центрирования —
пределы изменения тока индикатора
при определенном диапазоне измене-
ния напряжения стандартного испы-
тательного сигнала центрирования.
Неравномерность характеристики
АРУ — относительное изменение тока
индикатора при определенном диапа-
зоне изменения напряжения стан-
дартного испытательного сигнала от-
клонения.
Параметры бортовой посадочной
аппаратуры приведены в табл. 5.8,
а в табл. 5.9 даны нормированные
значения этих параметров.
Требования к бортовым приемным
устройствам РМС типа ILS регла-
ментированы ICAO.
Требования к курсовому радио-
приемнику содержат предельные зна-
138
Таблица 5.8. Сравнительные характеристики и параметры бортовой
аппаратуры РМС метрового диапазона
Параметр, характеристика	Тип аппаратуры			
	Курс МП-1	Курс МП-2	Ось-1*	Курс МП-70*
Режим работы Диапазон	частот.	1LS. СП-50, VOR	1LS, СП-50, VOR	1LS. СП-50	ILS. СП-50, VOR
КРП	108. . .117,9	108. . .117.95	108.1. . .111.9	108. . 117,95
ГРП	329,3. . .335,0	329,3. . .335	329.3—335	329,15. . .335
МРП Число частотных ка- налов:	75	75	75	
КРП	100	200	20	200
ГРП	20	20	20	40
МРП Интервал между ча- стотными каналами, кГц:	1	I	1 200	1 50
КРП	юо	50		
ГРП	300	300	300	150
Способ перестройки частотных каналов	Механический	Механический	Электронный	Электронный
Характеристика	Только в зо-	Только в зонах	С использованием	С использованием
встроенного контроля	нах действия радиомаяков	действия радиомаяков	генераторов стимулирующих сигналов	генераторов стимулирующих сигналов
Масса комплекта, кг	36,95	32,4	14	35
Объем	моноблока, ДМ8 Потребляемая мощ- ность от сети:	30.25	30.34	22,4	43
115 В, 400 Гц, В А	350	250	—	160
36 В. 400 Гц В А		—	——•	40
27 В постоянного тока, Вт	160	150	50	20
• Сдвоенный комплект.
Таблица 5.9. Основные технические требования на отечественную
бортовую аппаратуру
Параметр	Капал курса	Канал глиссады
Чувствительность по срабатыванию флажкового сигнализа- тора, мкВ	5	12
Точность центрирования (За), мкА, в аппаратуре I (II) ка- тегории	Ю(7)	12(12)
Величина стандартного отклонения, мкА, при РГМ = 0,093 (0,092)	90	(79)
Неравномерность характеристики АРУ, %, в диапазоне входных сигналов 15—10 000 мкВ (25—10 000 мкВ)	25	(20)
Избирательность, дБ, при расстройке ±40 кГц (±300 кГц)	60	(60)
Симметрия тока отклонения, %	4	4
Нелинейность изменения тока отклонения, %, в диапазоне значений РГМ 0 ... ±0,175 (0 ... ±0,155)	(Ю)	10
КСВ на входе приемника	5	5
139
чеиия параметров, определяющих ка-
чество его работы. Допустимые сред-
ние квадратические значения выход-
ного сигнала канала курса при
РГМ = 0 (зависящие от скорости сни-
жения ВС, так как допустимые бо-
ковые смещения ВС при посадке
являются функцией этой скорости)
составляют:
Скорость ВС, км/ч 105	180	210
Отклонения выход-
ного сигнала ка-
нала курса, мкА, в
аппаратуре кате-
гории минимума
ICAO:
I............. 13	13	7
II............ 9	7	5
Минимальная чувствительность КРП
12 мкВ.
Коэффициент усиления низкочас-
тотного тракта КРП при индикато-
ре типа И-150 должен быть таким,
чтобы увеличение уровня одного мо-
дулирующего напряжения на 2 дБ
(т. е. увеличение глубины модуляции
до 25,2%) при одновременном
уменьшении уровня другого напря-
жения на 2 дБ (т. е. уменьшении т2
до 15,9%) приводило к изменению
выходного тока на 90 мкА, когда
амплитуда стандартного сигнала
центрирования равна 1 мВ.
Требования к характеристике
АРУ КРП сводятся к тому, чтобы
при изменении стандартного сигнала
отклонения от 15 до 100 мВ напря-
жение с частотой 150 Гц на выходе
оконечного усилителя менялось не
более чем на ±1,5 дБ.
Требования к глиссадному прием-
нику регламентируют средние квад-
ратические отклонения выходного
сигнала, которые при РГМ=0 для
ГРП I категории ^±12 мкА, а для
ГРП II категории минимума ICAO
±9 мкА.
Минимальная чувствительность
ГРП 20 мкВ.
Коэффициент усиления низкочас-
тотного тракта ГРП при индикаторе
типа И-150 должен быть таким, что-
бы при увеличении уровня одного
модулирующего напряжения на 1 дБ
(т. е. увеличении до 44,9%) при
одновременном уменьшении уровня
другого модулирующего напряжения
на 1 дБ (т. е. уменьшение т2 до
35,7%) приводило к изменению вы-
ходного тока на 79 мкА, когда ам-
плитуда стандартного сигнала цент-
рирования равна (600± 100) мкВ.
Требуется, чтобы характеристика
АРУ ГРП при изменении стандарт-
ного сигнала отклонения от 2-10-2
до 100 мВ обеспечивала постоянство
напряжения с частотой 150 Гц на
выходе оконечного усилителя в пре-
делах ±1,5 дБ.
Предусматривается включение
сигнализации предупреждения об от-
казе КРП, ГРП (флажковая сигна-
лизация) при пропадании частот мо-
дуляции.
Бортовая иавигационио-посадоч-
кая аппаратура КУРС МП-2 состоит
из антенной системы (курсовая, глис-
садная и маркерная антенны с уст-
ройствами согласования и деления
мощности) и двух комплектов аппа-
ратуры, которые могут работать од-
новременно или резервировать друг
друга, а также селектора режима,
блока коммутации и комбинирован-
ных пилотажных приборов. В состав
каждого из комплектов входят: кур-
совой радиоприемник КРП-200П,
глиссадный радиоприемник ГРП-20П,
маркерный радиоприемник МРМ-ЗПМ,
навигационное устройство УН-2П,
блок сигнализации готовности БСГ,
пульт управления ПУ; селектор кур-
са СК и устройство баланса нуля
фазового детектора УБ.
Основные параметры аппаратуры
КУРС МП-2 приведены в табл. 5.10,
а основные параметры антенн — в
табл. 5.11.
Курсовая антенна обычно пред-
ставляет собой два симметричных
полуволновых вибратора, укреплен-
ных в радиопрозрачном носовом об-
Рис. 5.17. Схема подключения курсо-
вой и глиссадной антенн к аппарату-
ре КУРС МП-2:
АК, АГ — антенны курсовая и глиссадная:
ДМ — делители мощности: ФНЧ — фильтр
нижних частот; СУ — согласующее устрой-
ство; К-1, К-2 комплект I и 2
140
Таблица 5.1.0. Основные параметры аппаратуры КУРС МП-2
	Канал		
Параметр	курса	глиссады	маркерный
Относительная стабильность ча- стоты гетеродина, % Чувствительность при отноше- сигнал нии шум -6 дБ’ мкВ Крутизна характеристики бор- тового приемника в режиме: «ILS»	9-Ю-3 3 150± 15 мкА	ю-2 20 132±13 мкА	0,6-10~2 103 в режиме «Посадка»; 150—в режиме «Маршрут»
«СП-50»	0.093 РГМ 250±25 мкА	0,092 РГМ 132±13 мкА	
Стабильность нуля выходного сигнала, мкА, в режиме: «ILS» «СП-50» Избирательность по соседнему каналу, дБ Полоса пропускания ВЧ тракта на уровне 6 дБ, кГц Диапазон напряжений на входе при неравномерности характе- ристики АРУ не более 1,5 дБ, мкВ	17,5 М% ±5 ±8 70 40- 7,5.. ,105	0,092 РГМ ±10 ±1.0 60 15 50...105	300 150...105
текателе (рис. 5.17). Сиифазиость пи-
тания плеч антенн достигается с по-
мощью фидеров, длина которых от-
личается на 0,5Х. Полосковая двух-
элементная антенна имеет горизон-
тальную поляризацию. Принимаемый
антенной сигнал поступает на фильтр
нижних частот ФНЧ, предназначен-
ный для уменьшения влияния сигна-
лов, излучаемых передатчиком РСБС.
Глиссадная антенна также полос-
ковая и представляет собой симмет-
ричный полуволновой вибратор, на-
клеенный на стекле кабины или на
радиопрозрачном носовом обтекателе
БС. Антенна имеет горизонтальную
Таблица 5.11. Параметры антенн
Параметр	Полосковая курсовая	Полосковая глиссадная	Резонаторная маркерная
Поляризация Диапазон частот, МГц КСВ по напряжению, дБ Эффективность антенны, дБ Ослабление поля вертикальной поляризации, дБ Неравномерность ДН в гори- зонтальной плоскости в секторе ±90° от продольной оси ВС, дБ	Горизонталь- ная 108. ..118 5 10 10 10	Горизонталь- ная 328,6.. .335,4 5 10 10 10	Горизонталь- ная 75 5
141
комплект
поляризацию. Для согласования по-
лосковой антенны с приемниками и
обеспечения синфазного питания плеч
вибратора используется согласующее
устройство
Маркерная антенна может быть
выполнена в виде прямоугольного ре-
зонатора, в котором размещен несим-
метричный укороченный вибратор.
Курсовой приемник КРП-200П
(рис. 5.18) супергетеродинный с двой-
ным преобразованием и кварцевой
стабилизацией частоты обеспечивает
прием, усиление и детектирование
сигналов КРМ на 200 фиксирован-
ных частотных каналах и сигналов
радиомаяка VOR на 180 частотных
каналах. В приемнике для перестрой-
ки УВЧ используется механическое
устройство, позволяющее выбрать
одну из десяти частот с интервалом
1 МГц перекрывающих рабочий диа-
пазон 108... 117,95 МГц. Полоса
пропускания УВЧ составляет 2,2 ±
±0,7 МГц, что обеспечивает одно-
временное прохождение сигналов на
20 смежных фиксированных частотах
с интервалом между ними 50 кГц.
Резонансная характеристика УВЧ
обеспечивает избирательность прием-
ника по зеркальному каналу не ме-
нее 70 дБ. Синхронно с УВЧ с ин-
тервалом, также равным 1 МГц, пе-
реключается первый гетеродин на ча-
стоты 98,1 ... 107,1 МГц.
Первый УПЧ перестраивается ч
диапазоне 9,9... 10,85 МГц на 10
фиксированных частот с интервалом
100 кГц одновременно со вторым ге-
теродином и обеспечивает на каждой
частоте настройки прием двух сигна-
лов, разнесенных на 50 кГц.
Первая промежуточная частота и
соответствующая ей частота второго
гетеродина преобразуются в две про-
межуточные частоты, равные 500 и
550 кГц. Для их разделения исполь-
зуются ФСС с полосой пропускания
около 40 кГц. Фильтры переключают-
ся коммутирующим устройством.
Если последняя цифра фиксирован-
ной частоты настройки приемника
«0», то подключается фильтр на
550 кГц, а если «5», то на 500 кГц.
После второго УПЧ сигнал детек-
тируется. С выхода детектора сни-
маются низкочастотные сигналы, не-
сущие информацию об угловом от-
клонении точки приема от линии
курса, и звуковые сигналы опознава-
ния.
Рис. 5.19. Структурная схема каналов
УН-2П;
ПФ — полосовой фильтр; УО — усилитель-
ограничитель. ЧД — частотный детектор;
РФ — режекторный фильтр; У-1,2 — усили-
тели сигнала с частотой 60 Гц; ФД — фа-
зовый детектор; УБ — устройство баланса;
У-3 — усилитель сигналов с частотами 90
и 150 Гц; Ф-90, Ф-150 - фильтры сигналов
с частотами 90 и 150 Гц; Д — выпрямите-
ли (детекторы); ек сп, ек ILS — выходные
сигналы каналов курса СП-50 и ILS;
Гот. К СП. Гот К ILS— сигналы готовно-
сти (исправности) каналов курса СП-50 и
1LS
В КРП применена усиленная АРУ
по высокой и промежуточной часто-
там.
Навигационно-посадочное устрой-
ство УН-2П (рис. 5.19) разделяет и
преобразует низкочастотные сигналы,
поступающие с КРП-200П.
В режиме «СП-50» сигнал, посту-
пающий на УН-2П, представляет со-
бой напряжение поднесущей частоты
10 кГц, частотно-модулированное на-
пряжением постоянной фазы с часто-
той 60 Гц, и напряжение переменной
фазы этой же частоты 60 Гц. Сигна-
лы 10 кГц и 60 Гц разделяются
фильтрами ПФ и РФ. После частот-
ного детектора напряжение постоян-
ной фазы фильтруется, усиливается
и направляется на фазовый детектор
ФД одновременно с усиленным напря-
жением переменной фазы. Выходное
напряжение фазового детектора ен
подается на бортовые индикаторы и
вычислитель САУ. Напряжение посто-
янной фазы с ФД поступает также в
блок сигнализации готовности, где
формируется сигнал исправности ка-
нала курса. Баланс канала «СП-50»
регулируется при выключенном на-
пряжении переменной фазы с по-
143
Таблица 5.12. Основные параметры аппаратуры ОСЬ-1
		Канал	
Параметр	курса	глиссады	маркерный
Относительная стабильность ча- стоты гетеродина, % Чувствительность при пол- ностью действующей АРУ, мкВ Крутизна характеристики бор- тового приемника в режиме: «ILS» «СП-50»	0,01 10 150±15 мкА 0,093 РГМ 250±25 мкА	0,01 20 132±13 мкА 0 092 РГМ 132±13 мкА	0,01 103 в режиме «Посадка», 150 в режиме «Маршрут»
Стабильность нуля выходного сигнала, мкА, в режиме: «ILS» «СП-50» Избирательность по соседнему и зеркальному каналам, дБ Полоса пропускания УВЧ и УПЧ иа уровне 6 дБ, кГц Диапазон напряжений на вхо де при неравномерности харак- теристики АРУ не более 1,5 дБ, мкВ	17,5 М% ±8 ±8 80 40 10. ,.1О5	0,092 РГМ ±10 ±10 60 150 20.. 105	100 1,5-103.. ,10s
мощью резистора в цепи фазового де-
тектора (устройство баланса).
В режиме «1LS» сигнал с
КРП-200П, содержащий напряжения
с частотой модуляции 90 и 150 Гц,
усиливается и подается на фильтры
Ф-90 и Ф-150, настроенные на часто-
ты 90 и 150 Гц. Детекторы выпрям-
ляют эти напряжения и формируют
ток, пропорциональный их разности
b.cils, который подается на бортовые
индикаторы и вычислитель САУ. Ток
из общей цепи детектора, пропорцио-
нальный сумме напряжений 90 и
150 Гц, используется для формирова-
ния сигнала готовности.
Глиссадный приемник ГРП-20П
(см. рис. 5.18) супергетеродинный с
двойным преобразованием частоты.
Частоты гетеродинов стабилизирова-
ны с помощью кварцевых резонато-
ров.
Принимаемый сигнал проходит че-
рез преселектор с полосой пропуска
ния 7 МГц и преобразуется смесите-
лем в сигнал первой промежуточной
частоты 55 МГц. Частота гетеродина
перестраивается с помощью механиз-
ма перестройки. В усилитель второй
промежуточной частоты б.З МГц
включен ФСС, обеспечивающий изби-
рательность приемника по соседним
каналам. В глиссадном приемнике
применена усиленная АРУ обоих
УПЧ.
Схема низкочастотной части
ГРП-20П аналогична схеме канала
ILS УН-2П. С детектора напряжения
с частотами 90 и 150 Гц, амплитуды
которых пропорциональны угловому
отклонению точки приема в верти-
кальной плоскости от линии глисса-
ды, поступают в усилитель низкой
частоты, затем разделяются фильтра-
ми и детектируются амплитудными
детекторами. Разность токов детекто-
ров ег, пропорциональная РГМ при-
нимаемого сигнала, подается на бор-
товые индикаторы и вычислитель
САУ. Сумма токов поступает в блок
формирования сигналов готовности.
Маркерный приемник МРП-ЗПМ
супергетеродинный. Частота гетероди-
на стабилизирована кварцевым резо-
натором. После приема и усиления
иа промежуточной частоте 6,3 МГц
144
ОтАК
сигнал детектируется. Выделенное де-
тектором модулирующее напряжение
усиливается и поступает в СПУ для
прослушивания кода манипуляции и
на фильтры 400, 1300 и 3000 Гц. В за-
висимости от частоты модуляции при-
нимаемого сигнала срабатывает одна
из трех спусковых схем, включая зво-
нок и лампу, сигнализирующие о про-
лете соответствующего маркерного
радиомаяка. В МРП-ЗП применена
усиленная АРУ по промежуточной
частоте.
Блок формирования сигналов го-
товности БСГ вырабатывает сигналы,
включающие бленкеры на шкалах
указателей курса и глиссады и лам-
пы, сигнализирующие о исправности
Частоты гетеродинов, МГц,
Промежуточные частоты,
МГц......................
Полосы пропускания УПЧ,
кГц......................
каналов аппаратуры. Сигналы на
этот блок поступают с УН-2П и
ГРП-20П. В режиме «СП 50» схема
сигнализации готовности срабатывает
при определенном уровне сигнала по-
стоянной фазы поступающего с фазо-
вого детектора блока УН-2П.
Схемы, вырабатывающие сигналы
готовности канала курса и канала
глиссады в режиме «ILS», аналогич-
ны. Переменное напряжение, пропор-
циональное сумме токов с частота-
ми 90 и 150 Гц, усиливается и детек-
тируется. Если значение продетекти-
рованного напряжения превышает
установленный уровень, включается
триггер, управляющий работой реле,
через контакты которого напряжение
27 В подается на сигнальные лампы
и бленкеры бортовых индикаторов.
При уменьшении продетектированно-
го сигнала реле обесточивается, лам-
пы и бленкеры выключаются.
Бортовая посадочная аппаратура
ОСЬ-1 имеет две модификации: оди-
ночный и сдвоенный комплекты. В со-
став сдвоенного комплекта входят:
два курсовых приемника КРП-69, два
глиссадных приемника ГРП-66, мар-
керный приемник МРП-66, блок
встроенного контроля БВК-69 и
блок управления. Комплекты резерви-
руют друг друга.
Антенная система аппаратуры
ОСЬ-1 аналогична той, которая ис-
пользуется в аппаратуре КУРС МП-2
или КУРС МП-70.
Параметры аппаратуры ОСЬ-1
(табл. 5.12) соответствуют нормам
на бортовую аппаратуру посадки при
метеоминимуме II категории.
Курсовой приемник КРП-69 (рис.
5.20) выполнен по супергетеродинной
схеме с тройным преобразованием и
кварцевой стабилизацией частоты.
Выбор частотного канала осуществ-
ляется путем переключения кварце-
вых резонаторов с помощью диодно-
го коммутатора:
Преобразование частоты
1 -е	2-е	3-е
25,55...24,85	4,225
(через 200 кГц)
4,725	0,5
138,475-141,475
(через 1 МГц)
29,575-30,375
(через 200 кГц)
1000
500	80
Каскады УВЧ усиливают сигналы
в диапазоне 108,1—111,9 МГц и обес-
печивают избирательность по зер-
кальному каналу и каналам первого
преобразования частоты. Входная
цепь с диодным аттенюатором защи-
щает УВЧ от перегрузок. Каждый
смеситель обеспечивает избиратель-
ность по промежуточным частотам по-
следующего преобразования. Сигнал с
третьего смесителя поступает на ФСС,
настроенный на частоту 0,5 МГц, за-
тем усиливается и детектируется. По-
стоянство низкочастотного напряже-
ния на нагрузке детектора поддержи-
вается схемой АРУ, которая регули-
рует коэффициент усиления УВЧ и
УПЧ.
В зависимости от выбранного ре-
жима низкочастотное напряжение с
детектора приемника поступает в
блок НЧ СП или в блок НЧ ILS,
где оно обрабатывается так же, как
в навигационно-посадочном устройст-
ве аппаратуры КУРС МП-2.
Сигнал опознавания КРМ в виде
колебаний звуковой частоты в диа-
пазоне 200...3000 Гц снимается с на-
грузки детектора, усиливается и по-
ступает в СПУ.
Для постоянного контроля исправ-
ности канала переменной фазы ис-
146
пользуется устройство, которое выра-
батывает напряжение с частотой
2500 Гц, поступающее на усилитель
тракта переменной фазы, что обеспе-
чивает контроль, когда напряжение
переменной фазы равно нулю при уг-
ловом положении антенны ВС, совпа-
дающем с линией курса.
Канал контроля в режиме «ILS»
содержит детектор напряжений мо-
дулирующих частот 90 и 150 Гц и
триггер с исполнительной схемой, ко-
торый при срабатывании включает
лампы сигнализации готовности. Сиг-
нализация готовности в режиме
«СП-50» включается, если на вход ло-
гической схемы «И» поступает напря-
жение постоянной фазы с дискрими-
натора, частотно-модулированное на-
пряжение поднесущей, напряжение с
фазового детектора и контрольное на-
пряжение с частотой 2500 Гц.
Глиссадный приемник ГР П-66 вы-
полнен по супергетеродинной схеме с
двойным преобразованием частоты.
При выборе частотного канала квар-
цевые резонаторы переключаются с
помощью диодного коммутатора.
Сигнал, поступающий на вход прием-
ника, усиливается УВЧ. дважды пре-
образуется по частоте, усиливается и
детектируется. Схема АРУ такая же,
как и в приемнике КРП-69.
Первый гетеродин генерирует на-
пряжение на одной из 10 фиксиро-
ванных частот в диапазоне 274,3...
279 7 МГц с разносом частот
6300 кГц. Первая промежуточная час-
тота равна 55 или 55,3 МГц, а поло-
са пропускания УПЧ-1 составляет
1,2 МГц. Второй гетеродин генериру-
ет напряжение частот 48,7 или
49,0 МГц. Вторая промежуточная час-
тота равна 6,3 МГц, а полоса про-
пускания УПЧ-2 150 кГц.
С детектора напряжения с часто-
тами 90 и 150 Гц поступают в УНЧ,
разделяются фильтрами и детектиру-
ются в разностном детекторе. Раз-
ностный ток ег, пропорциональный
РГМ в точке приема, поступает в
САУ и указатели глиссады.
Канал контроля ГРП-66 аналоги-
чен каналу контроля КРП-69 в режи-
ме «1LS».
Маркерный приемник МРП-66 су-
пергетеродинный. Сигнал, принятый
маркерной антенной, поступает на
входное устройство, представляющее
собой трехзвенный ФСС, настроенный
на 75 МГц, с полосой пропускания
1 МГц, преобразуется в напряжение
промежуточной частоты 6,3 МГц (час-
тота колебаний гетеродина 68,7 МГц
стабилизирована кварцевым резона-
тором), выделяется ФСС и поступа-
ет в УПЧ, где происходит основное
усиление сигнала. После детектирова-
ния напряжение с частотой модуля-
ции усиливается и подается на входы
трех каналов селекции. В зависимо-
сти от частоты модуляции принимае-
мого сигнала напряжение проходит
через один из трех фильтров. Далее
оно выпрямляется, усиливается и по-
ступает на исполнительную схему, ре-
ле которой подключает вход телефон-
ного усилителя маркерного приемни-
ка к СПУ и замыкает цепи сигналь-
ной лампы и звонка.
Блок встроенного контроля
БВК-69 формирует сигналы, анало-
гичные по формату сигналам курсово-
го, глиссадного и маркерного радио-
маяков. Эти сигналы подаются на
входы КРП, ГРП или МРП, имити-
руя по каналам курса и глиссады ин-
дикацию полета по заданной траек-
тории (ЛК и Л Г) либо полет вбли-
зи границ секторов курса и глиссады,
а по маркерному каналу — пролет
дальнего, среднего или ближнего
МРМ.
КРП проверяется на частотах
110,1 или 110,3 МГц в режимах
«СП-50» или «ILS», а ГРП — на час-
тотах 334,4 или 335 МГц в тех же
режимах. Высокочастотный генератор
канала проверки МРП вырабатывает
сигнал с частотой 75 МГц, который
модулируется напряжениями с часто-
тами 400, 1300 или 3000 Гц.
Бортовая навигационно-посадоч-
ная аппаратура КУРС МП-70 состо-
ит из антенной системы, двух нави-
гационно-посадочных устройств
УНП; блока контроля БВК; комму-
татора К, обеспечивающего автомати-
ческое переключение с одного УНП
на другой в случае отказа, маркерно-
го радиоприемника МРП, двух пуль-
тов управления ПУ, двух селекторов
курса СК и селектора режимов СР.
В УНП входят курсовой и глиссад-
ный радиоприемники и блок посадки.
Параметры аппаратуры КУРС
МП-70 (табл. 5.13) соответствуют
нормам на бортовую аппаратуру,
обеспечивающую посадку при метео-
минимуме III категории 1САО.
Антенная система КУРС МП-70
состоит из курсовой антенны типа
АКН-002 и глиссадной антенны типа
АГ-003, размещаемых в обтекателе
147
Таблица 5.13 Основные параметры аппаратуры КУРС МП-70
Параметр	1	Канал		
	курса	глиссады	маркерный
Относительная стабильность ча-	3,5-Ю-5	3,5-10~5	3,5-10-3
стоты гетеродина Чувствительность при пол-	5	10	500 в режиме
ностью действующей АРУ, мкВ Крутизна характеристики бор- тового приемника в режиме: «ILS»	90±9 мкА	79±8 мкА	«Посадка», 200 в режиме «Маршрут»
«СП-50»	0,093 РГМ 150±15 мкА	0,092 РГМ 79±8 мкА	
Стабильность нуля выходного	17,5 М% 4	'-0,092 РГМ 6	
сигнала, мкА, в режимах «ILS» и «СП 50» Избирательность по соседнему	75	70	60
и зеркальному каналам, дБ Полоса пропускания ВЧ тракта	40	150	30
на уровне 6 дБ, кГц Диапазон напряжений на вхо	5. ..10 000	10...10 000	- 
де при неравномерности харак- теристики АРУ не более 1 дБ, мкВ			
метеонавигационного радиолокатора
ВС (рис. 5.21). Антенны имеют по два
независимых выхода для подключе-
ния без согласующих устройств к
двум комплектам УНП.
Антенна АКН-002 представляет со-
бой сигмообразное полотно, выпол-
ненное из провода диаметром около
2 мм в виде ячеек, размер которых
выбран из соображений радкопро-
Рис. 5.21. Расположение антенн антен-
ной системы КУРС МП-70 в носовом
обтекателе ВС:
1 — курсовая аитеииа; 2 — антенна метео-
иавигацноиного радиолокатора; 3 — глис-
садная антенна
зрачности для сигнала МНР. Антенна
АГ-003 представляет собой П-образ-
ный симметричный вибратор с экра-
ном. Для маркерного радиоприемни-
ка может использоваться антенна,
аналогичная применяемой в КУРС
МП-2.
Курсовой приемник КРП (рис.
5 22) выполнен по супергетеродинной
схеме с двойным преобразованием
частоты и синтезатором частот в ка-
честве первого гетеродина. Для по-
вышения избирательности курсового
приемника в его входных цепях и в
УВЧ применены фильтры, перестраи-
ваемые с помощью варикапов и мат-
рицы перестройки в диапазоне
108,25... 117,75 МГц на 20 фиксирован-
ных частот с интервалом 0.5 МГц.
В усилитель первой промежуточной
частоты (18,5 МГц) включены квар-
цевые ФСС.
Во втором смесителе сигнал пре-
образуется по частоте в напряжение
второй промежуточной частоты
2 МГц. Частота второго гетеродина
равна 20,5 МГц. В КРП применена
усиленная АРУ, которая управляет
коэффициентом усиления по высокой
148
149
и промежуточным частотам. После
детектирования низкочастотные на-
пряжения разделяются фильтрами и
поступают в устройство обработки
сигналов VOR, в блок посадки, где
обрабатываются модуляционные со-
ставляющие принимаемых сигналов
курсового радиомаяка ILS, и в тракт
выделения и обработки сигналов кур-
совых радиомаяков в СП-50. Принци-
пы преобразования этих сигналов
в основном те же, что и в аппарату-
ре КУРС МП-2.
Глиссадный приемник 1 РП выпол-
нен по супергетеродинной схеме с од-
ним преобразованием частоты. В ка-
честве гетеродина применен синтеза-
тор частот. Во входных цепях ис-
пользованы полосовые фильтры на
спиральных резонаторах, а в УПЧ —
кварцевые фильтры. Цепи усиленной
АРУ охватывают УВЧ, УПЧ и смеси-
тель.
Блок посадки (рис. 5.23) состоит
из идентичных каналов обработки
продетектированных сигналов курсо-
вого и глиссадного радиомаяков
РМС типа ILS. Особенность блока —
непрерывный контроль исправности
КРП и ГРП путем дублирования
функций преобразования, детектиро-
вания, вычитания и сложения модули-
рующих сигналов двумя идентичными
трактами: основным и контрольным.
Рис. 5.23. Структурная схема одного
канала блока посадки:
Д — детектор приемника; У, УК — усили-
тели низкой частоты основного и конт-
рольного трактов; Ф-90, Ф-150	(ФК-90,
ФК-150) — фильтры сигналов с частотами
90 и 150 Гц основного (контрольного) трак-
тов; Д, ДК — детекторы сравнения сигна-
лов основного (контрольного) трактов;
У НК — устройство непрерывного контроля;
е0, ек — разностное напряжение на нагруз-
ке Д и ДК; е — выходной сигнал углово-
го отклонения ВС от заданной траектории
посадки; Ео, SK — суммарные напряжения
после детектирования в основном и конт-
рольном трактах; Гот — сигнал готовности
(исправности)
150
Рис. 5.24. Структурная схема устрой-
ства формирования стимулирующих
сигналов БВК:
Г— генератор колебаний с частотой 900 Гц;
ФН-30, ФН-60, ФН-90. ФН-150 — формиро-
ватели напряжений с частотами 30, 60,
90 н 150 Гц; ЧМГ - частотно-модулирован-
иые генераторы; К — коммутатор; Мод. К —
Мод. Г — модуляторы контрольного тракта
КРП и ГРП
Соответствующие сигналы этих трак-
тов сравниваются в устройстве непре-
рывного контроля и, если расхожде-
ние между сигналами основного и
контрольного трактов не превышает
определенного значения, вырабатыва-
ется сигнал готовности и сигналы ек
и бг, определяющие отклонения ВС
от заданной траектории и поступаю-
щие через коммутатор на индикато-
ры и в САУ.
Если соответствующие сигналы ос-
новного и контрольного трактов от-
личаются на определенное значение,
то автоматически выключается рабо-
тающий и включается второй комп-
лект УНП. Одновременно включается
сигнализация аварийного выключения
неисправного комплекта УНП.
Блок встроенного контроля БВК,
(рис. 5.24) с помощью вырабатывае-
мых в нем низкочастотных стимули-
рующих сигналов обеспечивает конт-
роль нуля, отклонение влево — впра-
во и вверх — вниз.
Низкочастотные сигналы выраба-
тываются и коммутируются в кана-
лах курса и глиссады «1LS» и
«СП-50». Основными элементами яв-
ляются генераторы напряжений 60,
90 и 150 Гц. С помощью коммутато-
ра в модулятор высокочастотной час-
ти контрольной схемы КРМ и ГРМ
поступает только один из стимулиру-
ющих сигналов в зависимости от вы-
бранного режима проверки.
Маркерный радиоприемник (см.
рис. 5.2'2) выполнен по супергетеро-
динной схеме с однократным преоб-
разованием частоты. Входной полосо-
вой фильтр иа спиральных резонато-
рах обеспечивает подавление зеркаль-
кого канала. Изменение чувствитель-
ности МРП при выборе режима рабо-
ты «Маршрут» или «Посадка» осуще-
ствляется путем изменения режима
работы смесителя. Особенность МРП
КУРС МП-70 — наличие контрольного
тракта, включающего три контроль-
ных’генератора, и контрольного гете-
родина, который модулируется напря-
жением, вырабатываемым одним из
этих генераторов. Таким образом
формируется сигнал, имитирующий
принимаемый при пролете МРМ.
5.4.	АППАРАТУРА УГЛОМЕРНОЙ
ПОДСИСТЕМЫ РСМ ТИПА MLS
Принцип действия УПС иллюстри-
руется рис. 5.25. Информация об уг-
ловом положении ВС формируется с
помощью наземного оборудования и
выделяется на борту ВС одной и той
же аппаратурой при реализации лю-
бой из функций УПС.
Наземное оборудование (радио-
маяк) УПС имеет антенную систему
типа ФАР, формирующую ДН шири-
ной 1 .4°. Эта ДН (луч) сканирует
в пределах углового сектора, соответ-
ствующего сектору пропорционально-
го наведения, с постоянной скоростью
(скорость сканирования). Принята
следующая терминология, характери-
зующая движение луча в азимуталь-
ном радиомаяке: «туда», когда луч
ДН движется в направлении увеличе-
ния угла, т. е. по часовой стрелке (ес-
ли смотреть сверху), и «обратно»,
когда луч движется против часовой
стрелки. Нулевое значение угла для
азимутальных радиомаяков захода на
посадку соответствует осевой линии
ВПП. В угломестных радиомаяках в
аналогичных целях используют тер-
мины «вверх», когда луч ДН движет-
ся в направлении возрастания угла
места, и «вниз», когда движение про-
исходит в противоположном направ-
лении. Нулевое значение угла места
совпадает с горизонтальной плоско-
стью, проходящей через фазовый
центр антенны радиомаяка. Во вре-
мя движения луча «туда» и «обрат-
но», «вверх» и «вниз» антенна излуча-
ет немодулпрованный сигнал. Перехо-
ду от движения луча в прямом на-
правлении к движению в обратном
соответствует прекращение излучения
(пауза). Рассмотренный цикл, т. е.
Рис. 5.25. Зона сканирования луча ФАР (а), временная диаграмма сканирования
(б), структурная схема приемного устройства (в) и принимаемые импульсы в
угломестном канале MLS (г):
ФАР — фазированная антенная решетка угломестного радиомаяка УРМ-1; 0т — максималь-
ный угол сканирования луча ФАР; 0» — выбираемый на борту угол глиссады; 0 — текущее
угловое положение ВС
151
прямое и обратное движения луча, пе-
риодически повторяется с частотой
повторения данной функции
При прохождении луча антенны
радиомаяка через точку, где располо-
жена приемная антеииа, на выходе
последней формируется импульсный
сигнал, форма огибающей и длитель-
ность которого определяются формой
и шириной ДН аитениы радиомаяка
и скоростью ее сканирования. Пары
импульсов, соответствующие движе-
нию луча данного радиомаяка в пря-
мом и обратном направлениях, повто-
ряются с частотой повторения функ-
ции.
Бортовое оборудование решает за-
дачи выделения сигнала, принимаемо-
го во время прохождения луча антен-
ны через место, где находится ВС;
измерения временного интервала меж-
ду двумя последовательно принима-
емыми сигналами при движении лу-
ча в прямом и обратном направле-
нии; определения углового положе-
ния ВС в горизонтальной или верти-
кальной плоскостях и нахождения
отклонения ВС от задаваемой на бор-
ту ВС линии курса или глиссады.
В бортовом оборудовании УПС
(рис. 5.25, в) сигнал с выхода прием-
ника Прм поступает на устройство
выделения полезного сигнала УВС.
Очищенный от помех сигнал преобра-
зуется в прямоугольный импульс пу-
тем его сечения по уровню —3 дБ и
подается на устройство измерения
времени УИВ, в котором определяет-
ся угловое положение ВС путем из-
мерения интервала времени меж-
ду принимаемыми во время прямого
и обратного хода луча ДН радиомая-
ка импульсами.
Сигнал с выхода УИВ несет ин-
формацию об определяемом угловом
параметре:
? = в = ке/8,
где — масштабный коэффициент.
Полученные значения <р или 0 по-
даются на вычислительное устройство
ВУ, где сравниваются со значениями
Т()ч или ТОв, соответствующими по-
ложению ВС на линии курса или вы-
бранной на борту линии глиссады
(То представляет собой интервал
времени между импульсами прямого
и обратного хода луча, принимаемы-
ми на ВС в том случае, когда ВС на-
ходится иа заданной траектории за-
хода на посадку). Полученная иа вы-
ходе ВУ разность
е= е е— Лкр, е)
несет информацию об отклонении ВС
от заданной траектории и использу-
ется для индикации положения ВС иа
приборах экипажа и для управления
ВС при автоматизации посадки.
Точность определения углового по-
ложения ВС зависит от параметров
как наземного, так и бортового обо-
рудования.
Точиостиые параметры УПС MLS
определяются общей погрешностью
(Оо), которая включает погрешность
наземного оборудования (он), борто-
вого оборудования (ос) и погреш-
ность. связанную с влиянием среды на
распространение радиоволн (ор).
Средиие квадратические значеивя
этих составляющих погрешностей
суммируются как статистически неза-
висимые величины;
’0=aH+°6+°p-
Общая погрешность характеризует
пригодность сигналов угломерной
подсистемы MLS для управления по-
летом ВС по заданной траектории.
Основными составляющими общей по-
грешности являются погрешность вы-
держивания траектории РЕЕ и шумо-
вая погрешность управления (шум
управления) CMN. Они по-разному
влияют на систему управления ВС,
что объясняется частотным составом
мешающих воздействий. Погрешность
выдерживания траектории включает
те составляющие, частоты которых не
превышают 0,5 рад/с для сигналов
АРМ 1 и АРМ-2 и 1,5 рад/с для сиг-
налов УРМ-1 и УРМ-2. Шум управ-
ления содержит составляющие с час-
тотами выше 0,3 рад/с для сигналов
АРМ-1 и АРМ-2 и выше 0,5 рад/с
для УРМ-1 и УРМ-2.
Допустимые погрешности угло-
мерной подсистемы MLS регламенти-
рованы ICAO (табл. 5.14), различны
в разных точках и направлениях зо-
ны действия MLS и минимальны для
сигналов АРМ-1 и УРМ-1 в опорной
точке при заходе на посадку, а для
сигналов АРМ-2 и УРМ-2 в опорной
точке с обратным курсом. Высота
опорной точки при заходе на посадку
н высота опорной точки с обрат-
ным курсом составляют (15+
+3) м.
При минимальном угле глиссады.
153
152
В угломестиом канале захода на
посадку устанавливаются значения
погрешностей иад опорной точкой за-
хода на посадку. Допускается линей-
ное увеличение этих погрешностей от
минимальной глиссады или угла ме-
ста, равного 3°, до максимального уг-
ла зоны пропорционального наведе-
ния. Над опорной точкой при угле ме-
ста 15° погрешности могут в 2 раза
превышать их значения в опорной
точке, однако погрешность CMN дол-
жна быть меньше ±0,07°. При значе-
ниях угла места от 0,6 минимального
угла глиссады н до нижней границы
зоны пропорционального наведения
допускается шестикратное увеличение
погрешностей по сравнению с их зна-
чениями в опорной точке захода на
посадку, ио предельные значения по-
грешностей PFE и CMN ие должны
превышать соответственно 0,8 и 0,4°.
Параметры наземного оборудова-
ния влияют па точность определения
углового положения ВС и определя-
ют устойчивость УПС к влиянию от-
раженных от местных объектов сиг-
налов. К параметрам, непосредствен-
но влияющим на точность УПС, от-
носятся погрешность юстировки ан-
тенны радиомаяка и постоянство ско-
рости сканирования. Устойчивость к
влиянию отраженных сигналов опре-
деляется шириной луча и уровнем бо-
ковых лепестков антенны радиомаяка
и будет тем выше, чем уже луч и
меньше боковые лепестки ДН.
Параметры бортового оборудова-
ния влияют на точность измерения
интервала времени, которая в конеч-
ном итоге определяет точность инфор-
мации об угловом положении ВС.
Одним из основных факторов здесь
является точность определения тех то-
чек на огибающей принимаемых им-
пульсов (точки Gi. 2 на рис. 5.25),
между которыми измеряется искомый
временной интервал.
Формат сигналов УПС, определя-
ющий функции наземного и бортово-
го оборудования, регламентируется
нормами ICAO и предусматривает
временное уплотнение всех функций;
большую частоту повторения функций
(среднее значение которой за 10 с со-
ставляет 13 или 39 Гц) и переменное
значение временного интервала меж-
ду повторяющимися функциями.
Большая частота повторения функций
дает возможность усреднения най-
денных значений угловых координат
154
и повышения тем самым точности их
определения, а изменение временного
интервала между повторяющимися
функциями способствует устранению
синхронных помех.
Передача функций осуществляет-
ся в режиме временного уплотнения,
при котором каждая функция переда-
ется в течение определенного выде-
ленного для этой цели интервала вре-
мени (когда работает соответствую-
щий радиомаяк), а сами функции пе-
редаются последовательно друг за
другом на одной и той же несущей
частоте. Каждой функции предшест-
вует передача преамбулы и сектор-
ных сигналов, излучаемых слабона-
правленной антенной соответствующе-
го радиомаяка (секторной антенной).
Преамбула и секторные сигналы мо-
гут поэтому приниматься в пределах
всей зоны действия данного радиома-
яка.
Преамбула содержит период вы-
деления несущей частоты, код опор-
ного времени приемника и код опо-
знавания функции. Период выделения
несущей частоты служит для поддер-
жания работы системы слежения за
несущей частотой бортового приемни-
ка. Код опорного времени определя-
ет момент начала отсчета времени в
бортовой аппаратуре. Код опознава-
ния функции служит для организации
соответствующих переключений в бор-
товой аппаратуре при переходе от од-
ной функции к другой.
Секторный сигнал содержит сле-
дующую информацию: сигнал опозна-
вания места установки наземного
оборудования (только для азимуталь-
ных функций); сигнал выбора борто-
вой антенны, с помощью которого вы-
бирается та из бортовых антенн, ко-
торая принимает максимальный сиг-
нал; импульсы ОС1, исключающие
внезонную индикацию; импульсы кли-
ренса, предназначенные для выработ-
ки команды типа «Лети вправо» или
«Лети влево», и тест-сигнал для про-
верки бортового приемника.
Бортовое оборудование угломер-
ной подсистемы MLS (рис 5.26, а)
состоит из антенн, устройства предва-
рительного преобразования и усиле-
ния сигналов, приемного устройства
угломерной подсистемы, индикаторов
и пульта управления.
Антенны принимают сигналы угло-
мерных радиомаяков при положении
ВС в любой точке зоны действия
MLS. Для этой цели могут использо-
Рис. 5 26 Структурные схемы бортового оборудования MLS (а) и устройства
предварительного усиления и преобразования сигналов (б):
А-1, 2—антенны, расположенные в носовой н хвостовой частях ВС: А-3 — антенна за-
просчика РД, АУ — антенное устройство; УППУ — устройства предварительного преобразо-
вания н усиления, Прм У —‘приемное угломерное устройство; ПУ — пульт управления;
РД — радиодальномер; ВУ — вычислительное устройство; ИУ — индикаторное устройство;
ИУА, ИУЦ — индикаторные устройства аналоговое и цифровое; АС — аппаратура сопряже-
ния с навигационно-посадочным комплексом НПК и САУ
ваться две или три антенны. К прием-
нику подключается та из антенн, ко-
торая принимает максимальный сиг-
нал.
В качестве бортовых антенн угло-
мерной подсистемы MLS применяют-
ся симметричные и несимметричные
вибраторные антенны с отражателем,
либо кольцевые щелевые антенны с
симметричным или несимметричным
раскрывом. Использование трех ан-
тенн позволяет диаграмму одной из
них направить по линии снижения ВС
на заключительном этапе захода на
посадку, а две другие, имеющие не-
направленные д> аграммы в горизон-
тальной плоскости, установить на
верхней и иижней поверхностях фюзе-
ляжа ВС.
Параметры бортового приемного
устройства угломерной подсистемы
MLS:
Погрешность при номи-
нальной мощности прини-
маемого сигнала, градус:
канал азимута ...	±0,015
> угла места .	±0,005
Динамический диапазон,
дБВт/м2................ —14,5...
—85,5
Допустимый сдвиг по фа-
зе синусоидальных сигна-
лов в выходном фильтре,
градус:
канал азимута ....	4
» угла места . .	6,5
Частота среза выходного
фильтра, Гц............. 10
Приемное устройство усиливает,
преобразует и декодирует сигналы
любой из функций: азимута захода
иа посадку, азимута захода на по-
садку с высокой частотой повторения,
азимута с обратным курсом, угла ме-
ста при заходе на посадку, угла мес-
та при выравнивании, основных дан-
ных и вспомогательных данных. Де-
кодирование сигналов каждой функ-
ции выполняется независимо от по-
рядка передачи этих функций в по-
следовательностях № 1 и 2 (см.
рис 5 11).
Устройство предварительного пре-
образования и усиления УППУ (рис.
5.26 б) применяется в тех случаях,
когда потери в фидерном тракте су-
щественно сказываются иа дальности
действия угломерной подсистемы
MLS. Принимаемый антенной сигнал
поступает на полосовой фильтр ПФ,
а затем — на смеситель См. Преобра-
зованный сигнал усиливается в широ-
кополосном УПЧ. В состав УППУ
входят также умножитель частоты
УЧ напряжения, подаваемого с син-
тезатора частот СЧ, и устройство
встроенного контроля КУ.
Радиочастотная часть приемного
устройства выполняет основные функ-
ции по выделению и усилению сигна-
ла и построена по супергетеродинно-
му принципу. Здесь же производится
демодуляция данных, передаваемых с
помошью дифференциальной фазовой
манипуляции Усиление сигналов,
принятых при сканировании наземной
антенны, осуществляется в логариф-
мическом УПЧ (ЛУПЧ).
Тракт обработки сигналов прием-
ного устройства предназначен для по-
лучения сигналов, характеризующих
отклонение ВС от заданной траекто-
рии, и декодирования данных.
155
В начале процесса обработки сиг-
налов формируются импульсы И-1 и
И-2, соответствующие длительности
принятого сигнала (например, А-1)
на уровне —3 дБ от максимума
(рис. 5.27).
Импульсы, полученные при про-
хождении сканирующего луча через
точку расположения приемной антен-
ны, с детектора Д (рис. 5.28) посту-
пают иа аналого-цифровой преобра-
зователь АЦП процессора выделения
угловой информации 11ВУИ. Для
формирования импульсов И-1 и И-2
используются стробируемые пиковые
детекторы СПД-1,2, аналогичные по
схеме и принципу действия. Пиковые
Рис. 5.27. Графики сигналов, иллю-
стрирующие формирование измери-
тельных импульсов:
а — огибающие принимаемых импульсов;
б — импульсы, поступающие иа счетчики;
А-1, 2 — импульсы, принимаемые прн ска-
нировании луча «туда» и «обратно»,
НОВ — импульс опорного времени; Ц—Ц—
измеряемые временные интервалы
детекторы открываются стробирующи-
ми импульсами, поступающими с ге-
нератора ГСИ и соответствующими
ожидаемым моментам приема угло-
мерных сигналов. В СПД произво-
дится сравнение максимальных зна-
чений принятого и предыдущего сиг-
нала с целью определения сигнала с
максимальным уровнем, который и
используется в дальнейшем. Кроме
того, в СПД исключаются выбросы
сигналов (ложные максимумы) с по-
мощью дифференцирующего устройст-
ва ДУ, которое выдает разрешающий
сигнал иа 'СПД только тогда, когда
производная принятого сигнала соот-
ветствует заданному значению.
После устройства объединения
УОС сигналы с СПД направляются
в ГСИ для формирования стробиру-
ющих импульсов и иа компаратор
Ком На Ком поступает также опор-
ный сигнал с формирователя ФОС.
Опорный сигнал аналогичен принято-
му, но больше его по уровню на 3 дБ.
В результате сравнения этих сигна-
лов вырабатываются импульсы И-1 и
И-2, поступающие в процессор опре-
деления угловой информации ПОУИ.
Счетчики Сч измеряют время поступ-
ления этих импульсов для сигналов
А-1 и А-2 (полученных при прямом
и обратном ходе луча сканирующей
ДНА) и передают полученные данные
в угломерный процессор УП, выполня-
ющий все вычисления по определению
углового положения ВС. Работой
счетчиков Сч и процессора УП управ-
ляют схема управления СУ и устрой-
Рис. 5.28. Структурная схема тракта обработки сигналов бортового приемного
угломерного устройства
153
ство преобразования даииых УПД,
иа которые поступают даииые о виде
угломерной функции и опорном вре-
мени от дешифратора преамбулы Дш.
Кроме того, на иих подаются сигнал
выбора заданной траектории ЗТ и
счетные импульсы с синтезатора час-
тот СЧ.
Выработанный УП код углового
отклонения ВС от ЗТ поступает на
интерфейс ИФ, где выполняются ком-
мутация этого кода в соответствии с
принимаемой функцией, преобразова-
ние сигнала в аналоговую форму для
управления индикаторами курса и
глиссады ИК и ИГ и преобразование
сигнала в форму, соответствующую
внешним потребителям угломерной
информации.
Блок выделения данных ЬВД при
иимает продетектироваииые данные
ДД с приемника Прм. Эти данные че-
рез дешифратор преамбулы Дш по-
ступают иа схемы проверки основных
ПОД и вспомогательных 11ВД дан-
ных, а оттуда — на декодирующее
устройство ДКУ и индикаторы.
Вычислитель используется для
формирования траектории при вырав-
нивании ВС перед посадкой, если
для определения высоты используется
информация угломестного радиомая-
ка выравнивания (УРМ-2) и точной
дальномерной подсистемы DME/Р, и
при заходе иа посадку по криволи-
нейным траекториям с использовани-
ем всей информации MLS.
Устройства индикации предъявля-
ют определенные требования к вход-
ным сигналам. Так, для индикаторов
положения и комаидно-пилотажных
приборов требуется аналоговая ин-
формация. Перспективными являются
цифровые индикаторы. Требования к
входным сигналам для аппаратуры
автоматического управления и вычис-
лителей определяются типом бортово-
го оборудования.
Устройства индикации представля-
ют собой аналоговые индикаторы от-
клонений ВС от заданной посадочной
траектории и цифровые табло, на ко-
торых высвечиваются значения коор-
динат ВС (азимута, угла места и
дальности) и вспомогательные даи-
иые, характеризующие категорию ме-
теомииимума обслуживания для дан-
ного направления посадки, состояние
ВПП, метеоусловия и т. п. сигналы.
Сигналы опознавания аэропорта по-
садки (код Морзе) подаются в бор-
товое переговорное устройство и про-
слушиваются экипажем ВС.
Устройство сопряжения, входящее
в состав бортового оборудования
MLS, обеспечивает преобразование
сигналов, поступающих в пилотажно-
навигациоииый комплекс или САУ.
5.5.	ОСОБЕННОСТИ ТОЧНОЙ
ДАЛЬНОМЕРНОЙ ПОДСИСТЕМЫ
MLS
Принцип действия ДПС (DME/P)
аналогичен тому, который использу-
ется в канале дальности радиосисте-
мы ближией навигации VOR/DME.
Поэтому подсистема DME/Р совме-
стима со стандартным оборудованием
DME.
Радиодальномер, установленный на
ВС, излучает кодированный запрос-
ный сигнал, который принимается ан-
тенной дальномерного радиомаяка-
ответчика ДРМ, расположенного в
конце ВПП. После обработки сигна-
ла запроса в приемном устройстве
ДРМ излучает ответный сигнал.
Дальность измеряется по времени за-
паздывания ответного сигнала отно-
сительно запросного. Координаты
ДРМ передаются угломерной подси-
стемой MLS, а бортовое вычислитель-
ное устройство учитывает их и непре-
рывно выдает дальность до расчет-
ной точки приземления.
Измерение дальности в подсисте-
ме DME/Р основано на принципе
«запрос — ответ» (см. рис. 3.8).
Дальность определяют, измеряя на
борту ВС время t„, необходимое
электромагнитным колебаниям для
прохождения расстояния D от антен-
ны радиодальномера до дальномерно-
го радиомаяка и обратно:
D = 0 ,5с (/„ — /а.3 — <б.а),
где с — скорость распространения ра-
диоволн; /а. а — фиксированная за-
держка сигнала в дальномерном ра-
диомаяке; /«.а — фиксированная за-
держка сигнала в бортовой аппара-
туре.
Схемные особенности бортовой ап-
паратуры DME/Р в отличие от стан-
дартного DME следующие:
в режиме определения дальности
иа участке захода, начиная с 14,5 км
и ближе к ВПП (режим ЕА), первый
157
импульс запросных и ответных кодо-
вых групп имеет крутой фронт;
время прихода принимаемых им-
пульсов фиксируется по уровням 0,15
в режиме FA и 0,5 в режиме IA от
амплитудного значения первого им-
пульса кодовой группы;
осуществляется автоматическая
подстройка временной задержки в
тракте ДРМ по контрольному сигна-
лу;
в приемниках РД и ДРМ применя-
ются логарифмические УПЧ;
для неискаженного приема перво-
го импульса запросных и ответных
кодовых групп в режиме FA исполь-
зуется УПЧ с широкой полосой про-
пускания и двухканальиый дискрими-
натор, обеспечивающий заданную из-
бирательность по соседнему каналу;
при измерении дальности исполь-
зуется усреднение данных в аппара-
туре радиодальномера
Повышение точности РД DME/P
достигается уменьшением влияния
следующих дестабилизирующих фак-
торов: шумов приемника; дискретно-
сти отсчета дальности; нестабильно-
сти частоты счетных импульсов, фик-
сации временного положения ответ-
ных импульсов и фиксированной вре-
менной задержки сигнала; искажений
переднего фронта принимаемых им-
пульсов; влияния принимаемых сигна-
лов опознавания ДРМ.
Увеличение соотношения сигнал/
шум на входе приемника РД DME/P
достигается использованием малошу-
мящих элементов и схем в высоко-
частотной части приемника. Среднее
квадратическое значение флюктуаци-
онной составляющей погрешности
(ош) РД может быть уменьшено до
3 м.
Погрешность за счет дискретного
характера измерений (ад. и) уменьша-
ется при увеличении частоты счетных
импульсов. При частоте счетных им-
пульсов около 50 МГц и стабильно-
сти их частоты не хуже 5-10-6 по-
грешность ад. в« 1,5 м.
Погрешность определения времен-
ного положения принимаемого им-
пульса (ав) определяется чувстви-
тельностью и стабильностью схемы
фиксации относительного уровня сиг-
нала и может быть уменьшена до
Ов~ 1,5 м.
Нестабильность задержки сигнала
в приемопередающем тракте РД
уменьшается с помощью специально-
го контрольного сигнала, запускающе-
го измерительное устройство Наи-
большее влияние на нестабильность
задержки оказывает тракт УПЧ при-
емника, поэтому чем шире полоса
пропускания УПЧ, тем меньшее де-
стабилизирующее влияние он оказы-
вает. При широкой полосе пропуска-
ния тракта УПЧ (~3,5 МГц) тре-
буемую избирательность по соседне-
му каналу обеспечивают, применяя в
РД двухканальиый УПЧ.
Нормы иа параметры РД относят-
ся как к режиму FA. так и 1А. если
эти режимы специально не оговарива-
ются. Режим FA (рис. 5.29) характе-
Рис. 5.29. Форма импульсов кодовой группы подсистемы DME/Р в режиме FA:
4 — частичное время нарастания переднего фронта импульса: 4. te — длительности первого
и второго импульсов (4=4); 4. 4—время спада (задний фронт) первого н второго им-
пульсов (4=4); 4 — время нарастания (передний фронт) второго импульса; 4 — кодовый
интервал
158
ризуется следующими нормированны-
ми значениями параметров:
Время нарастания им-
пульсов (передний
фронт), мкс............. 1,6
садку ие должна превышать в режиме
FA следующих значений:
Стандарт Стандарт
1	II
PFE, м . . . . 10(15)	5(—)
CMN, м . . .	8(10)	5(—)
Частичное время нараста-
ния импульса, мкс . . .
Длительность импульса,
мкс....................
Крутизна фронта импуль-
са на участке его частич-
ного нарастания, %, для
стандарта I (II) . . . .
Допуск иа кодовый ин-
тервал между импульса-
ми, мкс................
Частота повторения
групп запросных импуль-
сов, пар импульсов/с:
при рулении или сто-
янке ВС.............
в режиме «Поиск» . .
» «Слежение»
» IA (FA) .
0,25 +
±0,05
3,5+0,5
30 (10)
+0,25
5
40
16 (40)
Радиодальномер переходит срежи-
ма «Слежение» IA в режим «Слеже-
ние» FA, когда расстояние между ВС
и расчетной точкой его приземления
уменьшается до 14,5 км.
Погрешность, вносимая радиодаль-
номером, при изменении дальности в.
опорной точке MLS при заходе на
посадку, в режиме FA (IA)
на превышать:
не долж-
PFE, м . .
CMN, м . .
Стандарт
I
. . 15(30)
. . 10(15)
Стандарт
II
7(—)
7(—)
Бортовой запросчик подсистемы
DME/Р по построению близок к за-
просчику системы VOR/DME. Наибо-
лее рациональным является РД, обес-
печивающий работу в режимах DME
и DME/P.
На пульте управления РД (рис.
5.30) устанавливаются номер частот-
ного канала MLS и режим работы
РД и соответственно автоматически
перестраиваются синтезатор частот,
шифратор, генератор видеоимпульсов,
устройство измерения дальности и
контрольное устройство.
Передатчик и гетеродин приемного
тракта имеют общий синтезатор час-
Рис. 5.30. Структурная схема радиодальномера:
Прд — передатчик; Прм — приемник; СХ — синхронизатор; УМ — усилитель мощности; ИМ —
импульсный модулятор; ИУУ — импульсный управляемый усилитель; ППП — переключа-
тель «Прием — Передача»; КУ — контрольное устройство; СЧ — синтезатор частот: Ш —
шифратор; См — смеситель; Вх. У — входное устройство; Ф—фильтр; УПЧХ2— двухканаль-
ный УПЧ; ДХ2— двухканальиый детектор — дискриминатор; ГВИ — генератор видеоим-
пульсов; Гет — гетеродин; АРУ—автоматическая регулировка усиления; Дш — дешифра-
тор; ПУ — пульт управления; УИД — устройство измерения дальности; О — дальность
159
канале равна разности номинальных
частот ответа и запроса, т. е. 63 МГц.
Передающий тракт РД содержит:
синхронизатор, усилители сигнала,
импульсный модулятор и импульсный
управляемый усилитель, регулирую-
щий излучаемую мощность запросных
импульсов в зависимости от рассто-
яния ВС до расчетной точки призем-
ления. Импульсный модулятор управ-
ляется через кодирующее устройство
шифратора в соответствии с приходя-
щими от ДРМ ответными кодовыми
группами импульсов. Кодированные
запросные группы импульсов посту-
пают в антенну через переключатель
«Прием — передача». Передатчик ши-
рокополосный (диапазон частот
1041...1150 МГц), импульсная вы-
ходная мощность 300...500 Вт.
Приемник содержит каскады уси-
ления и фильтрации высокочастотных
импульсов, их детектирования и де-
кодирования радиоимпульсов ответ-
ных кодовых групп в дешифраторе.
Ответный сигнал с ДРМ поступа-
ет на переключатель, включающий ат-
тенюатор, собранный на p-i-n-днодах.
Кроме разделения выхода передатчи-
ка от входа приемника, он создает ре-
гулируемый уровень ответных импуль-
сов в приемнике и управляется схе-
мой АРУ.
Сигнал со смесителя поступает на
входное устройство, а далее фильтру-
ется двухкаиальиым УПЧ, широкий
канал которого имеет полосу пропус-
кания порядка 7 МГц. Затем ои по-
ступает на двухканальный детек-
тор — дискриминатор. Сигналы с уз-
кополосного выхода дискриминатора
поступают иа дешифратор. Декодиро-
ванные импульсы используются для
АРУ и измерения дальности в режи-
ме DME.
Широкополосный выход исполь-
зуется для точного измерения даль-
ности в режиме DME/P.
Контрольное устройство генериру-
ет сигналы, имитирующие ответные
импульсы, для проверки исправности
РД. Измерение дальности производит-
ся так же, как и в навигационных
дальномерах системы VOR/DME.
Глава 6
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПРИ КОМПЛЕКСИРОВАНИИ
НАВИГАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
6.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Вероятность доверительная — ве-
роятность того, что погрешность из-
менения не выйдет за пределы задан-
ного интервала (доверительного ин-
тервала) или за доверительные гра-
ницы поля допусков.
Комплексирование измерителей —
объединение основанных на различ-
ных физических принципах измери-
тельных устройств в комплексную си-
стему с целью повышения точности и
надежности измерений.
Параметр навигационный — гео-
метрическая величина или ее произ-
водная (дальность, азимут, высота,
скорость и т. п.), характеризующая
простраиствеиное место и параметры
полета ВС и определяемая РНУ.
Погрешность измерения — откло-
нение результата измерения от ис-
тинного значения измеряемой величи-
ны (разность между измеренным и
истинным значениями).
Погрешность аппаратурная (инст-
рументальная) — часть суммарной по-
грешности, возникающая из-за несо-
вершенства средств измерения.
Погрешность динамическая —
часть суммарной погрешности, кото-
рая обусловлена непостоянством из-
меряемого информативного парамет-
ра сигнала в процессе измерений, на-
пример, из-за движения ВС.
Погрешность методическая —
часть суммарной погрешности, возни-
кающая вследствие несовершенства
метода измерения, а также из-за при-
ближений, допускаемых при разра-
ботке измерителя.
Погрешность флюктуационная —
часть суммарной погрешности, кото-
рая вызывается помехами (шумами),
действующими на входе измерителя
одновременно с полезным сигналом.
Т очность — качество измерений,
отражающее близость их результатов
к истинному значению измеряемой
величины и характеризуемое стати-
стическими параметрами погрешно-
стей измерения.
Точность потенциальная — наи-
высшая точность измерения ииформа-
160
тивного параметра сигнала, достигае-
мая при оптимальной обработке сиг-
нала и зависящая от отношения мощ-
ностей сигнала и шума в измеритель-
ном тракте и от метода измерений
(от вида информативного параметра
сигнала).
Эшелонирование — система рас-
средоточения ВС, обеспечивающая
постоянное и надежное сохранение
безопасных расстояний между нахо-
дящимися в воздухе ВС.
Эшелонирование боковое — систе-
ма рассредоточения ВС, следующих
по параллельным воздушным трас-
сам.
Эшелонирование продольное — си-
стема рассредоточения ВС, следую-
щих по одной воздушной трассе на
одинаковой высоте.
6.2.	ТРЕБОВАНИЯ К ТОЧНОСТИ
СРЕДСТВ НАВИГАЦИИ И ПОСАДКИ
Точность средств навигации и по-
садки должна соответствовать задан-
ному уровню безопасности полетов.
При рассмотрении вопросов точности
РНУ считают, что систематическая
погрешность скомпенсирована или уч-
тена, и принимают, что случайные
погрешности распределены по нор-
мальному закону с нулевым сред-
ним значением и дисперсией а2. Точ-
ность навигационных средств харак-
теризуют, как правило, удвоенной
средней квадратической погрешно-
стью 2а (доверительный интервал
±2а), соответствующей доверитель-
ной вероятности 0,95. Точность пре-
цизионных устройств оценивают мак-
симальной погрешностью За, для ко-
торой доверительная вероятность рав-
на 0,9973.
Суммарная погрешность опреде-
ления навигационных параметров
складывается в основном из аппара-
турной, методической, флюктуацион-
ной и динамической погрешностей.
На точность РНУ влияют также ус-
ловия распространения радиоволн и
некоторые другие факторы, специфич-
ные для определенного класса РНУ.
При определении места ВС возника-
ют погрешности, обусловленные ал-
горитмом расчета места ВС по дан-
ным радионавигационных измерений.
В позиционных РНС причиной сни-
жения точности может оказаться не-
благоприятное взаимное расположе-
ние ВС и опорных станций, приводя-
щее к большим значениям геометри-
ческого фактора.
Требования к точности навигаци-
онных средств обусловлены нормами
к боковому и продольному эшелони-
рованию ВС.
Боковое эшелонирование связы-
вают с шириной воздушного коридо-
ра (трассы). Воздушные коридоры в
районе аэродрома имеют ширину
±2,5 км, а ширина воздушных трасс
устанавливается, как правило, 10 км
(±5 км). В районах, недостаточно
обеспеченных наземными средствами
навигации и УВД, ширина воздуш-
ной трассы может быть увеличена до
20 км. Для полетов над Северной Ат-
лантикой, где отсутствуют средства
наземного радиолокационного конт-
роля за полетом ВС, ширина трассы
составляет примерно ПО км. Сущест-
вующими нормами (в том числе и
ICAO) предусматриваются следую-
щие значения вероятности того, что
боковое отклонение ВС от оси трас-
сы не превысит половины ширины
трассы: 0,95 при ширине трассы
±5 км и 0,9995 при ширине трассы
более ±15 км.
Продольное эшелонирование пре-
дусматривает разделение ВС на рас-
стояния 5 и 10 км при полетах в зоне
аэродрома или по трассе и на рас-
стояние, соответствующее 10 мин по-
лета на атлантических трассах.
Оценка требуемой точности опре-
деления места ВС выполняется на ос-
нове норм, например, бокового эше-
лонирования, точность местоопре-
деления должна быть такой, чтобы
вероятность выхода ВС за пределы
воздушного пространства и воздуш-
ной трассы не превысила указанных
значений. При вероятности 0,95 мерой
точности является удвоенная средняя
квадратическая погрешность опреде-
ления места ВС 2 амв.с, допустимое
значение которой определяется выра-
жением 2 ам „ с ^0,5 dT, где dT — ши-
рина воздушной трассы. При ширине
воздушной трассы 5 и 10 км требова-
ния к точности местоопределення
можно характеризовать значениями
2ов.в.с^2,5 км для радиосредств
ближней навшации и 5 км для нави-
гационных средств обеспечения поле-
та по трассе.
Если исходить из перспективных
требований к эшелонированию ВС и
принять вероятность нахождения ВС
в пределах ширины трассы равной
0,997, то указанные значения соответ-
6—668
161
Z.M '
Рис. 6.1. Допустимые боковые откло-
нения самолета от оси ВПП (по го-
ризонтальной оси расстояние до ВПП
в метрах)
ствуют максимальной погрешности
3 о, что свидетельствует о повышении
требований к точности радионавига-
ционных средств.
При полетах над Атлантикой тре-
бования к точности автономных на-
вигационных средств и РСДН можно
оценить значением удвоенной средней
квадратической погрешности 2ом.в.с
^30 км.
Повышение точности навигацион-
ных средств имеет первостепенное
значение для безопасности и регуляр-
ности полетов. В документах ICAO
указывается, что вероятность столк-
новения ВС в результате нарушения
норм бокового эшелонирования
должна быть такова, что за 108 лет-
ных часов возможны ие более двух
опасных сближений ВС В таких ус-
ловиях требования к точности нави-
гации должны быть увеличены.
Повышение точности местоопреде-
ления позволяет летать по близким к
оптимальным траекториям и сокра-
тить продолжительность полета. По
зарубежным данным, изменение норм
эшелонирования над Северной Атлан-
тикой с 216 км и 25 мин полета до
108 км и 10 мин позволило повысить
регулярность полетов, сократить за-
держки рейсов и получить экономию
l>c,i .------.3,--------।----------- .:вс
-----ИИПС j-—| ОТ? |	»| СМП--------
Рис. 6.2. Этапы процесса определения
местоположения ВС:
ПИПС - измерение информативного пара-
метра v сигнала ис иа фоне шума иш и
получение оценки т; ОНП — определение
навигационного параметра W на основе
алгоритма W'=Mv, где М — масштабный
коэффициент; ОМП — определение место-
положения ВС МВС
топлива иа сумму около 9 млн. дол.
в год. Расчет показывает, что спрям-
ление трасс Москва — Ленинград и
Москва — Хабаровск приводит к эко-
номии летного времени примерно 3...
...7 мип за час полета, что соответст-
вует годовой экономии 100—200 ч и
более на самолет.
Требования к точности посадоч-
ных средств определяются допусти-
мыми боковыми отклонениями ВС
при заходе на посадку и при посад-
ке. На рис. 6.1 приведена область до-
пустимых боковых отклонений г при
автоматическом управлении посад-
кой до высоты 30 м (высота приня-
тия решения о продолжении режи-
ма посадки). При таких отклонениях
и соблюдении других необходимых
условий обеспечивается успешная по-
садка ВС. Уменьшение допустимых
значений с приближением к порогу
ВВП объясняется ростом ограниче-
ний на выполнение корректирующе-
го маневра.
Оценка требуемой точности опре-
деления отклонения самолета от за-
данной траектории может быть вы-
полнена в предположении, что допу-
стимые отклонения самолета z по
крайней мере не меньше максималь-
ной погрешности 3<т2 определения
этого отклонения, т е. 3a2^z. Если
погрешность измерения ог есть
следствие неточности работы борто-
вой аппаратуры и наземного радио-
маяка, а также неточности пилотиро-
вания и эти трн составляющие общей
погрешности равны, то максимальная
погрешность бортовой аппаратуры
Зоб.о=3аг/У3<г/У3.
6.3.	ОГРАНИЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ
РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ
Задача радионавигационных изме-
рений заключается в определении на-
вигационного параметра W путем из-
влечения информации из принимаемо-
го сигнала, один из параметров ко-
торого (информативный параметр v)
есть функция искомого параметра IV'.
Процесс определения местоположения
ВС состоит из трех этапов (рис. 6.2),
каждый из которых вносит дополни-
тельную погрешность в результат ре-
шения навигационной задачи. Общим
для всех РНУ является погрешность
162
Рис. 6.3. Обобщенная структурная схема измерителя с непосредственным отсче-
том значения информативного параметра v сигнала (с) и преобразование спект-
ров сигнала Gv и шума бш в инерционном звене ИЗ с частотной характеристи-
кой Киз (б):
У — усилитель; Пр — преобразователь параметра v в напряжеииз; ИП — измерительный
прибор; — ширина спектра входного воздействия; Д^из — ширина полосы пропуска-
ния ИЗ
основного датчика информации — уст-
ройства, измеряющего информатив-
ный параметр сигнала V. Характер и
значение этой погрешности определя-
ются типом измерителя параметра V,
т. е. зависят от того, построен ли этот
измеритель по разомкнутой схеме
(измеритель с непосредственным от-
счетом) или по замкнутой схеме (еле
дящий измеритель). Качество измери-
теля оценивается сравнением его точ-
ностных характеристик с потенциаль-
ной точностью измерения парамет-
ра V.
Потенциальная точность характе-
ризуется минимальным значением
флюктуационной погрешности изме-
рителя ov пот. В оптимальном прием-
но-измерительном тракте (корреля-
тор или согласованный фильтр, час-
тотная характеристика которого яв-
ляется комплексно сопряженной со
спектром сигнала) обеспечивается
максимально возможное при данных
сигнале и шуме отношение сиг-
нал'’шум, чем и объясняется мини-
мальное значение результирующей
флюктуационной погрешности. При
построении измерителя не удается
выдержать условия оптимальности и
флюктуационная погрешность всегда
превышает ov пот.
Измеритель с непосредственным
отсчетом основан на преобразовании
информативного параметра сигнала
л в напряжение (с помощью, напри-
мер, частотного или фазового детек-
тора) и измерении этого напряжения
6*
после предварительной фильтрации
(рис. 6.3). Фильтрующий элемент —
инерционное звено (считается, что
все инерционности измерителя сосре-
доточены в этом звене). Измеритель
прост по схеме, но его точность мо-
жет оказаться недостаточной вслед-
ствие влияния неконтролируемых из-
менений коэффициентов передачи
звеньев измерителя.
Если принять, что усилитель не
искажает параметр V, то поступаю-
щее иа измерительный прибор напря-
жение 1/2=/(прКизУ, где Кпр — коэф-
фициент преобразования параметрам
в напряжение; Киз — коэффициент
передачи инерционного звена на близ-
ких к нулевой частотах. Любое от-
клонение Кпр или Кяз от принятых
при градуировке значений приводит
к специфичной для измерителя с не-
посредственным отсчетом погрешно-
сти, выявить которую можно только
калибровкой.
Следящий измеритель (рис. 6.4)
основан на сравнении информативно-
го параметра v принимаемого сигнала
с параметром v0 опорного сигнала,
вырабатываемого в самом измерите-
ле (например, частоты принимаемого
сигнала с частотой опорного гетеро-
дина или задержки принимаемого
сигнала с задержкой такого же мест-
ного сигнала и т. д.). Измеритель со-
держит схему поиска и захвата СПЗ
и схему измерения СИ.
Режим поиска предназначен для
грубого совмещения опорного пара-
метра v0 с параметром v принятого
163
Рис. 6.4. Обобщенная структурная
схема следящего измерителя инфор-
мативного параметра сигнала (для
простоты указаны только значения
аргументов соответствующих напря-
жений)
сигнала. В этом режиме на экстрапо-
лятор Э следящего измерителя выда-
ется со схемы поиска СП, например,
постоянное напряжение Un. Экстра-
полятор представляет собой набор
последовательно включенных интег-
раторов (в простейшем случае один).
Под действием Ua напряжение на вы-
ходе экстраполятора (управляющее
напряжение) возрастает. Синтезатор
С вырабатывает опорный сигнал, па-
раметр Vo которого изменяется в со-
ответствии с изменением управляю-
щего напряжения t/(v). При поиске
сигнал с синтезатора используется
для перестройки обнаружителя, вхо-
дящего в схему захвата СЗ. Пере-
стройка осуществляется до грубого
совпадения параметров v и vo. Обна-
ружению сигнала соответствует раз-
ность |v—Vo|^O,5Av, где Av — шири-
на линейного участка дискриминаци-
онной характеристики следящего из-
мерителя (рис. 6.5). В момент обна-
ружения (захвата) сигнала напряже-
ние ип отключается и измеритель пе-
реходит в режим слежения за пара-
метром V. В начальный момент на
Рис. 6.5. Дискриминационная харак-
теристика следящего измерителя
164
интеграторах экстраполятора остает-
ся напряжение, соответствующее Vo га
«V.
Режим слежения необходим для
точного измерения V. В этом режиме
на экстраполятор подается напряже-
ние с дискриминатора Дис. Это на-
пряжение (сигнал ошибки) соответ-
ствует разности e=v—vn и добавля-
ется (с учетом знака) к имеющемуся
на интеграторах напряжению. Новое
значение управляющего напряжения
вызывает изменение параметра Vo
опорного напряжения, вырабатывае-
мого синтезатором. Такой процесс
происходит до достижения равенст-
ва v0=v. При выполнении этого ра-
венства параметр v0 опорного сигна-
ла является оценкой параметра v
принимаемого сигнала (выход «Вых.
2»), а управляющее напряжение t/(v)
служит мерой этой оценки (выход
«Вых. 1»),
Во избежание срыва слежения
(изменения сигнала ошибки на зна-
чение, превышающее 0,5Av) вследст-
вие изменения навигационного пара-
метра за время между двумя после-
довательными измерениями экстра-
полятор должен прогнозировать со-
ответствующие изменения v(Z), т. е.
экстраполировать результат данного
измерения на момент следующего из-
мерения. Прогнозирование достигает-
ся включением в экстраполятор п+
+ 1 интеграторов, где п — порядок
дифференциального уравнения, опи-
сывающего изменение параметра v(Z)
при движении ВС.
Основные погрешности измерите-
лей (флюктуационная н динамиче-
ская) связаны с фильтрацией сигна-
ла в инерционном звене или в экви-
валентном следящей системе измери-
теля фильтре и определяются поло-
сой пропускания измерителя.
Полоса пропускания измерителя
AFH при непосредственном отсчете
v определяется инерционном звеном
(АГи.з), а в следяшем измерителе—
полосой пропускания замкнутой си-
стемы (Д-Гз.с):
оо
д/ги = [/<и(0)]-2 j I к:. (Л) 1
— оо
где Kn(f) — частотная характеристи-
ка измерителя. В следящих измери-
телях (рис. 6.6) частотная характери-
стика находится из выражения для
Рис. 6.6. Эквивалентная схема следя-
щего измерителя:
Кд — коэффициент передачи дискримина-
тора; Кф(р) — операторный коэффициент
передачи фильтрующих (инерционных)
элементов измерителя; К(р) — операторный
коэффициент передачи разомкнутого из-
мерителя
операторного коэффициента передачи
замкнутой системы
<с(р)=К(р)[1 + К (Р)]-1
формальной заменой оператора диф-
ференцирования p=d/dt на jZsif с
учетом того, что в астатических си-
стемах Кз.с (0) = 1.
Флюктуационная погрешность из-
мерителей вызывается входным воз-
действием Vm(0, представляющим
собой случайные изменения парамет-
ра v и пересчитанные на выход дис-
криминатора (или преобразователя)
шумы и помехи. Дисперсия ф ноктуа-
ционной погрешности определяется
как
оо
°фл= I \KH{f)\^Gnl(f)df,
о
где Gmff) — спектральная плотность
воздействия	Обычно значение
АЕИ намного меньше ширины спектра
бш([) и для нахождения дисперсии
флюктуационной погрешности исполь-
зуют более простое выражение
л ~ Gm (О)ЛАи, из которого сле-
дует, что флюктуационная погреш-
ность измерителя тем больше, чем
шире полоса пропускания.
Динамическая погрешность обус-
ловлена теми составляющими полез-
ного входного воздействия v(/), ко-
торые не попадают в полосу пропус-
кания измерителя. Если ширина
спектра информативного параметра
сигнала ДЕ, превышает полосу про-
пускания ДЕИ, то верхние частоты
спектра обрезаются, что приводит к
замедлению реакции измерителя иа
изменения v при движении ВС. В из-
мерителе с непосредственным отсче-
том динамическая погрешность зави-
сит только от полосы пропускания
инерционного звена. В следящем из.-
мерителе на значение этой погрешнан
сти влияет не только полоса пропус-
кания измерителя, ио и степень его
астатизма т, т. е. число интеграторов
экстраполятора.
Динамическая погрешность сле-
дящего измерителя в установившем-
ся режиме отсутствует, если т^п+1.
Обычно m<n+l из-за усложнения
следящего измерителя при увеличе-
нии числа интеграторов и вводе кор-
ректирующих цепей, обеспечивающих
устойчивость следящей системы. Ког-
да т — п, динамическая погрешность
в установившемся режиме постоян-
на и равна Avs=vim)/K, где vm —-
производная от v, порядок которой
равен астатизму системы; К—коэф/-
фициент передачи разомкнутой сле-
дящей системы измерителя. При m<Z
<.п динамическая погрешность в ус-
тановившемся режиме Avn=vm7/K-
Прп заданном астатизме следящей
системы измерителя динамическая по-
грешность тем меньше, чем больше К,
т. е. чем шире полоса пропускания
измерителя.
Общий метод повышения точности
измерителей заключается в оптимиза-
ции полосы пропускания (рис. 6.7).
Оптимальное значение ДЕор1 полосы
пропускания измерителя, соответст-
вующее минимуму суммарной погреш-
ности о2= (\\д)2+а2фл=гп1П, со-
ставляет 0,1...1,5 Гц при обычных ус-
ловиях полета.
Измеритель с данной ДДда опти-
мален только при определенном зако-
Рис. 6.7. Зависимость дисперсий
флюктуационной о2фл (7), динамиче-
ской v2a (2) и суммарной (3) по-
грешностей измерителя от его полосы
пропускания
165
не изменения параметра v(/), а сле-
довательно, и навигационного пара-
метра W(t). Если AEopt рассчитана
для условий нормального полета ВС,
когда параметр W(t) изменяется
сравнительно медленно, то при ма-
неврировании ВС значение динамиче-
ской, а следовательно, и суммарной
погрешности увеличится. Если выб-
рать AFOpt применительно к условиям
изменения 17(7) во время маневри-
рования ВС, то в нормальных усло-
виях полета погрешность будет боль-
ше оптимальной вследствие роста
флюктуационной составляющей.
Общепризнанным методом повы-
шения точности определения навига-
ционных параметров считается комп-
лексирование на основе бортовой
ЦВМ радиотехнических и нерадио-
технических измерителей, позволяю-
щее снизить флюктуационную, мето-
дическую и другие составляющие по-
грешности без увеличения динамиче-
ской погрешности.
6.4.	ПРИНЦИПЫ
КОМПЛЕКСИРСВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ
Комплексирование измерителей ос-
новано на избыточности измеритель-
ной системы, т. е. использовании не
менее двух измерителей, определяю-
щих один и тот же навигационный
параметр W(t) различными метода-
ми. Комплексная измерительная си-
стема может состоять как из несле-
дящих, так и следящих измерителей.
Комплексироваиие неследящих из-
мерителей предполагает наличие не
менее двух измерителей с непосред-
ственным отсчетом навигационного
параметра, которые не содержат вно-
сящих динамическую погрешность
инерционных звеньев
Алгоритм комплексирования осно-
ван на разделении цепей фильтрации
и цепей, по которым проходит несу-
щий информацию о параметре W(t)
сигнал. Такой алгоритм приводит к
системе, не вносящей динамических
погрешностей, т. е. делает систему
инвариантной по отношению к изме-
нению параметра W(t). При комп-
лексированпи двух измерителей од-
ного и того же параметра W(t) их
выходные сигналы имеют вид:
их (О = Г (0+^(0;
ц2 (0 = ^(0 + *2 (0.
где *1(7) и x2(t)—стационарные не-
зависимые случайные процессы, соот-
ветствующие помехам на выходах
измерителей (коэффициент пропор-
циональности сигналов измерителей
параметру IV' принят равным едини-
це).
Для отыскания инвариантного от-
носительно параметра IE алгоритма
обработки сигналов переходят к про-
цессу
г (О = Ы1 (/) - и2 (О = Xi (0 - x2(t) ,
не содержащему этот параметр. Про-
пуская процесс z(t) через фильтр, по-
лучают оценку помехи х, или х2 Ес-
ли, например, найдена оценка Xj по-
мехи х, то, образуя разность,
!/(0 = «1 (О — Г] (/) =
= 17(0+[-Ч (0-21(01.
можно скомпенсировать помеху xi ее
оценкой и повысить точность измере-
ний.
Структурная схема комплексной
измерительной системы, реализующей
приведенный алгоритм (рис. 6.8), на-
зывается схемой компенсации помех.
При комплексировании радиотехни-
ческого измерителя и нерадиотехни-
ческого (например, механического)
измерителей различие их принципа
действия отражается на спектрах
G,([) и G?(f) помех на выходах этих
измерителей (рис. 6.9). Помеховые
составляющие выходного сигнала ме-
ханического измерителя сосредоточе-
ны в области низких частот, а спектр
помехи радиотехнического измерите-
ля занимает полосу от низких до вы-
соких частот. На основе априорных
сведений о спектре (или корреляци-
онной функции) помехи xi строят
фильтр Ф, который формирует оценку
Xi этой помехи. В рассматриваемой
ситуации Ф должен быть фильтром
нижних частот и полностью пропус-
кать помеху Xi.
В общем случае выходной сигнал
системы
У (О = W (0 4- [1 -	(р)] xt (f) +
+ Кф{Р) Х2 (О.
где Кф(р) — операторный коэффици-
ент передачи фильтра Ф.
Полная компенсация помехи *i
сигналом с фильтра Ф достигается,
когда спектры Gi(f) и G2(f) не пере-
крываются.
166
Рис. 6.8. Структурная схема комп-
лексной системы с компенсацией по-
грешностей первого измерителя:
И-1 и И-2 — нераднотехнииескнй и радио-
технический измерители соотиетствеиио
Рис. 6.9. Спектры помех на входе (а)
и на выходе (б) фильтра комплекс-
ной системы с коэффициентом пере-
дачи Л'ф
Рис. 6.10. Схема комплексирования
следящего радиотехнического измери-
теля 11-2 с перадиотехническпм изме-
рителем И-1: СС — следящая система
Комплексирование следящего ра-
диотехнического измерителя с иесле-
дящим (например, механическим)
предполагает использование в качест-
ве фильтрующих звеньев элементов
следящей системы. Пусть, например,
в следящий измеритель входят инер-
ционные звенья с операторными ко-
эффициентами передачи Ki(p) и
Кг(р), а сигнал нерадиотехнического
измерителя вводится через фильтр с
коэффициентом передачи Н(р) (рис.
6.10). Фильтр необходим для того,
чтобы привести сигнал измерителя
И-1 к тому же виду, какой имеет
сигнал И-2 в точке их сложения. Вы-
ходной сигнал измерителя
1/(0 =
К(Р)+Я(Р)К2(Р)
1 + К(р)
Х1Г(0 +
Н(р)К(р)
1+К(р)
X] (/) 4-
К(р)
1 + К(Р)
*2(0,
где К (р) = Ki (р) +К2(р)-
Динамическая погрешность будет
отсутствовать, если Н(р)К2(р) = 1
(условие интервариантности). Тогда
у (I) = W (I) + [1 + К (р)]-1 П (0 4-
4-	К (р) [1 4- К (Р)]-'х2(/).
При К(р)[14-К(р)]“1 = Л’ф(р)
рассматриваемая схема эквивалентна
схеме компенсации помех.
Основной источник погрешностей
комплексной измерительной систе-
мы — это неполная компенсация по-
грешности одного из измерителей и
перекрытие спектров их помех. Пер-
вая причина снижения точности мо-
жет быть исключена, если точно из-
вестно изменение компенсируемой по-
грешности во времени и прн различ-
ных условиях полета и возможно вы-
полнить Фильтр, соответствующий ее
спектру. Вторая причина неустрани-
ма, так как спектры Gi(f) и
всегда частично перекрываются и на
выходе комплексной системы дейст-
вует помеховая составляющая
1/., (0= [1 — А'ф(Р)] х, (0 4-
+ Аф(р)х>(/),
которая приводит к флюктуационной
погрешности измерения. Дисперсия
этой погрешности
оо
=фЛ = f [G1 (/) I 1-Аф (/•>) I 2 4-
о
4-G2(/) ] Кф(» | 2] df.
где А'ф(/ш)—частотная характери-
стика фильтра Ф. Параметр а'-’фЛ
меньше, чем у любого из комплекси-
руемых измерителей. Прн полном вы-
делении помехи х, фильтром Ф пер-
вая составляющая погрешности ОфЛ
равна нулю и точность измерения
ухудшается только за счет тех со-
ставляющих спектра G2(f), кэтсрые
попадают в полосу пропускания
фильтра Ф.
Отсутствие динамической погреш-
ности комплексной системы объясня-
167
ется тем, что полезный сигнал, со-
держащий информацию о параметре
117(7}, не проходит через инерционные
(фильтрующие) цепи. Такое преиму-
щество достигается ценой информаци-
онной избыточности комплексной си-
стемы. Дополнительным достоинством
ьомплексирования является повыше-
ние надежности. Отказ одного из из-
мерителей этой системы приводит
только к снижению точности, но не
к потере информации о навигацион-
ном параметре W(t).
Основные типы комплексных си-
стем отличаются по схеме включения
фильтра. Различают три основных ти-
на комплексных систем: разомкнутую,
замкнутую и смешанную (комбиниро-
ванную) .
Разомкнутая система — система
коррекции одного из измерителей,
принятого за базовый. К разомкну-
тым относится система, построенная
по схеме компенсации погрешности
(см. рис. 6.8), и ее вариант, основан-
ный па использовании следящего ра-
диотехнического измерителя.
Достоинство разомкнутой систе-
мы — отсутствие непосредственного
воздействия на сами измерители. Та-
кая система может быть реализована
с использованием типовых измерите-
лей и находит применение при комп-
лекспровании измерителей одного на-
вигационного параметра, например
измерителей скорости инерциального
и доплеровского типов.
Замкнутая система представляет
собой систему коррекции самих из-
мерителей (или одного из них). В та-
кой системе (рис. 6.11) погрешности
датчиков характеризуются их значе-
ниями Х| и х2, соответствующими ра-
зомкнутой системе. В вычитающем
устройстве формируется сигнал изме-
Рис. 6.11. Замкнутая схема компенса-
ции погрешностей измерителя И-1
(штриховой линией показана возмож-
ная цепь компенсации погрешностей
измерителя И-2; 1Г/ш =х)
рений г=(хт—xi)—(х2—х2). Этот
сигнал фильтруется с целью выделе-
ния погрешностей, присущих тому
или другому измерителю. Полученный
в устройстве коррекции УК сигнал
подается затем в качестве поправки
на соответствующий измеритель. Ука-
занные операции выполняются в
ЦВМ.
Достоинством замкнутых систем
является большая точность, что объ-
ясняется коррекцией любых погреш-
ностей измерителей, которые могут
быть оценены фильтром Ф. Построе-
ние замкнутой системы возможно при
воздействии на внутренние элементы
измерителей. Неточность априорных
данных о погрешностях измерителей
может привести к нарушению работы
замкнутой системы.
Смешанная система — такая си-
стема, в которой замкнуты не все
возможные обратные связи. Примене-
ние смешанной системы целесообраз-
но в тех случаях, когда желательна
высокая точность, но отсутствует фи-
зическая возможность подключения к
внутренним элементам некоторых из-
мерителей.
6.5.	ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
КОМПЛЕКСНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ
СИСТЕМ
Комплексная навигационная си-
стема (КНС)—измерительная систе-
ма, состоящая из нескольких разно-
родных измерителей одного и того же
навигационного параметра W, объ-
единенных ЦВМ. Эта ЦВМ оценива-
ет составляющие погрешности одно-
го из измерителей, принятого за ос-
новной (базовый) в данной системе,
и корректирует эти погрешности (в
разомкнутой системе) или сам изме-
ритель (в замкнутой системе).
Основной измеритель КНС должен
обладать минимальной динамической
погрешностью, а следовательно, быть
разомкнутым (т. е. неследящим) по
отношению к измеряемому парамет-
ру И7-
Алгоритм оценки составляющих
суммарной погрешности основного из-
мерителя КНС основан на представ-
лении погрешностей х} и х2 комплек-
сируемых измерителей линейными
стохастическими дифференциальными
уравнениями и-го порядка, описы-
вающими поведение составляющих
168
погрешностей во времени. Такое
представление эквивалентно записи
погрешностей в виде вектора состоя-
ния х размером (пХ1)- Изменение
вектора х при переходе от /г—1 го
измерения к к-му о.отражается пере-
ходной матрицей &(k\k—I) разме-
ром (пХп):
X(k) = 4(Л | k — 1)х(й — 1)
Матрица Ф(А|Лг—1) показывает, как
должен изменяться (на основании ап-
риорных данных о помехах) вектор
х прн переходе от k—1-го момента к
й-му, и отражает динамику измене-
ния оцениваемых погрешностей при
движении ВС.
Фильтруемый процесс z=xt—х-.
также записывается в виде вектора
z размером (/«ХО. где т— число
скалярных измерений на входах
фильтра комплексной системы:
г (й) = Н (/г) х (k) 4- v (k).
Здесь H(k) — матрица измерений
(mX«). связывающая результат из-
мерений с вектором х, v(fc)—вектор
белых измерительных шумов (и/
XI). соответствующий обычно шу-
мам радиотехнического измерителя
В приведенных и последующих выра-
жениях k-e значения векторов соот-
ветствуют моменту tk(tk—
где AT — интервал дискретизации
сигналов).
Модель динамики ВС и измери-
тельной системы (рис. 6.12, а) пока-
зывает, как формируется вектор из-
мерений г(й) из вектора возмущений
объекта w(k—1) в предположении,
что известны переходные матрицы
Ф (й|й—1) н Г(й|й—1) и матрица
Н(й). От степени достоверности ап-
риорных сведений об этих матрицах
зависит точность получаемых оценок.
Метод оценки погрешностей осно-
ван на минимизации отличия отклика
фильтра комплексной системы от
фильтруемого воздействия. Фильтр
должен обладать переменными пара-
метрами, которые изменяются в со-
ответствии с известными матрицами
Ф и Н. Оптимизация фильтра прово-
дится в предположении, что измери-
тель является линейным, помеха ади-
тивной, а сигнал и помеха представ-
ляют собой нестационарные нормаль-
ные случайные процессы. Метод оп-
тимизации, основанный на указанных
предположениях, получил название
метода Калмана, а устройство обра-
л Ц==] нМ	Б3 г
zIkIk-1) 1------1)1----------1 1---------
Рис. 6.12. Модель динамики ВС и из-
мерительной системы (а) и структур-
ная схема фильтра Калмана (б):
БЗ — блок задержки на один такт: ВКУ —
вычисление матрицы коэффициентов уси-
ления фильтра
боткп сигналов, реализующее этот
метод,— фильтр Калмана. Алгоритм
калмановской фильтрации реализует-
ся в ЦВМ КНС.
Фильтр Калмаиа (рис. 6.12, б)
представляет собой многомерный дис-
кретный линейный фильтр, вырабаты-
вающий оптимальную оценку х(г|й)
вектора х (или отдельных его компо-
нентов) для	Критерием оп-
тимальности является минимум дис-
персии погрешности оценки [х(й)—
—х(Лг|А)]2. Выражение для оценки
вектора х записывается в виде
х(й I й) = Ф(й | й —1) X
X x(k - 1 | k - 1) +К (k) [z (й) —
— Н (й) Ф (Л I k — 1) х х
Х(Л-1 | Л-1)],
где Ф(й|й— 1)х(й— 1 |й— 1) =х(й|й—
—1)—экстраполированная оценка
вектора х на й-м интервале, получен-
ная по совокупности измерений z(l),
z(2)...z(k— 1); К(й) = Р(й|й-1)Х
X Нт(й) (Н(й) Р(й|й — 1)Нт(й) +
+ R(fc)]_| — вектор коэффициентов
усиления фильтра. Здесь Р(й|й—1) —
экстраполированное значение ковариа-
ционной матрицы погрешностей опти-
мальных оценок; К(й)—матрица ко-
эффициентов корреляции случайного
процесса v(k); верхние индексы озна-
чают: «т» — транспонирование матри-
цы; «—1» — матрицу, обратную дан-
ной.
В фильтре Калмана полученная на
k—1-м тракте оценка х(й—1|й—1)
169
умножается на матрицу Ф(£|£—1)
для того, чтобы предсказать значение
этой оценки на k-м такте. Перемно-
жение полученного результата и мат-
рицы H(fe) дает прогнозированный
отклик измерительной системы на
предполагаемое изменение вектора х,
т. е. экстраполированное значение
вектора измерений х(£|Л—1). Вычи-
тая этот результат из истинного зна-
чения вектора измерений z(k), полу-
чают погрешность экстраполяции. По-
следняя умножается на рассчитанную
ЦВМ матрицу коэффициентов усиле-
ния Л'(Л), а результат складывается
с x(fe|£—1) для получения оценки
х(&|£). Эта оценка хранится в блоке
памяти ЦВМ до следующего такта
измерений. Затем цикл повторяется.
Особенности фильтра Каллана об-
легчают его практическую реализа-
цию и оказываются полезными при
построении некоторых КИС. Одна из
особенностей — рекуррентность алго-
ритма фильтрации, когда данные пре-
дыдущего измерения включаются в
последнюю оценку и поэтому отпада-
ет необходимость постоянного их хра-
нения в блоке памяти ЦВМ. Однако
алгоритм требует хранения в памяти
матриц, входящих в уравнение филь-
тра, для всех А=1,2... Порядок этих
матриц зависит от размерности п
вектора х. Поэтому чем точнее моде-
ли погрешностей, тем больший объем
памяти должна иметь ЦВМ.
Другой особенностью фильтра
Калмана является вычисление филь-
тром ковариационной матрицы по-
грешностей оценок Р(&|&—1), кото-
рая представляет собой меру качест-
ва работы фильтра, а следовательно,
и КНС в целом.
Качество работы фильтра Калма-
на зависит от того, насколько соот-
ветствуют действительности модель
динамики системы Ф(£|&—1) и мо-
дель измерителя, а также зало-
женные в фильтр априорные сведе-
ния о погрешностях, начальных усло-
виях и возмущающих воздействиях.
Указанные сведения всегда известны
приближенно, поэтому и фильтрация
ие полностью оптимальна. Степень
отклонения введенных в фильтр дан-
ных от действительных определяется
иногда и стремлением упростить вы-
числения, а тем самым и структуру
ЦВМ.
Требования к быстродействию и
объему памяти ЦВМ КНС определя-
ются, главным образом, размером п
вектора состояния х. Значение к за-
висит от числа учитываемых состав-
ляющих общей погрешности. Число
операций умножения и сложения, оп-
ределяющее требуемое быстродейст-
вие ЦВМ, пропорционально пЛ, а чис-
ло постоянно используемых ячеек опе-
ративного запоминающего устройства
ЦВМ пропорционально п2. Увеличе-
ние числа измерений m не вызывает
существенного роста объема вычис-
лений и времени решения навигацион-
ной задачи. Современные ЦВМ поз-
воляют осуществить вычислительные
операции при кал.мановской фильтра-
ции за время, не превышающее 1 с.
Это время определяет интервал дис-
кретизации подаваемых на фильтр
сигналов, так как каждый следую-
щий сигнал должен быть подан на
фильтр тогда, когда закончится обра-
ботка предыдущего сигнала.
Комплексная навигационная си-
стема определения горизонтальной
скорости ВС по данным ИНС и
ДИСС показана на рис. 6.13. Инфор-
мация о двух составляющих вектора
горизонтальной скорости в цифровой
форме подается иа блок предвари-
тельной обработки БПОИ, в котором
синхронизируется скорость поступле-
ния информации в фильтр Калмаиа
ФК. Вектср изменений z формируется
как разность соответствующих со-
ставляющих вектора скорости, изме-
ренных ИНС (хи, £д) и ДИСС (хд,
ги), и имеет размер (2X1). Вектор х
включает основные составляющие по-
грешностей ИНС и ДИСС. Порядок
системы дифференциальных уравне-
ний, описывающих погрешности ИНС,
а следовательно и число учитываемых
при построении КНС компонентов
Рис. 6.13. Структурная схема комп-
лексной навигационной системы
определения скорости ЛА
170
Рис. 6.14. Структурная схема комплексной навигационной системы определения
местоположения и скорости ЛА:
хи, у„, zK — компоненты местоположения ЛА, определяемые ИНС; хк, ук, ги; хд, уд, гд_
компоненты скорости ЛА, определяемые соответственно ИНС и ДИСС; ур — высота полета
ко радиовысотомеру РВ
вектора х определяется требуемой
точностью компенсации.
Фильтр Калмана выдает оценки
погрешностей МНС по скорости
(6Vx, 6V2) на основе заложенной в
фильтр априорной информации о по-
ведении погрешностей во времени
(матрица Ф) и о шумах измерения v
ДИСС. Скорректированные значения
составляющих горизонтальной скоро-
сти поступают от ИНС в блок инди-
кации и управления БИУ н в ЦВМ
НК для последующего счисления ко-
ординат ВС.
КНС определения скорости, основ-
ным измерителем которой является
ИНС, в общем случае необходимо
строить по замкнутой схеме компен-
сации с целью коррекции накапли-
вающихся погрешностей инерциаль-
ной системы. Однако при небольшой
продолжительности полета (до 1 ч)
можно использовать разомкнутую
систему. Точность КНС примерно в
5 раз выше, чем точность основного
измерителя — ИНС.
Комплексная навигационная си-
стема определения места и скорости
ВС (рис. 6.14) основана на совмест-
ной обработке информации от ИНС,
ДИСС и радиовысотомера РВ. Ско-
рость определяется по данным ИНС
и ДИСС. Горизонтальные составляю-
щие х и г места ВС определяются
скорректированными значениями вы-
ходных сигналов хи и z„ горизон-
тальных каналов ИНС по положению.
Вертикальная составляющая у (вы-
сота полета) вырабатывается путем
совместной обработки информации
Ум вертикального канала ИНС по по-
ложению и данных о высоте уГ, по-
лучаемых от РВ,
Сигналы измерителей дискретизи-
руются по времени в блоке предва-
рительной обработки информации
БПОИ и подаются на вычитающие
устройства для формирования компо-
нентов вектора измерений z. В дан-
ной системе этот вектор имеет размер
(4X1).
Фильтр Калмана ФК оперирует с
вектором состояния х, имеющим раз-
мер (17X1) и включающим погреш-
ности ИНС по положению и скоро-
сти, погрешности ДИСС и РВ, а так-
же специфические погрешности ИНС
(погрешности: пересчета координат,
измерения ускорения и скорости
дрейфа гироскопа). Фильтр оценивает
только погрешности ИНС по положе-
нию и по скорости.
Рассматриваемая КНС является
разомкнутой, и полученные оценки
погрешностей используются для ком-
пенсации составляющих выходного
сигнала ИНС. Скорректированные вы-
ходные сигналы ИНС поступают в
171
Таблица 6.1. Сравнительная оцен-
ка погрешностей КНС за 10 ч полета
Тип системы	Упрощенная ИНС		Прецизионная ИНС	
	ам.п* КМ	Кп.т	^м.п» км	*п.т
ИНС	185	1	18,5	1
инс+о	83	2,23	13	1,4
ИНС+ +ДИСС	2,4	77	1,65	11,2
ИНС+ -F-O+ +ДИСС	1,48	125	1,1	16,8
блок индикации и управления Б НУ и
на ЦВМ НК-
В качестве радиотехнических изме-
рителей КНС определения местополо-
Глава 7
БОРТОВАЯ АППАРАТУРА УВД
7.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Вторичный	радиолокатор
(ВРЛ)—наземный комплекс техни-
ческих средств, предназначенный для
определения координат ВС и их ин-
дивидуального опознавания метода-
ми вторичной радиолокации.
Информационное слово (ИС) —
совокупность данных, передаваемых
бортовым оборудованием с помо-
щью информационного кода.
Коэффициент ответов — отноше-
ние числа полученных сигналов отве-
та к числу посланных сигналов за-
проса.
Ответчик — бортовое устройство,
предназначенное для приема сигналов
запроса, сопряжения С датчиками ин-
формации, кодирования и излучения
сигналов ответа.
Разрешающая способность по ази-
муту (дальности) — минимальная
разница азимутов (расстояний) двух
ВС, находящихся на одинаковом рас-
стоянии (на одном азимуте) относи-
тельно ВРЛ, позволяющая наблюдать
на индикаторе изображения этих ВС
раздельно.
Сигналы запроса — сигналы, из-
лучаемые ВРЛ (запросчиком) и пред-
назначенные для запуска ответчика.
жеиия применяют радиосистемы
ближней и дальней навигации. Прин-
цип построения КНС при этом сохра-
няется, изменяются только компонен-
ты вектора состояния, описывающие
характер погрешностей измерителей.
Точностные характеристики КНС
зависят от качества и числа комплек-
тируемых измерителей. В табл. 6.1
приведены результаты моделирования
10-часового полета с использованием
ИНС и КНС, основанных на комплек-
сироваиии ИНС т РСДН Omega (О)
и ДИСС, и указаны значения полу-
чающегоея при комплектировании ко-
эффициента повышения точнотти Кп. т
по травнению с точностью ИНС.
Комплектирование ИНС и СБН
позволяет повысить точность опреде-
ления места ВС по системе VOR/DME
в 2,8...3,5 раза, а при использовании
дальномерной системы и ИНС в 24
раза.
Сигналы ответа — сигналы, излу-
чаемые ответчиком прн приеме сигна-
лов запроса.
Система вторичной радиолокации
(СВРЛ) — совокупность ВРЛ и от-
ветчиков, работающих в условиях
перекрытия зон видимости и взаимо-
действующих между собой.
Система предупреждения столкно-
вений (СПС) — совокупность борто-
вых устройств, взаимодействующих
между собой н обеспечивающих без-
опасное расхождение ВС при возник-
новении угрозы столкновения.
Ситуация конфликтная — воздуш-
ная обстановка, соответствующая
опасному сближению, т. е. не преду-
смотренному заданием схождению
ВС в горизонтальной или вертикаль-
ной плоскости на интервалы и дистан-
ции менее установленных правилами
выполнения полетов, в результате че-
го возникает опасность столкновения
ВС.
7.2.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БОРТОВОЙ
АППАРАТУРЕ УВД
Управление воздушным движени-
ем (УВД) представляет собой комп-
лекс мероприятий по планированию,
172
координированию, непосредственно-
му управлению движением ВС и конт-
ролю за соблюдением установленного
режима полетов. Одна из основных
задач УВД — предупреждение столк-
новений ВС. Решение этой задачи
основано на использовании систем
вторичной радиолокации и систем
предупреждения столкновений ВС в
воздухе.
Системы вторичной радиолокации
(СВРЛ) предназначены для получе-
ния информации о ВС, находящихся
в воздушном пространстве, контроли-
руемом службой УВД, и должны
обеспечивать определение координат
ВС, оборудованных ответчиками, по-
лучение информации о высоте полета,
бортовом номере, запасе топлива, об
аварийной ситуации, выпуске шасси
и о векторе скорости. В состав СВРЛ
входят вторичные радиолокаторы и
ответчики.
Вторичный радиолокатор (ВРЛ)
выполняет функцию запросчика в си-
стеме активной радиолокации с ак-
тивным ответом, реализующей прин-
цип «запрос-ответ». По сигналу отве-
та ВРЛ определяет наклонную даль-
ность и азимут ВС, а также выделяет
из кодированного сигнала ответа ин-
формацию о бортовом номере, высоте
полета, остатке топлива и другие
данные. Дальность действия ВРЛ со-
ставляет для трассовых ВРЛ 400 км,
а для аэродромных 100 км.
По структуре ВРЛ (рис. 7.1)
представляет собой радиолокатор с
активным ответом. Применение ак-
тивного режима позволяет увеличить
дальность действия ВРЛ при данной
излучаемой передатчиком мощности
и дайной чувствительности приемника,
а главное — получить с борта ВС ин-
формацию, необходимую для УВД.
Синхронизирующий сигнал, выраба-
тываемый в устройстве управления и
синхронизации УУС, запускает шиф-
ратор Ш, который выдает код запро-
са. Формат кода определяется типом
СВРЛ и режимом работы ВРЛ, за-
даваемым с КДП. Полученный код
используется для импульсной моду-
ляции передатчика Прд. Сигнал Прд
через разделительное устройство РУ,
содержащее элементы коммутации и
развязки передающего и приемного
трактов, поступает в антенную систе-
му АС и излучается в пространство.
Сигнал ответа ВС принимается
той же АС, усиливается и детектиру-
ется в приемнике Прм и поступает на
От кдп на дпои
Рис. 7.1. Обобщенная структурная
схема ВРЛ
аппаратуру декодирования и преоб-
разования информации АДПИ. Циф-
ровой код с выхода АДПИ, содержа-
щий очищенные от помех данные о
ВС, транслируется на аппаратуру пер-
вичной обработки информации
АПОИ системы УВД.
Ответчик — устанавливаемый на
ВС приемопередатчик, настроенный
на рабочую частоту ВРЛ и генериру-
ющий сигнал ответа, когда он прини-
мает сигнал запроса от ВРЛ. Сигнал
ответа формируется на основе дан-
ных, получаемых от бортовых систем
ВС в зависимости от содержания
сигнала запроса ВРЛ. Сигнал ответа
отличается от сигнала запроса несу-
щей частотой и видом кода.
Сигналы СВРЛ представляют со-
бой кодированные группы импульсов.
Вид кодирования определяется типом
системы. В странах СЭВ использует-
ся код УВД. Зарубежные системы ра-
ботают международным кодом RBS.
Сигнал запроса ВРЛ состоит из
группы импульсов, временная расста-
новка и количество которых опреде-
ляются характером запрашиваемой
информации и методом, использу-
емым в ответчике для подавления
ложных сигналов, принятых по боко-
вым лепесткам ДН антенны ВРЛ.
Сигнал ответа ВС на запрос ВРЛ
состоит из координатного и информа-
ционного кодов. Координатный код
содержит последовательность импуль-
сов, используемых для определения
азимута и дальности ВС. Информа-
ционный код состоит из последова-
тельности импульсов, отображающей
передаваемую с ВС информацию. Вид
передаваемой информации определя-
ется ключевыми импульсами инфор-
мационного кода.
Параметры СВРЛ зависят от типа
ВРЛ, являющегося измерительным
элементом системы. В качестве при-
мера приведем основные параметры
173
ВРЛ типа «Корень-АС», используемо-
го в СВРЛ СЭВ:
Дальность действия, км,
при высоте полета 20 км
Сектор обзора, градус:
в горизонтальной пло-
скости ............
в вертикальной . . .
Погрешность измерения
(о):
дальности, м . . . .
азимута, угл. мин . .
Разрешающая способ-
ность:
по дальности, м . . .
по азимуту, градус .
Вероятность получения
информации:
правильной, не менее
ложной, не более . .
Поляризация сигналов:
запроса на частоте
1030 МГц...............
ответа па частоте
1090 МГц...........
740 МГц............
Частота повторения сиг-
налов запроса, Гц ... .
450
360
0.5...45
300
8
650
3.5
0,9
ю-3
верти-
кальная
горизон-
тальная
150...500
Типы СВРЛ отличаются видом и
информативностью кодов, а также
значением несущей частоты сигналов
запроса и ответа. В Советском Сою-
зе и странах СЭВ применяется раз-
работанная в СССР система вторич-
ной радиолокации, в дальнейшем ус-
ловно называемая СВРЛ СЭВ. На за-
рубежных воздушных трассах исполь-
зуется международная система
ATCRBS, ие совместимая по диапазо-
ну частот и виду кода с СВРЛ СЭВ.
Перспективной является дискретно-
адресная система DABS.
Система ВРЛ СЭВ состоит из се-
ти ВРЛ, работающих в режиме кру-
гового обзора. Узкая в горизонталь-
ной плоскости ДН аитениы ВРЛ
обеспечивает высокую точность и до-
статочную разрешающую способность
по азимуту. Радиолокатор работает
в импульсном режиме и периодически
излучает кодированные сигналы за-
проса. Сигналы ответа принимаются
от всех ответчиков, находящихся в
пределах ДН радиолокатора (т. е.
примерно на одном азимуте). Назем-
ные и бортовые устройства СВРЛ
СЭВ работают в двух диапазонах —
международном (диапазон I) и стран
СЭВ (диапазон II), которым соот-
ветствуют следующие частоты (в ме-
гагерцах) :
Запрос Ответ
Диапазон I... 1030 ±0,2	1090±3
»	II... 835; 837,5; 730; 740;
840 (до- 750 (до-
пуск ±0.3) пуск ±1,8)
Система ATCRBS аналогична по
построению и принципу действия
СВРЛ СЭВ. Ее отличительная осо-
бенность — меньшая информатив-
ность кодов и работа только иа час-
тотах I диапазона, соответствующих
нормам ICAO.
Система DABS отличается от
международной системы ATCRBS
те.м, что каждому ВС присваивается
выделенный для него адресный код.
На запрос ВРЛ отвечает только тот
ответчик, которому соответствует
посылаемый код запроса. В системе
используются более сложные коды
сигналов запроса и ответа, однако
код строится таким образом, чтобы
наземные станции DABS обеспечива-
ли опрос ВС, оборудованных обыч-
ными ответчиками, а ответчик
DABS отвечал запросчикам системы
ATCRBS.
Системы предупреждения столкно-
вений (СПС) работают независимо
от системы УВД. Наиболее простые
СПС рассчитаны на выполнение толь-
ко вертикальных маневров при рас-
хождении ВС и основаны на опреде-
лении дальности и радиальной ско-
рости одного ВС относительно друго-
го. Согласно рекомендациям ICAO
для СПС выделен частотный диапа-
зон 1592,5... 1622,5 МГц.
СПС состоит из бортовой аппара-
туры, выполняющей функцию выдачи
экипажу команд на выполнение ма-
невра по уклонению от возможного
опасного сближения с другими ВС.
Аппаратура СПС всех ВС аналогична.
В настоящее время СПС находят-
ся в стадии проверки эксплуатацион-
ных возможностей и параметров и не
нашли еще широкого применения на
ВС. Не сформированы пока и нормы
на параметры СПС.
Типы СПС отличаются, в основ-
ном, методами построения канала
обмена информацией между ВС и оп-
ределения навигационных параметров.
Различают синхронные и асинхронные
СПС.
174
Синхронные СПС основаны на вы-
делении для излучения сигналов каж-
дому ВС строго регламентированных
интервалов времени. Излучаемый сиг-
нал содержит посылку, по которой
определяются расстояние и скорость,
и кодированную информацию о высо-
те полета формирующего сигнал ВС.
Расстояние между ВС определяется
пассивным методом по моменту при-
ема сигнала другого ВС, а скорость
сближения — по доплеровскому сдви-
гу частоты этого сигнала. Пассивный
метод определения навигационных
параметров требует жесткой синхро-
низации аппаратуры всех взаимодей-
ствующих ВС н постоянства частоты
их эталонных генераторов, по сравне-
нию с которой определяется допле-
ровский сдвиг принятого сигнала.
Так, например, смещение шкал вре-
мени на 1 мкс приводит к дальномер-
ной погрешности 150 м. В качестве
источников точного времени и частоты
применяют прецизионные стабилизи-
рованные кварцевыми резонаторами
генераторы с относительной стабиль-
ностью не хуже 10-6.
Асинхронные СПС реализуют
принцип «запрос—ответ». С каждого
ВС в произвольный момент излуча-
ется кодированный импульсный сиг-
нал запроса. На взаимодействующем
ВС этот сигнал принимается, пере-
кодируется и излучается вновь. При
этом в него включается информация
о высоте полета ВС. Расстояние оп-
ределяется по времени задержки сиг-
нала ответа относительно момента
излучения сигнала запроса, а ско-
рость сближения — по изменению
этого времени. Асинхронные СПС
значительно проще, чем синх-
ронные, и им пока уделяется наи-
большее внимание.
Параметры асинхронных СПС
имеют следующие ориентировочные
значения:
Дальность действия, км . 0,5 ... 50
Пропускная способность,
число ВС................ 100
Вероятность:
правильного опреде-
ления конфликтной си-
туации, не менее . . 0,99
ложной тревоги, не
более................10~и
Погрешность (о) опреде-
ления.
дальности, м.........30±3%О
времени tc, % tc . . .	10
Общие особенности бортовой ап-
паратуры УВД обусловлены исполь-
зуемым принципом «запрос—ответ»,
при котором на запрос отвечают все
ВС, принявшие этот сигнал. В ре-
зультате создаются синхронные и
асинхронные помехи, перегружающие
канал связи и нарушающие работу
соответствующей системы. Кроме то-
го, всем СВРЛ присущи специфиче-
ские помехи, возникающие вследствие
передачи и приема сигналов ВРЛ по
боковым лепесткам ДН антенны.
Синхронные помехи в СВРЛ воз-
никают, когда два или несколько ВС
имеют близкие значения дальности и
азимута. При этом возможно нало-
жение сигналов ответа этих ВС, что
снижает эффективность СВРЛ в ус-
ловиях интенсивного воздушного
движения. Действенная мера исклю-
чения таких помех — использование
дискретно адресной СВРЛ (DABS).
Синхронные помехи в СПС вызы-
ваются ответами ВС, находящихся
иа большем удалении, чем представ-
ляющее интерес ВС. При этом воз-
растает число сигналов в канале свя-
зи, увеличивается вероятность их на-
ложения и снижается надежность ра-
боты аппаратуры. Одним из эффек-
тивных средств повышения надежно-
сти работы СПС является регулиров-
ка радиуса действия путем изменения
излучаемой мощности и чувствитель-
ности аппаратуры запросчика. В рай-
онах с малой плотностью воздушного
движения устанавливается макси-
мальный радиус действия, а в зонах
с большой интенсивностью полетов
радиус действия уменьшается.
Асинхронные помехи проявляются
как в СВРЛ, так и в СПС при при-
еме сигналов, излучаемых одним от-
ветчиком в ответ на запросы не-
скольких запросчиков, и приводят к
перегрузке ответчика и уменьшению
вероятности ответа на запросный сиг-
нал основного ВРЛ данной зоны или
наиболее нуждающегося в информа-
ции ВС. Эффективным средством
борьбы с асинхронными помехами в
СВРЛ является применение дискрет-
но-адресных систем. В СПС для этой
цели используются, в основном, уст-
ройства (селекторы дальности), пред-
назначенные для защиты тракта об-
работки сигналов ответа от всех
сигналов, частота повторения кото-
рых отлична от свойственной данно-
му запросчику.
175
Рис. 7.3. Форма импульсов сигналов
запроса и ответа
О 2	4 Б 8 10 12 И г,чкс
Рис. 7.4. Координатный код ответа
УВД:
а — сигнал «Бедствие» (код OKI): б — сиг-
нал «Шасси выпущено» (код ОК5)
Помехи по боковым лепесткам
возникают при излучении сигнала за-
проса или приеме сигнала ответа не-
основными лепестками ДН антенны
ВРЛ и приводят к перегрузке ответ-
чика и искажению угломерной ин-
формации. Для уменьшения таких по-
мех применяют методы подавления,
основанные на учете формы ДН ан-
тенны радиолокатора и включении в
кодовую посылку сигналов запроса и
ответа дополнительных импульсов
(импульсы подавления). Различают
методы подавления по запросу и по
ответу. Первые используются в бор-
товых ответчиках, а вторые — в на-
земных ВРЛ.
Нормы на параметры кода запро-
са УВД (СТ СЭВ 1823-79) предусмат-
ривают наличие двух импульсов Pj и
Р3 (рис. 7.2), интервал <к.3 между
которыми определяет смысловое со-
держание кода (табл. 7.1), и импуль-
са подавления Р2. Длительность т„
импульсов (рис. 7.3) составляет
(0,8±0,1) мкс при длительностях
фронта тф = 0,05... 0,1 мкс и спада
Теп = 0,05 ... 0,2 мкс. Интервал между
импульсами Pt и Р2 равен (2±0,15)
мкс, а точность выдерживания кодо-
вых интервалов /к.3= ±0,2 мкс.
Нормы на параметры кода ответа
УВД (СТ СЭВ 1823-79) регламенти-
руют состав координатных и инфор-
мационных сигналов, а также спосо-
бы передачи информации с ВС с по-
мощью соответствующих информаци-
онных кодов. Импульсы сигнала от-
вета по параметрам не отличаются от
импульсов сигнала запроса.
Координатные сигналы (рис. 7.4)
состоят из импульсов PKi и РК-, ко-
довый интервал /|10 между которыми
определяет координатные коды
OKI... ОК6 и равен соответственно
14, 11, 18, 22, 9 и 6 мкс. Первые че-
тыре кода служат для ответов на
сигналы запроса ЗК1—ЗК4. Вклю-
чение в координатный код импульса
РК2 позволяет передавать сигналы
«Бедствие» (совместно с кодами
OKI— ОК5) и сигнал «Шасси выпу-
щено» (с кодом ОК5). Интервалы
между импульсами координатного
кода, а также между этими импуль-
сами и импульсом РКг требуется вы-
держивать с точностью +0,2 мкс.
Таблица 7.1. Параметры кодов
запроса УВД
Код зап- роса	Кодовый интервал 3, мкс	Информационное содер- жание ответных сигна- лов
ЗК1	9,4 ±0,2	Индивидуальный но- мер ВС (ОКШ+ИС № 1)
ЗК2	14,0 ±0,2	Высота полета и за- пас топлива (ОКИ2+ +ИС № 2)
зкз	23,0±0,2	Вектор	скорости (ОКИЗ+ИС № 3)
ЗК4	19,0 ±0,2	Только координатные сигналы
176
Таблица 7.2. Интервалы между
импульсами кода ответа УВД, мкс
Инфор- мацион- ный код	РКз И РКИ!	РКП, и РКИ2	РКИ2 Н РКИЭ
ОКИ1	8,5±0,5	8 ±0,2	12 ±0,2
ОКИ2	14±0,2	8 ±0,2	8±0,2
окиз	10±0,2	12±0,2	4 ±0,2
Информационные сигналы состоят
из трех ключевых (РКИ) и 20 ин-
формационных импульсов (РИ). Пре-
дусмотрены три информационных ко-
да: ОКИ1, ОКИ2 и ОКИЗ (табл. 7.2).
При всех видах кодов интервал меж-
ду ключевым импульсом РКИз и пер-
вой позицией информационных им-
пульсов (Hj) равен (4±0,2) мкс.
Для передачи 20 двоичных разря-
дов информации РИ размещают иа
определенных временных позициях
И1... Иво, отстоящих друг от друга на
(4,0±0,2) мкс (рис. 7.5). При переда-
че каждого i-ro из 20 разрядов, где
i=l, 2, 3,..., 20, используются четыре
временных позиции: И2,_], И2г, И2щ3д
и И2(4_4о. Импульсы РИ передаются
не только при наличии «1» в данном
разряде кода, но и при передаче сим-
вола «0». Если значение кодовой по-
сылки в I-м разряде «1», то РИ рас-
полагаются на позициях И2«_1 и
И2|_|_з9, если это значение «О», то на
позициях И2, и И2«_|_40. Таким обра-
зом, для повышения достоверности
каждое сообщение передается дваж-
ды на один запрос. Используется на-
туральный двоично-десятичиый четы-
рехразрядный код, образующий соот-
ветствующие информационные слова
(ИС).
Информация о бортовом номере
ВС передается информационным сло-
вом ИС № 1 (табл. 7.3). Применя-
емый код обеспечивает передачу лю-
бого из 100 000 номеров, состоящих
из пяти цифр от 0 до 9 включительно.
Информация о высоте полета от
10 до 30 000 м с дискретом в 10 м
передается ИС № 2 с использованием
разрядов 1—14. Разряд 15 служит
для передачи признака барометриче-
ской высоты: значение «1» этого раз-
ряда соответствует абсолютной, а
«0» — относительной высоте. Отрица-
тельное значение абсолютной баро-
метрической высоты (от 0 до —300 м)
передается группой разрядов от 1 до
8, при этом разряды 8, 13 и 14 име-
ют значение «0», а разряды от 9 до
12 — значение «1». Разряд 16 исполь-
зуется для передачи сигнала «Бед-
ствие» (при этом значение разряда 16
должно быть «1») совместно с уста-
новкой на соответствующую позицию
импульса РК2.
Данные о запасе топлива переда-
ются ИС № 2 в процентах от полной
вместимости баков с использованием
Q) 0К1	0КИ1	ИС№1
' " '	’	‘	‘ Та ‘ гд
___________К____________	—------------А—
РК, РК3 РКИ1 РКПг РКИ3 1р 2р Зр 9р 5р Ер 7р
j____________Р_______Р [] и ( р ^3	Иц Му И/з Ин,
О jV 72 5 30,5 tt,5 50,5	58,5 66,5	74.5	82,5	90,5 t,HKC
/4	। 8.5 ' 8 J 12 J 4 4l4_ 4|
OKI	0Ш	КС №2
‘	‘	'	_____________7£____________ ______________2Д
ГК, FK3 . РНИ] РНИг PWj. 1p 2p 3p 4p 5p Ep
fl fl ________________П Ч П О “Q	> -
o 11	15	33	41	45.	57	65	13	81	89 I.hkc
Рис. 7.5. Коды ответа УВД:
о —код ответа иа запрос бортового номера: б —код ответа на запрос высоты н остаток
топлива; д — декады; р — разряды кода
177
Таблица 7.3. Значения, соответ-
ствующие разрядам ответного кода
УВД
I Декада	Разряд	Бор- товой номер (ИС № 1)	(ИС № 3)		Вектор скорости (ИС № 3)	
			Я о - s	Запас топлива*, %	Аргумент, I градус	Модуль, км/ч
I	1	1	10			1		
	2	2	20	—	2	—
	3	4	40	—	4		
	4	8	80	—	8	
2	5	10	100	—	10		
	6	20	200	—	20		
	7	40	400	—	40	——
	8	80	800	—	80	—
3	9	100	1000	—	100	—_
	10	200	2000	—	200	—
	11	400	4000	-—	—	10
	12	800	8000	—	—	20
4	13	1000	10.000	—	—	40
	14	2000	го ооо	—	—	80
	15**	4000	—	—-	—	100
	16**	8000	—	—	—	200
5	17	10 000	—-	5(10)	—	400
	18	20 000	—	10(20)	—	800
	19	40 000	—	20(30)	—	1000
	20	80 000	—	40	—	2000
* Значения в скобках соответствуют
передаче сведений о запасе топлива, пре-
вышающем 50%.
*• Разряды 15 и 16 ИС № 2 служат
для передачи признаков высоты и сигнала
бедствия.
разрядов кода от 17 до 20. Дискрет-
ность составляет 5% при остатке топ-
лива до 50% и 10% при остатке топ-
лива свыше 50%.
Информация о векторе скорости
передается ИС № 3. Для передачи
данных об аргументе вектора скоро-
сти (от 0 до 360° с градацией Г) ис-
пользуются первые 10 разрядов кода.
Для передачи данных о модуле век-
тора скорости (от 0 до 3500 км/ч с
градацией 10 км/ч) служат разряды
11...20.
Нормы на параметры кода запро-
са RBS (ICAO) предусматривают че-
тыре кода запроса: А, В, С и D (ре-
зервный код). Каждый код состоит
из импульсов Pi и Р3 (см. рис. 7.1),
интервал между которыми определя-
178
ет смысловое содержание кода (табл.
7.4). В состав кода, как правило,
включается импульс подавления Р?,
следующий через (2±0,15) мкс после
импульса Pi. Длительность ти им-
пульсов (см. рис. 7.3) составляет
(0,8±0,1) мкс при Тф = 0,05 ... 0,1 мкс
н тсп = 0,05 ... 0,2 мкс.
Нормы на параметры кода ответа
RBS (ICAO) регламентируют состав
координатных н информационных сиг-
налов, а также способы передачи ин-
формации с помощью соответствую-
щих информационных кодов Дли-
тельность импульсов сигнала от-
вета тп = 0,45 ±0,1 мкс при Тф =
=0,05... 0,1 и т<-п=0,05... 0,2 мкс.
Допуск на временной интервал меж-
ду импульсами сигнала ответа состав-
ляет ±0,1 мкс
Координатный сигнал состоит из
опорных импульсов Fi и F? (рис. 7.6),
интервал между которыми равен
20,3 мкс.
Информационный сигнал состоит
из 12 импульсов, размещаемых в ин-
тервале между опорными импульса-
ми. Информационные импульсы раз-
биты на группы (декады) А, В, С и
D, каждая из которых содержит по
три импульса А2, At, В\, В2, В, и
т. д. Для размещения информацион-
ных импульсов предусмотрено 13 вре-
менных позиций, расположенных че-
рез каждые 1,45 мкс после импульса
Fi. Центральная позиция X зарезер-
вирована для использования в перс-
пективных системах УВД. В коде от-
вета предусмотрена дополнительная
позиция (через 4,35 мкс после им-
пульса F3) для передачи .чо требова-
нию с земли специального импульса
опознавания SP1.
Информация о номере рейса ВС
передается натуральным двоично-де-
Таблица 7.4. Параметры кодов
запроса RBS
Код зап- роса	Кодовый интервал /к 3. мкс	Информационное содержание сигнала ответа
А	8 ±0,2	Рейсовый номер ВС
В	17±0,2	Рейсовый номер ВС
С	21±0.2	Высота полета
D	25 ±0,2	Це установлено
ал п п п п_п п п п п п
О (10) нот (20) (2000) (W) (WOO) (100) (I) (200) (2) МО) (4)	t
6) 6 С,	Сг	В,	вг	Вг	В„	f2	СР!
ИП	П_________________П	П	П	П	П	Г;
О	t
г) f, л	Л,	С,	Ц	В,	В,	Г;	вв: П	П	П	П	П	И	”
0	((№000)	(7*500)	(3*32000)	Ь
(732);.
Рис. 7.6. Коды ответа RBS:
а —структура кода; б—цена градаций кода «Номер рейса»; в—код номера рейса
г — код высоты полета (99 850 футов)	и
сятичным четырехдекадным трехраз-
рядным кодом. Декады А, В, С и D
предназначены соответственно для
передачи тысяч, сотен, десятков
и единиц. Максимальное число, кото-
рое может быть записано подобным
образом, будет 7777. Так как при
трехразрядном коде передача чисел 8
и 9 невозможна, то общее число но-
меров рейсов составит 4096. Отсутст-
вие какого-либо информационного им-
пульса на соответствующей позиции
означает передачу символа «0» в дан-
ном разряде кода (например, при пе-
редаче номера рейса 732 будут отсут-
ствовать все импульсы, кроме В2,
В,, Ci, С2 и D?).
Информация о высоте полета ВС
передается циклическим кодом Гилл-
хема, представляющим собой совокуп-
ность рефлексного трехдекадного ко-
да Грея и специального трехразряд-
ного рефлексного кода, имеющего
цифровую емкость в 5 ед., с градаци-
ями по 100 футов или 39,48 м.
Специальные сообщения переда-
ются ответчиком при запросе кодами
А и В. Кодовая комбинация сигнала
ответа 7700 соответствует аварийно-
му состоянию ВС, 7600 — отсутствию
радиосвязи, 7500 — незаконному вме-
шательству в действия экипажа. Ко-
ды 0000 и 2000 зарезервированы для
регионального использования. Соот-
ветствующие кодовые комбинации
для передачи номера рейса не исполь-
зуются.
7.3.	АППАРАТУРА СИСТЕМ
ВТОРИЧНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ
Бортовое оборудование СВРЛ —
самолетные ответчики (СО) — обес-
печивает совместную работу с ВРЛ
соответствующих систем вторичной
радиолокации. В зависимости от вы-
полняемых функций различают три
типа СО. Ответчики I типа предназ-
начены для работы с кодами запроса
УВД, т. е. для совместного использо-
вания с СВРЛ УВД. Ответчики II ти-
па реагируют на коды запроса, при-
нятые ICAO, т. е. могут применяться,
в основном, на зарубежных воздуш-
ных линиях. Ответчики III типа мо-
гут использовать как код УВД, так и
международный и имеют соответству-
ющие режимы работы: режим «УВД»
и режим «RBS». В некоторых ответ-
чиках предусмотрен режим работы с
вторичными посадочными радиолока-
торами.
Состав самолетного ответчика оп-
ределяется его типом и может вклю-
чать от одного блока, объединяющего
основные элементы СО, за исключе-
нием пульта управления, до трех-че-
тырех блоков, в число которых, кро-
ме основного блока, входят блоки
преобразования, формирования и ком-
мутации сигналов. Антенная система
совместно с СО не поставляется. Для
повышения надежности оборудование
СО, за исключением антенной систе-
мы и пульта управления, часто дуб-
179
Таблица 7.5. Энергетические, мас-
совые и габаритные параметры от-
ветчиков
Режимы работы и параметры	Тип ответчика			
	СОМ- 64	СО-63- 40Э	СО-72 М	СО-77
Режимы ра- боты :				
«УВД»	Есть	Нет	Есть	Нет
«RBS» Потребля- емая мощ- ность от се ти:		Есть		Есть
115 В, 400 Гц, В-А	100	100	40	—
27 В, Вг	50	25	100	100
Число бло- ков Масса, кг:	5	2	2...3	2
основно- го моно- блока	19	12,8	14,7	13,3
комп- лекта Объем, дм3:	27,6	14	17,9	17,2
основно- го блока	31,6	15,54	24,2	25,6
комп- лекта	51,5	17,5	27,5	30,8
лируется. Все ответчики имеют рег-
ламентируемые стандартом СТ СЭВ
1823-79 или ICAO параметры и отли-
чаются только своим составом, по-
требляемой мощностью, массовыми и
габаритными характеристиками.
Б табл. 7.5 представлены некоторые
параметры основных отечественных
ответчиков. Масса и объем указаны
для блоков одного комплекта, уста-
новленных на амортизационных ра-
мах, без учета антенн, кабелей и ком-
мутационных коробок.
Принцип действия СО иллюстри-
руется обобщенной структурной схе-
мой, приведенной на рис. 7.7. Сигна-
лы запроса ВРЛ принимаются ан-
тенной А и через разделительный
фильтр РФ поступают на приемник
Прм. Здесь сигналы преобразуются,
усиливаются и детектируются, после
чего направляются иа УПБЛ — уст-
ройство подавления сигналов, излуча-
емых по боковым лепесткам ДН ан-
тенны ВРЛ. Отселектированные
УПБЛ сигналы через ограничитель
Рис. 7.7. Обобщенная структурная
схема ответчика
загрузки 03 поступают на дешифра-
тор Дш, а после декодирования — иа
шифратор координатного сигнала
ШК. Координатный код управляет
передатчиком Прд. Кроме того, в Дш
определяется смысловое содержание
кода запроса. Полученные сигналы
через делитель частоты запуска ДЧЗ
подаются на шифратор информаци-
онных сигналов ШИ. Информацион-
ный код также поступает иа Прд.
Выработанные Прд высокочастотные
ответные сигналы с помощью антен-
ны А излучаются в пространство.
Для управления ШИ служит кварце-
вый калибратор КК. В шифраторе
информационных сигналов использу-
ются данные от бортовых датчиков
информации БДИ, выдающих инфор-
мацию о высоте полета (барометри-
ческий высотомер или система воз-
душных сигналов), об остатке топли-
ва (топливомер) и др.
Антенны СО служат как для при-
ема сигналов запроса, так и для пе-
редачи сигналов ответа и должны
обладать, как правило, ненаправлен-
ной ДН в горизонтальной плоскости.
В вертикальной плоскости ДН антен-
ны должна допускать работу СО в
пределах углов ±30° относительно
горизонтальной плоскости. Невозмож-
ность получения ненаправленной ДН
с помощью одной антенны приводит
к необходимости дублирования ан-
тенн на некоторых ВС. Кроме того,
различие несущих частот каналов
УВД и RBS, а также и посадочных
180
радиолокаторов вынуждает приме-
нять отдельные антенны для каждо-
го из частотных диапазонов.
Разделительный фильтр (бескон-
тактный антенный переключатель)
предназначен для исключения прямо-
го прохождения сигнала передатчика
в приемный тракт и предотвращения
шунтирования антенны малым выход-
ным сопротивлением передатчика при
приеме сигналов.
Приемник обычно супергетеродин-
ный с одним преобразованием часто-
ты и стабилизированным с помощью
кварцезого резонатора гетеродином.
Для устранения перегрузки приемни-
ков при изменении принимаемого сиг-
нала более чем на 50 дБ применяют
усилители с логарифмической ампли-
тудной характеристикой. Усилители
высокой частоты отсутствуют. Для
уменьшения искажений импульсов
сигнала запроса расширяют полосу
пропускания УПЧ примерно до
10 МГц.
Устройство подавления сигналов
боковых лепестков выполняет функ-
цию защиты СО от ложных сраба-
тываний при приеме сигналов запро-
са, излучаемых боковыми лепестками
ДН антенны ВРЛ. В современных от-
ветчиках (в зависимости от режима
их работы и от структуры кода за-
проса) применяются как двухимпуль-
сные, так и трехнмпульсные методы
подавления сигналов боковых лепест-
ков по запросу. Этн методы основаны
на сравнении амплитуд импульсов
сигнала запроса Р3 и Pt, излучаемых
соответственно основной и вспомога-
тельной антеннами ВРЛ (прн дву.хим-
пульсном методе) или Рь Р3 (основ-
ная антенна) и Р2 (антенна подавле-
ния). В первом нз методов сигналу
по основному лепестку ДН антенны
ВРЛ соответствует примерное равен-
ство амплитуд импульсов Р{ и Р3, а
второму — существенное превышение
амплитуд Р( и Р3 над амплитудой
импульса подавления Р2.
Ограничитель загрузки защищает
СО от перегрузки при большом числе
ответов в единицу времени, когда
средняя мощность передатчика может
превысить допустимую, нарушается
тепловой режим передатчика и воз-
растают искажения сигналов. Кроме
того, ограничитель загрузки, запирая
дешифратор, исключает срабатывание
ответчика от попадающих в прием-
ный тракт сигналов бортовых систем
и от помех, создаваемых собственным
передатчиком. Для управления де-
шифратором служат импульсы кодо-
вых последовательностей, модулиру-
ющих передатчик СО, сигналы от дру-
гих бортовых передатчиков (ДБП),
а также напряжение, пропорциональ-
ное частоте следования сигналов от-
ветов (вырабатывается в ограничите-
ле загрузки). При определенном чис-
ле (например, 2000) ответов в секун-
ду выдается сигнал, запирающий
шифратор СО на несколько циклов
запросов.
Дешифратор служит для декоди-
рования кода запроса и выдачи сиг-
налов на включение шифраторов ко-
ординатного и информационного сиг-
налов. В зависимости от типа СО в
его состав может входить дешифра-
тор кода УВД или кода RBS или оба
дешифратора. Декодирование осуще-
ствляется с помощью линий задерж-
ки и логических схем.
Шифраторы координатного и ин-
формационного кодов предназначены
для получения кода ответа и выпол-
няются на линиях задержки и логи-
ческих схемах. Одним из основных
требований к тракту декодирования
запроса — кодирования ответа явля-
ется постоянство задержки между
передним фронтом импульса Р3 сиг-
нала запроса и передним фронтом
первого импульса сигнала ответа.
При нестабильности этой задержки
0,1 мкс дальномерная погрешность
составляет 15 м.
Делитель частоты запуска служит
для уменьшения частоты запуска
шифратора примерно иа порядок по
сравнению с частотой поступления
сигналов запроса. При этом умень-
шается загрузка передатчика СО и
облегчается раздельная индикация
(на индикаторе диспетчера) ВС, на-
ходящихся на одном азимуте и не-
большом расстоянии друг от друга.
Кварцевый калибратор формирует
серию кратковременных импульсов с
периодом повторения, определяющим
временные позиции кодовых посылок
сигнала ответа. Основные элементы
калибратора — стабилизированный
кварцевым резонатором генератор,
линия задержки и логическая схема.
Передатчик СО служит для полу-
чения сигналов ответа на предусмот-
ренных в данном СО несущих часто-
тах. В состав передатчика входят за-
дающий генератор, модулятор и уси-
литель мощности. Передатчик имеет
181
органы настройки на требуемую фик-
сированную несущую частоту.
Устройство встроенного контроля
выполняет функцию проверки работо-
способности СО. С этой целью в
шифраторах формируется контроль-
ный код, правильность прохождения
которого по тракту ответчика явля-
ется свидетельством работоспособно-
сти СО. Место ввода контрольного
кода определяет глубину встроенного
контроля. В простейшем случае про-
веряется только работа шифраторов
н дешифраторов СО.
Нормы на самолетные ответчики
регламентированы стандартом СТ
СЭВ 1823-79. Устанавливаются сле-
дующие основные параметры ответ-
чиков (частотные диапазоны и коды
указаны в разделе 7.2):
Число ответов в 1 с.......................................
Коэффициент ответов Кот при динамическом диапазоне сиг-
налов 50 дБ...............................................
Чувствительность ответчика, дБ/Вт, при Кот=0,9 в диапазо-
не I (II) ................................................
Уменьшение чувствительности, дБ, при превышении числа от-
ветов на 50% от выбранного значения.......................
Допустимая нестабильность времени задержки в ответчике,
мкс, при коде УВД (RBS)...................................
Импульсная мощность передатчика, Вт.......................
Допустимое изменение амплитуды импульсов ответного кода,
ДБ........................................................
Допустимое затухание сигнала в АФУ, дБ....................
Среднее время наработки на отказ, ч.......................
Средний ресурс до первого капитального ремонта, ч.........
Электропитание напряжением, В, от бортовых сетей:
переменного тока частоты 400 Гп±5%.....................
постоянного тока ......................................
Условия эксплуатации:
температура номинальная, °C...............................
» предельная, °C ..................................
допустимая относительная влажность при 40°С, % ... .
минимальное атмосферное давление, кПа..................
Самолетный ответчик СО-72М
предназначен для работы с ВРЛ си-
стем УВД на территории СССР и за
рубежом.
Состав СО-72М: антенная система,
моноблок, объединяющий основной
блок ответчика и блок преобразова-
ния информации о высоте; приставка
бланкирования и пульт управления.
В состав можёт включаться дополни-
тельно устройство набора номера,
дублирующее номеронабиратель ос-
новного блока.
Антенная система предназначена
для приема н излучения сигналов.
В ответчике может использоваться
антенная система «Пион-НП», приме-
няемая в аппаратуре РСБН (см. раз-
дел 3.3), или отдельные антенны ти-
па АЗ-027 и АМ-001. В антенную си-
стему входит также направленный
ответвитель с детекторной секцией.
Основной блок ответчика содержит
высокочастотное устройство, УПЧ с
детектором, дешифратор и шифратор,
передающее устройство и ферритовые
вентили. Блок преобразования инфор-
мации переводит значения высоты по-
лета ВС в цифровой код. В СО-72М
используются преобразователи типа
БПИ-2М-15 и БПИ-2М.
Режимы СО-72М позволяют пере-
ключать ответчик иа требуемый
код СВРЛ, а также проверять рабо-
тоспособность ответчика. В ответчи-
ке СО-72М имеется восемь режимов:
«УВД», «РСП», «УВД-M», «RBS»,
500....2000
0,9
— 104 (—84)
30
0,1 (0,2)
300...800
1 ?
6
300
10 000
115±5%
27±10%
±60
—60...+80
98
о
«Знак», «Авария», «Готовность» и
«Контроль». Первые три режима со-
ответствуют требованиям стандарта
СТ СЭВ 1823-79, а режим «RBS»
(подрежимы «А» и «АС») — требо-
ваниям стандарта ICAO. В режимах
«УВД» и «РСП» принимаются коды
запроса от ВРЛ, работающих на час-
тотах как I, так и II диапазонов.
Сигнал ответа содержит информацию
об индивидуальном номере ВС или
высоте полета и остатке топлива, или
векторе скорости. Эти режимы отли-
чаются только увеличением чувстви-
тельности при переходе от режима
«УВД» к режиму «РСП». Сигналы
ответа излучаются на частоте 740
182
.МГц. Режим «УВД-M» подобен ре-
жимам «УВД» и «РСП», только при-
мем и излучение сигналов производят-
ся на частотах I диапазона. В режи-
ме «RBS» ответчик может работать
с зарубежными ВРЛ и отечественны-
ми ВРЛ типа «Корень-АС». Прн этом
в подрежиме «А» передается код
опознавания ВС, устанавливаемый на
пульте управления ответчиком, а в
подрежиме «АС» может передаваться
информация о высоте полета. Режим
«Знак» предназначен только для опоз-
навания ВС на индикаторе наземного
радиолокатора. Передача информа-
ции в режиме «Знак» не предусмат-
ривается. Режим «Авария» служит
для передачи сигнала бедствия. Ре-
жим «Готовность» включается перед
вылетом во время руления ВС. При
проверке работоспособности ответчи-
ка от встроенной системы контроля,
имитирующей сигналы запроса ВРЛ,
включается режим «Контроль».
Основные параметры ответчика
СО-72М имеют следующие значения:
Рабочие частоты, МГц,
прн приеме в режимах:
«УВД» .............
«УВД-M» и «RBS»
(«А» и «АС») ....
при передаче в режимах:
«УВД»..............
«УВД-M» и «RBS»
(«А» п «АС») ....
Чувствительность прием-
ника, дБ,'Вт, на частотах:
837 МГц ....
837 МГц (в режиме
«РСП»).............
1030 МГц...........
Импульсная мощность
передатчика, Вт.......
Длительность импульса,
мкс, в режимах:
«УВД», «УВД-М»,
«РСП» .............
«RBS» («А» и «АС»)
Метод подавления боко-
вых лепестков ДН антен-
ны ВРЛ................
Подавление сигналов по-
бочного приема на часто-
те 1030 МГн (837 МГц),
дБ....................
837,5;
1030
1030
740
1090
~65±f
-84 ±4
—1041®
300...800
0,8 ±0,2
0,35...0,55
трехпм-
пульс-
ный
60 (50)
Подавление паразитного
излучения передатчика
дБ..................... 30
Время непрерывной ра-
боты, ч................ 12
Параметры энергопотребления,
массовые и габаритные характеристи-
ки СО-72М приведены в табл. 7.5.
Антенна АЗ-027 служит для при-
ема и передачи горизонтально поля-
ризованных сигналов II диапазона
СВРЛ. Эта резонаторная антенна
возбуждается несимметричным ви-
братором, введенным внутрь объем-
ного металлического резонатора. Ре-
зонатор закрывается радиопрозрачной
крышкой н устанавливается в проре-
зи обшивки боковой части киля ВС.
Для получения ненаправленной ДН
применяют две антенны, размещае-
мые по обе стороны киля. Антенна
имеет размеры 104X284X60,5 м.м и
массу 1,8 кг.
Антенна АМ-001 принимает и из-
лучает вертикально поляризованные
сигналы I диапазона СВРЛ. Она
представляет собой четвертьволновый
вертикальный плоский несимметрич-
ный вибпатор и устанавливается на
фланце, закрепляемом на обшнвке
ннжней части фюзеляжа ВС. Разме-
ры антенны 150X108 X 70 мм, масса
0,3 кг
Направленный ответвитель с де-
текторной секцией предназначен для
контроля мощности излучаемых сиг-
налов и для подключения контроль-
но-измерительной аппаратуры при
периодической проверке ответчика.
Высокочастотное устройство (рис.
7.8) разделяет по частоте сигналы I
и II диапазонов, преобразует выде-
ленные сигналы в сигналы промежу-
точной частоты и подавляет сигналы
внеполосных каналов приема и пара-
зитного излучения на гармониках не-
сущей частоты. Дополнительные эле-
менты высокочастотного устройства—
коммутаторы сигналов и элементы
контроля работы передатчиков и чув-
ствительности приемника. Потери
энергии сигнала, вносимые высокочас-
тотным устройством, не превышают
1,5 дБ.
Усилитель промежуточной часто-
ты, помимо усиления и частотной се-
лекции, выполняет функции сужения
динамического диапазона принимае-
мых сигналов и уменьшения чувст-
183
Рис. 7.8. Структурная схема ответ-
чика СО-72М:
АС — антенная система; ПБ — приста-
ва бланкирования; БИ — бланкирующне
импульсы; Тм — топливо.мер; ОБО —
основной блок ответчика; УВ — устрой-
ство высокочастотное; Дш — дешифра-
тор; Ш — шифратор; ПУ — пульт управ-
ления; ВФ — вентили ферритовые;
ГВЧ — генераторы высокой частоты;
М — модуляторы: Пм — подмодулятор;
УНН—устройство набора номера;
БПИ — блок преобразования информа-
ции; ИВ — информация о высоте ВС
вительности приемного тракта при
сигнале «Ограничение загрузки», по-
ступающем с шифратора. Параметры
УПЧ имеют следующие значения;
Промежуточная частота,
МГц................... 96,25±
±0,7
Максимальный коэффи-
циент усиления, дБ . . .	99 ±2
Полоса пропускания,
МГц, на уровне:
—3 дБ.............. 10,5
—60 дБ............. 50
Минимальное уменьшение
усиления при сигнале
«Ограничение загрузки»,
дБ.................... 30
Минимальная глубина
ручной регулировки уси-
ления, дБ............. 12
Дешифратор и шифратор декоди-
руют сигналы запроса и формируют
коды ответа в соответствии с режи-
мом работы ответчика и смысловым
содержанием кода запроса.
Передающее устройство выраба-
тывает высокочастотные сигналы от-
вета при подаче модулирующих сиг-
налов с шифратора и имеет два пере-
дающих канала на частоты 740 и
1090 МГц. Подмодулятор общий для
обоих каналов.
Ферритовые вентили предназначе-
ны для уменьшения реакции антенно-
фидерной системы на высокочастот-
ные генераторы в целях повышения
стабильности частоты генерируемых
колебаний.
Преобразователь БПИ-2М-15 в
режимах «УВД», «РСП» и «УВД-М»
выдает значение высоты полета в па-
раллельном 14-разрядном двоччпо-де-
сятичном коде. В режиме «RBS»
(«АС») значение высоты полета пре-
образуется в параллельный 11 -раз-
рядный двоично-цнклический код.
Преобразователь БПИ-2М отлича-
ется от БПИ-2М-15 тем, что он до-
полнительно выдает в виде четырех-
разрядного параллельного кода зна-
чения запаса топлива, поступающего
от топливомера.
Устройство набора номера ВС ко-
дирует набираемый индивидуальный
иомер ВС 20-разрядиым двоично-де-
сятичным кодом.
Приставка бланкирования форми-
рует импульсы, запирающие другие
бортовые устройства во время излу-
чения сигналов передатчиком СО-72М;
преобразует поступающие от переда-
ющих устройств ВС блапкпрующие
импульсы в сигналы, запирающие
приемник ответчика на время их дей-
ствия, ц обеспечивает электрическую
связь с топливомером.
Пульт управления служит для
включения ответчика, выбора ком-
плекта (при наличии резерва), выбора
режима работы, набора номера ВС в
режиме «RBS» («А», «АС») и инди-
кации на световом табло состояния
и качества работы ответчика в режи-
ме «Контроль».
7.4.	АППАРАТУРА АСИНХРОННЫХ
СИСТЕМ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
СТОЛКНОВЕНИЙ ВС
Принцип построения СПС осно-
ван на получении параметра — крите-
рия степени опасности воздушной об-
становки. Минимально допустимое
значение этого критериального пара-
метра свидетельствует о необходимо-
сти выполнения данным ВС маневра
по уклонению от столкновения с дру-
гим ВС. Для формирования критерия
опасности воздушной обстановки ис-
пользуется информация, полученная
от других ВС, Угроза столкновения
184
Рнс. 7.9. Геометрические величины,
характеризующие сближение ВС
оценивается раздельно в горизонталь-
ной и вертикальной плоскостях.
Оценка угрозы столкновения в го-
ризонтальной плоскости основана
обычно на использовании «т-крнте-
рия». вычисление которого требует
минимума сведений о конфликтующем
ВС. Этот критерий определяется в
предположении прямолинейного рав-
номерного движения двух ВС, следу-
ющих на одной высоте (рис. 7.9).
Если в момент t0 рассматриваемые
ВС находятся в точках Mt и Л'ь а в
момент t в точках Л12 и Л'2, то их
сближение характеризуется вектором
относительной скорости Уо=У|—Vi,
где Vi и Vi векторы скорости перво-
го и второго ВС. Составляющая век-
тора относительной скорости Ус =
= dD!dt, где D — расстояние между
ВС, называемое скоростью сближе-
ния ВС. Чем ближе значения Vc и
Vo, тем опаснее рассматриваемая си-
туация.
Расстояние между ВС в произволь-
ный момент t, как следует из рис. 7.9,
D2 = D20+(V0t)2-2D0Vct,
где Do—расстояние между ВС в мо-
мент to—0. Время tc, оставшееся до
наибольшего сближения ВС, опреде-
ляется из условия dDldt=G:
tc = D0Vc!Vl
Критериальный параметр т соответст-
вует значению tc min при VC=VO:
т ~ Д mln =	= Dq/Ь.
Для вычисления т необходима ин-
формация только о расстоянии D
между ВС и скорости D изменения
этого расстояния.
Оценка угрозы столкновения в вер-
тикальной плоскости по критерию т
может привести к ложной тревоге,
если ВС находятся на разных вы-
сотах. Ложная тревога возникает в
том случае, когда ВС могут разой-
тись в вертикальной плоскости, а зна-
чение т указывает на опасность столк-
новения. Для уменьшения ложных
тревог необходим обмен информаци-
ей о высоте полета ВС. Датчиком та-
кой информации служит система воз-
душных сигналов или барометриче-
ский высотомер ВС.
Принцип действия СПС «Эшелон»
предусматривает разделение воздуш-
ного пространства (рис. 7.10) вокруг
защищаемого ВС (ЗВС) на совысот-
ную зону СВЗ, внешние границы ко-
торой проходят на высотах ±160 м,
н две зоны предупреждения — верх-
нюю ВЗП и нижнюю НЗП, занимаю-
щие высоты от ±160 до ±660 м от-
носительно защищаемого ВС. Логика
системы построена таким образом,
что на запросы защищаемого ВС от-
вечают только те ВС, которые нахо-
дятся в пределах данных зон воздуш-
ного пространства.
Рнс. 7.10. Зоны защищаемого воздуш-
ного пространства в СПС «Эшелон»:
I — запрос высотой, ответа нет; 2— за-
прос высотой; 3 — ответ СВЗ; 4 — ответ
ВЗП; 5 — запрос высотой и степенью сво-
боды; 6 — ответ рекомендацией маневра;
7 — ответ ВЗП
185
СПС «Эшелон» представляет со-
бой асинхронную СПС с вычислени-
ем текущего значения критериального
параметра т. Расстояние определяет-
ся активным импульсным методом
(«запрос—ответ»), а скорость сбли-
жения по приращению расстояния за
период следования сигналов запроса.
На ВС, принявшем сигнал запро-
са, формируется сигнал ответа. По
измерениям дальности и скорости на
защищаемом ВС вычисляется теку-
щее значение т, которое сравнивается
с критериальными значениями Т1 =
= 40 с и т2=30 с. Первый нз этих
критериев (тО соответствует момен-
ту и расстоянию, когда должно быть
на ато формирование взаимно-коор-
динированных маневров по уклоне-
нию от столкновения, а второй (т2) —
указывает момент начала выполнения
этого маневоа
Если текущее значение т меньше
Tlt то на табло индикатора пилота за-
горается сигнал, запрещающий гори-
зонтальные маневры, а в сигнал за-
проса включается информация о сте-
пенях свободы ВС прн возможном
выполнении маневра: вверх (свобод-
на только ВЗП), вниз (свободна
только НЗП), вверх — вниз (свобод-
ны как ВЗП, так и НЗП) и прямо
(обе зоны предупреждения заняты).
На такой запрос ВС, которому грозит
возможность столкновения, отвечает
сигналом, в состав которого включа
ется рекомендация защищаемому ВС
иа выполнение одного из трех манев-
ров: вверх, вниз или прямо. Соответ-
ствующие рекомендации отобража-
ются на индикаторе пилота. При
tsCt2 на индикатор пилота выдается
команда на выполнение маневра. При
достижении безопасного разделения
ВС по высоте команды не передают-
ся, а в сигналах запроса перестают
передаваться данные о степенях сво-
боды.
Сигналы запроса и ответа. СПС
«Эшелон» кодируются трехимпульс-
ным кодом. Длительность импульсов
составляет 1 мкс. Сигнал запроса со-
держит три запросные посылки, в
каждой из которых десятью двоич-
ными разрядами передается значение
высоты полета ВС с дискретностью
30 м и двумя двоичными разрядами —
степени свободы ВС при выполнении
вертикальных маневров. Средний ин-
тервал между посылками 2 мс, а
средний период следования сигналов
запроса 1 с. Для уменьшения веро-
ятности наложения сигналов запроса
различных ВС и для выделения нуж-
ных ответов из потока принимаемых
сигналов временные интервалы между
посылками внутри сигнала запроса и
между этими сигналами вобулнрова-
ны по случайному закону.
В начале каждой посылки длитель-
ностью t-,.n (рис. 7.11) излучается ко-
дированный стартовый сигнал СС, за
которым следует защитный интервал
/зь предназначенный для исключения
наложения импульсов передаваемого
сигнала. Командная информация пе-
редается первым стоповым сигналом
Ст. С-1, имеющим восемь временных
позиций.
Содержание информации опреде-
ляется номером позиции, на которой
расположен третий импульс кода. По-
сле защитного интервала /32 следует
столовый сигнал Ст. С-2 с информа-
цией о высоте полета. Временное
положение Ст. С-2 зависит от пере-
даваемой высоты полета. По оконча-
нии передачи запросной посылки сле-
дует защитный интервал, а затем —
цикл приема ответных посылок.
Аппаратура СПС «Эшелон» (рис.
7.12) состоит из антенной системы
прпемопередающего устройства, из-
мерительно-логического блока и пуль-
та-индикатора. Она связана с систе-
мой воздушных сигналов, которая
Рис. 7.11. Структура импульсной последовательности запросной посылки СПС
«Эшелон»
186
От СВС Но СВС
Рис. 7.12. Структурная схема аппаратуры СПС «Эшелон»:
А —антенны; ППУ — прнемопередающее устройство; ИЛБ — измерительно-логический блок;
АП — антенные переключатели; Прд — передатчики; Прм — приемники; УЧ — умножители
частоты; УМ — усилители мощности; Ген — генераторы: М — модуляторы; КУ — кодирую-
щее устройство; УУ — управляющее устройство; УЧР — усилители радиочастоты; См_______
смесители; Д —детекторы; УСВ — устройство сравнения высоты; Гет — гетеродины; СН—
сумматор-нормнрователь; ДкУ — декодирующее устройство; УВР — устройство выработки
рекомендаций; ФСО — фильтр синхронных ответов; Сх — синхронизатор; ВУ — вычислитель-
ное устройство; УСт—устройство стробирования; УВК — устройство выработки команд;
УВСС — устройство выработки степеней свободы; ПИ — пульт-индикатор
обеспечивает текущими данными о вы-
соте полета, и с бортовым ответчиком
СВРЛ для передачи в наземные цен-
тры УВД сообщений о конфликтных
ситуациях и действиях по их устра-
нению, а также с переговорным уст-
ройством, через которое экипаж зву-
ковыми сигналами оповещается о кон-
фликтной ситуации.
Антенная система имеет две иден-
тичные антенны, каждая из которых
принимает сигналы на частотах 1597,5
и 1602,5 МГц и излучает сигналы за-
проса на одной из этих частот. Одна
антенна размещается сверху, а вто-
рая снизу фюзеляжа ВС.
Такое построение антенной систе-
мы позволяет устранить интерферен-
ционные замирания, приблизить сум-
марную ДН антенн к ненаправленной
н обеспечить суммирование сигналов
в приемном тракте, повысив этим чув-
ствительность аппаратуры иа 2,5...
3 дБ
Коммутация антенн в режимах
«Прием» и «Передача» осуществляет-
ся антенными переключателями. В пе-
реключателях имеется фильтр, защи-
щающий приемный тракт от перегру-
зок сигналами побочных и внеполос-
ных каналов приема, и аттенюаторы,
защищающие приемный тракт от сиг-
налов, излучаемых собственными пе-
редатчиками. Аттенюаторы управля-
ются сигналами, вырабатываемыми
измерительно-логическим блоком при
формировании модулирующих им-
пульсов.
187
Приемопередающее устройство
двухканальное н состоит из переда-
ющего и приемного трактов. Каждый
канал передающего тракта имеет за-
дающий генератор, стабилизирован-
ный кварцевым резонатором, усили-
тель мощности, умножитель частоты
и модулятор. Излучаемая мощность
около 40 Вт.
Каждый канал приемного тракта
выполнен по схеме с двойным преоб-
разованием частоты и предваритель-
ным усилением по радиочастоте. Чув-
ствительность тракта не хуже
—НО дБ/Вт. С детекторов первого и
второго каналов видеоимпульсы по-
ступают на сумматор-нормирователь,
где принятые импульсы нормируются
по амплитуде и длительности.
Измерительно-логический блок вы-
рабатывает группы импульсов, управ-
ляющих модуляторами передатчи-
ков; кодирует передаваемые и деко-
дирует принимаемые сигналы; логиче-
ски обрабатывает их; вырабатывает
рекомендации и команды для устра-
нения конфликтной ситуации. Сфор-
мированные в синхронизаторе группы
импульсов поступают на управляю-
щие устройства, где производится
считывание поступающей с СВС ин-
формации о высоте полета ВС. В ко-
дирующем устройстве формируется
сигнал запроса, модулирующий оба
канала передающего тракта.
Сигналы ответа обрабатываются в
приемном тракте, декодируются и по-
даются на фильтр синхронных отве-
тов, который подавляет сигналы отве-
та на запросы аппаратуры СПС дру-
гих ВС.
В устройстве сравнения высоты
вычисляется разность высоты ВС,
сигналы которого принимаются, и вы-
соты данного ВС. Если эта разность
равна или меньше заданного значения,
в кодирующее устройство поступает
сигнал на формирование и излучение
сигнала ответа.
Вычислительное устройство фор-
мирует текущее значение параметра
т, измеряя расстояние от сигнала
ответа и определяя скорость сближе-
ния по измерению этого расстояния в
двух последовательных периодах по-
сылки сигналов запроса, и сравнива-
ет это значение с заданными крите-
риями Т] и т2. Обнаруженные вычис-
лителем сигналы от ВС, время до
опасного сближения с которыми мень-
ше критического, подаются в устрой-
ство стробирования декодированных
сигналов ответа конфликтующего ВС,
где они также запоминаются на слу-
чай пропадания сигналов ответа.
Прн наличии конфликтной ситуа-
ции в сигнал запроса от устройства
выработки степеней свободы и выра-
ботки команд вводится информация о
степенях свободы ВС для выполне-
ния маневров уклонения. Одновремен-
но в сигнал ответа вводятся данные
о рекомендуемом конфликтующему
ВС маневру. Кроме того, эти устрой-
ства выбирают маневр уклонения от
столкновения, команда на выполне-
ние которого подается на табло пуль-
та-индикатора.
Глава 8
АППАРАТУРА СВЯЗИ ВС
8.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Абонент связи — лицо, имеющее
право пользования данным видом
связи.
Диапазон рабочих частот — полоса
частот, в пределах которой обеспечи-
вается работа радиостанции.
Класс радиоизлучения — совокуп-
ность характеристик радиоизлучения,
выраженная условными обозначения-
ми видов модуляции, модулирующе-
го сигнала и передаваемых сообще-
ний, а также при необходимости до-
полнительных характеристик сигнала.
188
Канал связи —- совокупность тех-
нических устройств и среды, служа-
щих для передачи сообщений.
Мощность радиопередатчика вы-
ходная — активная мощность, отдава-
емая радиопередатчиком в АФУ или
эквивалент нагрузки.
Нестабильность частоты относи-
тельная — отношение значения откло-
нения частоты колебаний на выходе
радиопередатчика за определенный
промежуток времени относительно
установленной частоты к номинально-
му значению этой частоты.
Полоса пропускания радиоприем-
ника — полоса частот, на границах
которой коэффициент усиления ра-
диоприемника от входа до детектора
уменьшается по отношению к наи-
большему значению в установленное
число раз.
Радиосвязь двусторонняя — радио-
связь, при которой радиостанции осу-
ществляют передачу и прием.
Радиопередача однополосная —
радиопередача с одной боковой по-
лосой при амплитудной модуляции.
Режим радиосвязи дуплексный —
двусторонняя радиосвязь, при кото-
рой передача сигналов осуществляет-
ся одновременно с приемом.
Режим радиосвязи симплексный —
двусторонняя радиосвязь, при кото-
рой передача и прием на каждой ра-
диостанции осуществляются пооче-
редно.
Сетка рабочих частот — множест-
во следующих через определенные ин-
тервалы рабочих частот.
Частота рабочая — частота, пред-
назначенная для ведения радиосвязи
данной радиостанцией.
Шаг сетки рабочих радиочастот —
разность между соседними дискрет-
ными значениями частот, входящих в
сетку рабочих частот.
8.2.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О АВИАЦИОННОЙ ВОЗДУШНОЙ
СВЯЗИ
Назначение — ведение переговоров
по радиолинии между экипажами ВС
и наземными службами различных зон
УВД (канал радиосвязи); подача сиг-
налов бедствия и аварийного опове-
щения (канал аварийной радиосвязи);
обеспечение переговоров между чле-
нами экипажа и оповещения и обслу-
живания пассажиров по внутрисамо-
летным (виутривертолетным) провод-
ным линиям связи (канал виутрибор-
товой связи) и осуществление маг-
нитной записи переговоров экипажа
(канал магнитной записи).
Авиационные радиотехнические си-
стемы связи в настоящее время одно-
канальпые, т. е. используются для
передачи только одного сообщения.
В перспективе развитие радиотехниче-
ских систем связи «борт — земля —
борт» ведет к созданию многоканаль-
ной единой интегральной системы свя-
зи ГА с различными способами пере-
Рис. 8.1. Структурная схема комплек-
са связи:
ЦВМ КС — ЦВМ комплекса связи; APII —
аппаратура регистрации информации
дачи информации, включая ретранс-
ляцию, спутниковую радиосвязь и ис-
пользование ЭВМ для обработки ин-
формации.
Структурная схема перспективного-
комплекса связи показана на рис. 8.1.
Такая схема предусматривает полную
автоматизацию связи, и ее примене-
ние возможно в будущем, когда по-
лучат широкое развитие методы ко-
дированной быстродействующей (циф-
ровой) связи, в том числе и через
искусственные спутники Земли. Дан-
ный комплекс связи будет выдавать
экипажу через систему индикации и
управления СИУ сигналы только в
тех случаях, когда в этом имеется
необходимость. В основном же обмен
информацией будет производиться не-
посредственно между ЦВМ КС и со-
ответствующими ЦВМ служб УВД.
В состав такого комплекса будет вхо-
дить радиостанция связи через искус-
ственные спутники Земли (PC ИСЗ),.
которая частично или полностью за-
менит другие бортовые радиостан-
ции.
Общие требования к средствам
радиосвязи сводятся к обеспечению
оперативной, беспоисковой, беспод-
строечиой и двусторонней радиосвязи.
Время переключения аппаратуры с ре-
жима «Прием» на режим «Передача»
и обратно в телефонном режиме не
должно превышать 0,5 с. Радиостан-
ции обязаны работать непрерывно в
течение суток при соотношении вре-
мени работы в режиме «Прием» и в
режиме «Передача» 4:1. Необходи-
мо иметь устройство встроенного кон-
троля для автоматической проверки
функционирования передатчика и
приемника и выдачи сигнала готов-
ности к работе или об отказе аппа-
ратуры.
189
Таблица 8.1. Классификация ра-
диоизлучений, используемых в авиа-
ционной радиосвязи
Класс излу- чения	Характеристика сигнала
АО	Немодулнрованный
А1	Телеграфный амплитудно- маннпулнрованный (без мо- дуляции напряжением зву- ковой частоты)
А2	Телеграфный АЛА (нли ма- нипулированный по звуко- вой частоте)
_АЗ	Телефонный AM с двумя боковыми полосами и несу- щей частотой
АЗА	Телефонный с одной боко- вой полосой и частично по- давленной несущей частотой
АЗН	Телефонный с одной боко- вой полосой и неподавлен- ной несущей частотой
A3J	Телефонный с одной боко- вой полосой и полностью подавленной несущей час- тотой
АЗВ	Телефонный с двумя неза- висимыми боковыми поло- сами н подавленной несу- щей частотой
А7А	Тональный телеграфный с одной боковой полосой и частично подавленной несу- щей частотой
F1	Телеграфный частотно-ма- нипулированный без приме- нения модулирующей зву- ковой частоты, передавае- мый с помощью частотной или фазовой модуляции
Типы бортовых радиостанций от-
личаются назначением, диапазоном
рабочих частот и классом излучения,
т. е. видом модуляции излучаемого
сигнала (табл. 8.1). Все бортовые ра-
диостанции работают в симплексном
режиме. Различают радиостанции
далыген связи, ближней связи и ава-
рийно спасательные
Радиостанции дальней связи
(РСДН) предназначены для обмена
информацией между абонентами (ВС
и диспетчерами служб УВД), на-
ходящимися на расстояниях, превы-
шающих дальность прямой видимо-
сти (см. рис. 1.3). Обычно РСДС
рассчитываются на дальности более
тысячи километров, однако прн ма-
лой высоте полета ВС понятию «даль-
няя связь» соответствуют расстояния
в несколько сотен километров.
Для РСДС выделены диапазоны
гектометровых (ГКМВ) и декамет-
ровых (ДКМВ) волн с Л=100 1000
и 10... 100 м соответственно. РСДС,
как правило, работают в режиме ам-
плитудной модуляции (обычной нлн
однополосной) н служат для переда-
чи речевых сигналов (телефонный
режим). На больших дальностях и
прн высоком уровне естественных по-
мех используют телеграфный режим.
В этом случае достигаются лучшие
характеристики канала радиосвязи,
так как сужается требуемая полоса
пропускания приемника, а сигналы
передаются прн максимальной мощ-
ности передатчика.
Параметры наиболее распростра-
ненных РСДС приведены в табл. 8.2.
Радиостанции ближней связи
(РСБС) обеспечивают обмен инфор-
мацией между абонентами, находя-
щимися в пределах прямой видимо-
сти, и работают в диапазонах метро-
вых (ЛАВ) и дециметровых (ДМВ)
волн (Л=1...1О и 0,1...1 м соответ-
ственно). В РСБС используются толь-
ко телефонный режим и амплитудная
модуляция.
Аварийно-спасательные радиостан-
ции работают в симплексном режиме
и предназначены для передачи снгна
лов бедствия и связи потерпевших
аварию ВС с наземными пунктами и
со спасательными средствами. Радио-
станции снабжены автономными ис-
точниками электропитания.
Основные параметры этих радио-
станций приведены в табл. 8.3.
Вид модуляции, используемый в
канале радиосвязи, определяет струк-
турную схему передатчика и прием-
ника, а также н параметры радио-
станции в целом. Наибольшее рас-
пространение получили обычная ам-
плитудная модуляция н однополосная
амплитудная модуляция.
Обычная амплитудная модуляция
(AM) является в настоящее время
основной прн телефонной и телеграф-
ной связи. Прн большой мощности
модулятора ЛАод (рис. 8.2) сформнро
ванные в возбудителе Воз колебания
несущей частоты модулируются в кас-
кадах усилителя мощности Ум. Мо-
дулирующий сигнал подается на Мод
190
Таблица 8.2. Основные параметры бортовых радиостанций
Параметр	РСДС «Микрон»	РСДС «Караг»	РСДС «Ядро-1»	РСБС «Лан- дыш-5»	РСБС '-Бак- лан-5»
Диапазон частот. МГц	2,0... 23,9999	2,0... 10,1	2,0... 17,999	118... ... 135,975	118... ... 135,975.
Шаг сетки частот, кГц	0.1	1,0	0,1(1)	25	25
Число частогных кана- лов	220 000	8100	160 000	720	720
Относительная неста- бильность частоты излу- чаемого сигнала	0,5-10"6	(30... 100)10-6	3-ю-7	35-IO6	10-io-»
Классы радиоизлучения	А1, АЗ, АЗА, A3J	АЗ	А2, АЗ, A3J	АЗ	АЗ
Мощность передатчи- ка, Вт	400	30	100	5	5
Чувствительность прием- ника, мкВ Избирательность прием- ника, дБ:	1 ...3	5	3...5	3	2,5
по промежуточным частотам	60	60	80	—	—
по зеркальным ка- налам Полоса пропускания при- емника, кГц, прн ослаб- лении на	60	60	60		
6 дБ	—	8	3,6	40	8
60 дБ	—	14	6,9	100	18,5
Неравномерность час- тотной характеристики приемника в диапазоне 300 ... 3400 Гц, дБ		6	6	6	6
Время перестройки на соседний канал, с	26	5	5	1	1
Время готовности к рабо- те, мин	15	15	15	2	—
Высотность, км	10	8	9	10	14
Диапазон рабочих тем- ператур, СС Потребляемая мощность в режиме «Передача» («Прием») от сети:	±50		±55	—40... +50	±55
115 В, 400 Гц. В Л	1500 (250)	—	—	—	—
27 В постоянного тока, Вт Масса, кг:	150 (100)	300(130)	600(200)	120 (45)	85(30>
комплекта	35	18,4	—	6,3	5,7
приемопереда гчнча	—	Н,5	13,3	5,7	4,0
антенного согласу- ющего устройства	7,5	4	5,6	—	—
Объем приемопередат- чика, дм3	56	15	25,7	6,7	4,13
Среднее время наработ- ки до отказа, ч	1000	1000	1200	Нет свед	2030'
191
Таблица 8.3. Основные параметры аварийно-спасательных радиостанций
Параметр	Радиостанции диапазона	
	ГКМВ. ДКМВ	МВ
Фиксированные рабочие частоты,	2,182; 4,364; 8,364	121,5; 243
МГц Долговременная нестабильность	100-10°	Нет свед.
частоты Класс радиоизлучения	А1, АЗ	АЗ
Мощность передатчика в режиме	0,75(3)	0,13
АЗ <А1), Вт Чувствительность приемника, мкВ	3	25
Диаграмма направленности ан-	Круговая	Круговая
тенны Поляризация излучения	Вертикальная	Вертикальная
Время непрерывной работы при	12	30
отношении времени прнем/переда- ча 3 : 1 и при температуре окру- жающего воздуха от +20 до + 50-С, ч Питание	Аккумуляторы	Батареи
Масса радиостанции с блоком пн-	7,5	1,9
тания, кг Объем, дм3	38	1
от микрофона Мф илн ларингофона
Лф обычно через СПУ. При мало-
мощном модуляторе управление ам-
плитудой излучаемого сигнала про-
изводится до УМ в усилителе напря-
жения УН Вариант передатчика,
показанный на рнс. 8.2, а, применяет-
ся, как правило, в бортовых радио-
станциях диапазонов МВ и ДЦМВ,
а показанный на рнс. 8.2, б —-в ра-
диостанциях диапазона ГКМВ и
ДКМВ.
Приемная часть канала состоит
из супергетеродинного приемника, со-
стоящего нз усилителя радиочастоты
УРЧ, смесителя См, гетеродина Гет,
усилителя промежуточной частоты
УПЧ, детектора со схемой автомати-
ческой регулировки усиления Д, АРУ
н усилителя звуковой частоты УЗЧ.
Сигнал с УЗЧ подается на телефоны
Тлф (обычно через СПУ).
Спектр AM сигнала (рис. 8.2, г)
содержит составляющую несущей
частоты и две боковые полосы, по
форме повторяющие спектр модули-
рующего сигнала, ограниченный час-
тотами от Fmin до Fmez. Полезную
информацию несет любая из боковых
полос спектра AM сигнала. Несущие
колебания не содержат информации.
192
Это приводит к неэффективному ис-
пользованию мощности передатчика.
Даже при 100%-ной AM синусоидаль-
ным сигналом на долю несущей час-
тоты приходится 2/з средней мощно-
сти излучаемых колебаний. В каналах
телефонной связи с AM средняя глу-
бина модуляции не превышает 40%, и
доля несущих колебаний в бюджете
мощности передатчика доходит до
90% (для передачи информации ис-
пользуется только около 10% мощ-
ности передатчика).
Однополосная амплитудная моду-
ляция (ОМ) отличается тем, что вся
мощность передатчика (или большая
ее доля) приходится на информатив-
ную часть спектра, что позволяет ли-
бо увеличить дальность связи при
данной мощности передатчика, либо
применить для обеспечения той же
дальности действия менее мощный пе-
редатчик.
Кроме повышения эффективности
использования мощности передатчи-
ка, прн ОМ в 2 раза увеличивается
чувствительность приемника, так как
в 2 раза сужается спектр сигнала, а
следовательно, и полоса пропускания
приемника. Оба эти фактора приво-
дят к тому, что энергетический по-
Рнс. 8.2. Структурная схема канала связи с амплитудной модуляцией:
а — передатчик с мощным модулятором; б — передатчик с маломощным модулятором; в —
приемник; г — AM сигнал u(t) и его спектр G(f)
тенцнал канала ОМ увеличивается в
8 раз (на 9 дБ) по сравнению с ка-
налом AM и при одинаковой средней
мощности передатчиков дальность
связи при ОМ увеличивается в 2,8 ра-
за по сравнению с AM.
Однополосная модуляция исполь-
зуется в каналах дальней радиосвязи
в диапазонах ГКМВ и ДКМВ. Недо-
статком аппаратуры с ОМ является
сложность передающих и приемных
устройств, связанная с подавлением
несущих колебаний в передатчике и
последующим восстановлением их в
приемнике, а также с допустимым
уровнем внеполосных излучений, ко-
торые создаются прн недостаточном
подавлении в передатчике спектраль-
ных составляющих (несущая частота,
вторая боковая полоса и т. п.).
На рнс. 8.3, а приведена схема пе-
редатчика с ОМ, в которой использу-
ется один нз простейших способов
формирования однополосного сигна-
ла — способ последовательных пре-
образований с фильтрацией (рис.
8.3, б). Сигнал с ларингофона Лф
или микрофона Мф проходит через
усилитель звуковых частот УЗЧ и
поступает на балансный модулятор
БМ-1. При балансной модуляции об-
разуется такой же сигнал, как и при
AM, но с подавленной частотой ft.
7—668
Напряжение частотой ft поступает с
синтезатора частот СЧ. Полосовой
фильтр ПФ-1 выделяет из спектра
этого сигнала верхнюю боковую по-
лосу частот. Балансный модулятор
БМ-2 и полосовой фильтр ПФ-2 слу-
жат для формирования излучаемого
ОДА сигнала на частотах от fB+Fmin
до fB+Fmla, где fB=ft+fs. Получен-
ный сигнал с ОМ подается на усили-
тель мощности УМ и излучается ан-
тенной А-1.
В приемном устройстве путем ге-
теродинирования осуществляется пе-
ренос спектра сигнала из высокочас-
тотной области в область звуковых
частот С этой целью принятый антен-
ной А-2 и усиленный в усилителе ра-
диочастот УРЧ сигнал подается на
смеситель См-1 вместе с напряжени-
ем частотой fs от СЧ. Фильтр одно-
полосного сигнала ФОС выделяет
требуемую полосу частот, соответст-
вующую принимаемому сигналу. После
усиления в УПЧ однополосный сиг-
нал подается на смеситель См-2, в ко-
тором с помощью напряжения часто-
ты ft производится преобразование
сигнала в область звуковых частот.
Полученный низкочастотный сигнал
усиливается в УЗЧ и выдается по-
требителям.
193
Рнс. 8.3. Структурные схемы передающей (а) и приемной (в) частей канала ра-
диосвязи с однополосной модуляцией, преобразование спектров в передатчике
(б) и приемнике (г). Штриховой линией показаны элементы, необходимые для
работы с пнлот-сигналом
Рассмотренный процесс соответст-
вует полному подавлению несущей
частоты и требует для воспроизвело
иия сигнала с допустимым уровнем
разборчивости взаимной расстройки
частот /н в передатчике и приемнике,
не превышающей ±(150... 250) Гц, а
при наличии помех (обычных в ка-
налах радиосвязи на ДКМВ) не бо-
лее ±(5О...1ОО) Гц. Если считать,
что нестабильность поровну распре-
деляется между передатчиком и при-
емником, то относительная нестабиль-
ность СЧ передатчика н приемника
должна на наибольшей частоте
(30 МГц) быть не хуже 10-6. Если
невозможно обеспечить такое качест-
во синтезатора частот, то применяют
неполное подавление несущей частоты
в передатчике н автоподстройку час-
тоты в приемнике. Такая же мера не-
обходима при доплеровском сдвиге
несущей частоты, вызываемом высо-
кой (сверхзвуковой) скоростью поле-
та ВС. Для получения однополосного
сигнала с неполностью подавленной
несущей частотой в передатчик вво-
дят аттенюатор Ат, с помощью кото-
рого в спектр сигнала после ПФ-1
(рис 8.3, а) добавляют строго нор-
мированный ннлот-сигнал частотой ft.
Включение пилот-снгнала приводит к
снижению мощности однополосного
сигнала н уменьшению эффективности
канала связи. При отношении ампли-
туды пилот-сигнал к максимальной
амплитуде однополосного сигнала,
равном 0,1, мощность однополосного
сигнала снижается примерно на 20%,
а прн 0,3 — более чем на 40%.
194
Таблица 8.4. Нормы ICAO на час-
тотные параметры каналов радио-
связи
0,2... 1,5	1300	2	(1...3) 10-5
2...30	280 000	0,1	10-4...2-10-7
118... 136	720	25	(10... 150) 10-=
220...400	3600	50	(5...15)10-в
При ОМ с пилот-сигналом (пере-
ключатели П-1,2, в положении 2) из
принятого сигнала узкополосным
фильтром УПФ выделяется составля-
ющая частотой fi и подается на фа-
зовый детектор ФД, являющийся чув-
ствительным элементом системы фа-
зовой автоподстройки частоты ФАПЧ.
На выходе ФД действует сигнал
ошибки, пропорциональный рассогла-
сованию частоты fi принятого сигнала
и частоты fyr управляемого генерато-
ра УГ. Этот сигнал ошибки после
фильтра нижних частот ФНЧ исполь-
зуется для подстройки частоты УГ
под значение частоты f(.
Основные параметры бортовых
средств радиосвязи следующие: час-
тотные параметры; мощность пере-
датчика; чувствительность приемника;
ширина полосы пропускания прием-
ника.
Частотные параметры радиокана-
лов включают диапазон рабочих ра-
дио 1астот, общее число каналов свя-
зи и частотный интервал между ни-
ми, а также стабильность частоты.
Эти параметры стандартизирова-
ны ГОСТ и международными норма-
ми (табл. 8.4).
Международными соглашениями
определены фиксированные частоты
(МГц) для следующих служб:
аварийных и спасатель-
ных .................... 121,5
и 243
сигналов бедствий . . .	0,500;
2,182;
4,350
и 8,364
поисково-спасательной	3,0235
службы.................. и 5,680
Отклонение частоты передатчика и
гетеродина приемника может приве-
сти к искажениям сигнала и даже к
отказу канала связи. Различают отно-
сительную за определенное время и
кратковременную за 1 с нестабильность
частоты. Требования к кратковремен-
ной нестабильности частоты предъяв-
ляются к радиоканалам, где для пере-
дали сообщений используется угловая
(частотная или фазовая) модуляция
Для стабилизации частоты в радио-
станциях используют синтезаторы
частот, позволяющие получить значе-
ние относительной нестабильности
частоты порядка 10~7 с помощью
стабилизированных кварцевыми резо-
наторами генераторов.
Мощность передатчиков бортовых
радиостанций зависит от назначения
и рабочего диапазона частот н на-
ходится в пределах 5... 400 Вт. Для
разных видов радиосвязи мощность
передатчиков (в ваттах) лежит в сле-
дующих пределах:
Ближняя связь на МВ и
и ДЦМВ................... 5...20
Связь до 1000 км на ДКМВ 10...50
Дальняя связь	(1000—
6000 км) на ДКМВ и ГКМВ до 400
Аварийная связь на МВ и
ДЦМВ.......................0,13
Аварийная связь на ДКМВ
и ГКМВ...................5
Мощность передатчиков бортовых
радиостанций ограничивается следу-
ющими основными причинами:
влиянием излучаемых сигналов
на работу навигационных и других
бортовых приемных устройств (ЭМС);
ограничениями, связанными с по-
вышением напряжения в выходных
каскадах передатчика н согласующих
антенных устройствах, а также ог-
раниченной электрической проч-
ностью кабелей и антенн;
техническими трудностями отвода
тепла, выделяемого радиостанциями;
сложностью размещения (с уче-
том ЭМС) крупногабаритных и эф-
фективных антенн.
Чувствительность приемников бор-
товых радиостанций составляет
3 ... 15 мкВ при телефонной связи и
0,3 ... 5 мкВ при приеме телеграфных
сообщений. Повышению чувствитель-
ности приемников препятствует уро-
вень помех на борту ВС.
Ширина полосы пропускания при-
емников бортовых радиостанций дол-
7*
195
Таблица 8.5. Основные нормируемые параметры бортовых радиостанций
Параметр	РСДС	РСБС
Диапазон рабочих частот, МГц Шаг сеткн частот, кГц Классы сигналов	2... 24 0,1 Al, А2, АЗА, АЗН, A3J, F1	И8...135,975 25 АЗ
Выходная мощность передатчика, Вт, для связи на трассах (в аэродромной зоне, т. е. до 180 км) Чувствительность приемника, мкВ Ослабление побочных каналов приема, дБ	50... 400 s£3 (кроме классов А2 и F1) >60	50(4) <3 >80
Средняя наработка до отказа приемника (пе- редатчика), ч Технический ресурс, ч	>100001000) 50 000	>2000 (>1500) 50 000
жна обеспечивать неискаженный при-
ем сообщений с учетом нестабильно-
сти частоты передатчика Д^Ирд, гете-
родина приемника Д/гет и настройки
контуров тракта промежуточной час-
тоты Д/п.ч, погрешности устройства
дистанционной настройки частоты
Д^д.н и доплеровского сдвига частоты
Fk=VdIK где Vd — радиальная ско-
рость ВС, т. е. составляющая полной
скорости ВС в направлении на пере-
дающую (приемную) радиостанцию,
X — длина волны. При классе излу-
чения АЗ необходимая полоса про-
пускания приемника определяется вы-
ражением
A/nPM = 2Fmax + 2 [Дд +
+ / Д/2прд + Д/2гет + Д72пЧ+Д/2дк.
где Fmax — максимальная частота мо-
дулирующего сигнала, составляющая
150 Гц при классе излучения А1,
900 Гц при А2, 3400 Гц при АЗ, АЗА,
АЗН, A3J, АЗВ и 750 Гц при F1.
Нормированные значения основ-
ных параметров бортовых радиостан-
ций приведены в табл. 8.5. Кроме
указанных в табл. 8.5, нормируются
следующие параметры.
В радиостанции дальней связи
(РСДС) уход частоты передатчика
после 15-мннутного прогрева не дол-
жен превышать ±20 Гц. При классе
излучения АЗ допускается коэффи-
циент нелинейных искажений пере-
датчика не более 10%. Требуемая
196
неравномерность частотной модуляци-
онной характеристики передатчика в
диапазоне частот 300 ...3400 Гц мень-
ше 6 дБ, а частотной характеристики
приемника в том же диапазоне—не
хуже 6 дБ. Допускается относитель-
ная нестабильность частоты гетероди-
на приемника ^1,5-10~7 и коэффи-
циент нелинейных искажений прием-
ника в телефонном режиме ^20%.
В радиостанции блнжней связи
(РСБС) требуется относительная не-
стабильность несущей частоты излу-
чаемого сигнала не хуже 20-Ю-®.
Необходимо ослабление побочных ка-
налов излучения в диапазоне 0,15...
940 МГц не менее чем на 80 дБ. По-
лоса пропускания приемника на уров-
не 6 дБ должна быть не менее 9,5 кГц.
Диапазон напряжений на входе при-
емника прн неравномерности характе-
ристики АРУ не более 6 дБ составля-
ет 10.. 5-10* мкВ. Оговаривается
также максимальное значение КСВ в
фидерном тракте передатчика и при-
емника, равное 2.
8.3.	БОРТОВЫЕ РАДИОСТАНЦИИ
ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ
Особенности РСДС обусловлены
симплексным режимом работы радио-
станций; характером распространения
используемых в РСДС диапазонов
радиоволн (главным образом, дека-
метровых илн коротких волн); труд-
ностями, связанными с созданием вы-
сокоэффективных передающих (при-
емных) антенн на ВС, а также высо-
кими требованиями к стабильности
несущей частоты (особенно при ОМ)
и к избирательности приемных уст-
ройств. Эти факторы проявляются в
особенностях структурных схем
РСДС, требованиях к характеристи-
кам применяемых антенн н в исполь-
зовании синтезаторов частот в качест-
ве единого источника всех частот пе-
редатчика н приемника.
Структурная схема РСДС (тран-
сиверная схема) предусматривает ис-
пользование одних и тех же элемен-
тов как в передающем, так и в при-
емном трактах. Применение транси-
верной схемы приводит к снижению
массовых и габаритных характери-
стик радиостанции ценой усложнения
коммутационной схемы. Для дости-
жения требуемой избирательности в
приемнике применяют многократное
преобразование частоты принятого
сигнала и электромеханические ФСС
с высоким коэффициентом прямо-
угольное™ амплитудно-частотных ха-
рактеристик. Эти же ФСС использу-
ют для формирования излучаемого
сигнала.
Антенные устройства РСДС дол-
жны обладать близкой к круговой ДН
в азимутальной плоскости. Требу-
емая надежность радносвязн с назем-
ными пунктами обеспечивается прн
ДН в вертикальной плоскости, охва-
тывающей углы ±10° и ±30° относи-
тельно продольной оси ВС при даль-
ностях связи соответственно до 5000
и 1000 км Такое требование связано
с характером распространения ДКМВ,
приходящих в точку приема после
однократного отражения от ионо-
сферы.
Основная особенность бортовых
антенн РСДС — ограниченная их дли-
на, что затрудняет увеличение излу-
чаемой МОЩНОСТИ Риал, КОТОрЭЯ При
физической длине антенны Z-CX свя-
зана с действующим значением тока
в антенне /а соотношением:
Ризл=160л2/а2(//Х)2.
Кроме того, антенна должна эф-
фективно работать в широком диапа-
зоне частот, отношение которых (ко-
эффициент перекрытия диапазона)
при оговоренных выше требованиях
составляет Кд = 12. Это обстоятель-
ство связано с характером распрост-
ранения ДКМВ. В дневное время су-
ток лучшие результаты дает нс
пользование более коротких ноли,
тогда как в ночное время большая
дальность связи достигается на более
длинных волнах диапазона ДКМВ.
Наилучшие результаты при даль-
ней связи дает использование самого
ВС в качестве излучающего электро-
магнитную энергию элемента, а ан-
тенн — в качестве возбудителей высо-
кочастотных токов в этом элементе.
По мере увеличения длины пути, про-
ходимого таким током, возрастает
излуаемая мощность (рис. 8.4)
Антенны РСДС по способу воз-
буждения элементов ВС разделяются
на антенны последовательного и па-
раллельного возбуждения Первые нз
них включаются последовательно в
линии возбуждаемых ими токов (как,
например, на рнс. 8.4), а антенны па-
раллельного возбуждения располага-
ются параллельно путям наводимых
ими токов. Внд используемой антенны
зависит от типа ВС.
К наиболее широко применяемым
антеннам последовательного возбуж-
дения относится пазовая антенна
(рис. 8.5), представляющая собой вы-
рез 2, например, в основании киля
нли форкиля 4, заполненный диэлек-
триком (например, пенистым полисти-
ролом) Возможные размеры паза:
1\«600 мм и Z2«s700 ... 800 мм. Для
создания высокочастотных колебаний
в пазу служит шлейфовый возбуди-
тель 1, размещаемый внутри паза и
связанный с кабелем 3, идущим к
приемопередатчику. Для получения
ДН, близкой к круговой (ненаправ-
ленной), пазы располагают вблизи
оси симметрии ВС, а для увеличения
излучаемой мощности — на поверхно-
стях с большой кривизной.
Из антенн параллельного возбуж-
дения наиболее часто применяются
проволочная жесткая (лучевая) и
штыревая антенны. Жесткая прово-
лочная антенна (рис. 8.6) имеет ра-
бочую часть 4 из стального или би-
металлического троса диаметром
2 ... 2,5 мм, изолированную от корпу-
са ВС изоляторами 2. Длина рабо-
чей части антенны зависит от типа
ВС н может составлять 10 ... 12 м. От-
тяжки 3 служат для крепления ан-
тенны с помощью специальных амор-
тизаторов к килю ВС и мачте 1. Эта
мачта является основным источником
аэродинамического сопротивления ан-
тенны. Для связи с приемопередатчи-
ком служит провод 5, который про-
197
Рис. 8.4. Возможные пути токов, на-
водимых в элементах ВС килевой ан-
тенной:
1. 2, 3 — пути токов
Рис. 8.5. Пазовая антенна (а) и воз-
можные места А и Б ее размещения
на киле ВС (б)
Рнс. 8.6. Жесткая
тенна
проволочная ан-
Рис. 8.7. Штыревая килевая антенна
198
пускается через проходной изолятор
в обшивке фюзеляжа. Из-за большо-
го аэродинамического сопротивления,
возрастающего с увеличением скоро-
сти полета ВС, подобные антенны
применяют на самолетах с крейсер-
ской скоростью до 600.... 800 км/ч и
на вертолетах. Вертолетные аитениы
(обычно двухлучевые) крепятся, на-
пример, между хвостовыми шайбами
и кабиной или между кабиной и спе-
циальной мачтой.
Штыревая антенна (рис. 8.7) рас-
полагается обычно на киле самолета.
Рабочей частью антенны является
полый металлический штырь 1, дли-
на I которого зависит от типа само-
лета и может составлять 1600...
1800 мм. Типовые значения диамет-
ров штыря: di=30... 40 мм, a d2 =
= 180... 300 мм. Стеклотекстолнтовая
вставка 2 служит для изоляции ра-
бочей части антенны. Для связи с
приемопередатчиком служат антенное
согласующее устройство 3 и кабель 4.
Достоинство антенны — близкая к
круговой ДН и малое аэродинамиче-
ское сопротивление.
Антенное согласующее устройство
(АСУ) предназначено для автома-
тического согласования комплексного
входного сопротивления антенны
ДКМВ с волновым сопротивлением
коаксиального кабеля, соединяющего
антенну с приемопередатчиком, т. е.
фактически для настройки антенны.
Большое значение коэффициента пе-
рекрытия диапазона Ка приводит к
существенному изменению реактивной
составляющей входного сопротивле-
ния антенны прн смене рабочих час-
тот РСДС и необходимости пере-
страиваемого АСУ. Масса АСУ рав-
на 6 ... 8 кг, что вызывает определен-
ные трудности при размещении АСУ
в верхней части киля самолета. Для
обеспечения высотности РСДС требу-
ются герметизация АСУ и подача в
него воздуха из гермокабины по
шлангу 6 под давлением 59 ... 60 кПа.
Для повышения к.п.д. радиостанции
АСУ следует располагать на расстоя-
нии 0,5... 1 м от антенны. Выполнить
требования к размещению АСУ проще
при использовании пазовых (см.
рнс. 8.5, поз 5) или лучевых антенн.
Синтезаторы частот служат для
формирования сетки рабочих частот
передатчика н гетеродинов приемни-
ка. Различают синтезаторы, основан-
ные на методе прямого синтеза и кос-
венного. Первый из них связан с мно-
гократным преобразованием частоты
стабилизированного кварцевым резо-
натором опорного генератора и по-
следующей фильтрацией полученных
колебаний с помощью перестраива-
емых фильтров. Метод косвенного
синтеза предусматривает использова-
ние систем автоподстройкн частоты
плавно перестраиваемого генератора
(или ее гармоник) по частоте ста-
бильного генератора. Отличительная
особенность последнего метода —
меньшее число кварцевых резонато-
ров и коммутирующих устройств. Ос-
новная особенность синтезаторов
РСДС заключается в очень большом
числе (до нескольких сотен тысяч)
фиксированных частот с шагом до
0,1 кГц прн стабильности порядка
10~е. Система настройки РСДС дол-
жна осуществлять выбор любой нз
этих частот за десятые доли секунды.
Радиостанция типа «Микрон»
(рнс. 8.8) состоит из следующих бло-
ков: антенного согласующего устрой-
ства АСУ, усилителя мощности БУМ,
синтезатора частот СЧ, блока при-
емопередатчика БПП н блока прн-
емовозбудителя БПВ, а также блоков
питания и дистанционного управле-
ния (на рис. 8.8 не показаны). Все
блоки выполнены в виде отдельных
элементов и крепятся на одной амор-
тизационной раме (кроме АСУ и
пульта управления). В радиостанции
предусмотрена возможность связи с
наземными радиостанциями, имеющи-
ми нестабильность > астоты более
310s при ручной подстройке часто-
ты с дискретностью в 1 кГц.
Основные параметры радиостанции
«Микрон» приведены в табл. 8.2.
Антенное согласующее устройство
АСУ перестраивается с помощью
конденсатора переменной емкости и
индуктивности схемы настройки СН.
Датчики ДС реагируют на реактив-
ную составляющую входного сопро-
тивления антенны и вырабатывают
сигнал, подаваемый на схему управ-
ления СУ. От этой схемы питаются
электродвигатели, изменяющие зна-
чения емкости и индуктивности СН.
В режиме «Настройка» осуществля-
ются установка элементов СН и СУ
в исходное положение и настройка
СН для режима «Прием». Оконча-
тельно СН настраивается в режиме
«Передача». Общее время циклов на-
стройки АСУ не превышает 18 с.
Фильтр нижних частот ФНЧ ослаб-
ляет гармонические составляющие в
диапазоне 100... 150 МГц не менее
чем на 5 дБ, что обеспечивает ЭМС
с радиостанциями блнжней связи.
Блок усилителя мощности БУМ
содержит усилитель мощности УМ с
элементами автоматической настрой-
ки и схемой защиты, детектор устрой-
ства автоматической регулировки
мощности ДАРМ и коммутатор Р, в
состав которого входит нагрузочное
сопротивление и реле, переключающее
цепи в режимах «Прием», «Переда-
ча» и «Настройка». В режиме «При-
ем» УМ запирается. В режиме «Пе-
редача» настройка контура УМ про-
изводится путем переключения на
один из девяти поддиапазонов и из-
менения положения вариометра. В ре-
жиме «Настройка» контур УМ под-
ключен к нагрузочному сопротивле-
нию 50 Ом и только после окончания
настройки подключается к входу
АСУ.
Усилитель мощности охвачен схе-
мой автоматической регулировки мощ-
ности, которая включается в паузах
речи и уменьшает напряжение воз-
буждения в передающем тракте. На-
пряжение отрицательной обратной
связи, воздействующее на усилитель
У-9 передающего тракта, снимается
с ДАРМ.
Синтезатор частот СЧ построен по
методу косвенного синтеза. Основу
СЧ составляет датчик опорных час-
тот (ДОЧ), состоящий из высокоста-
бильного опорного генератора ОГ, вы-
рабатывающего колебания частотой
5 МГц, н преобразователя частоты
ПЧ-1. С выхода ПЧ-1 снимаются ко-
лебания с частотами 35; 45 и 55 МГц,
которые через усилитель У-6 посту-
пают на смеситель См-2, формиру-
ющий вторую промежуточную часто-
ту приемного тракта, и на смеситель
См-5 передающего тракта; 370 кГц,
которые в смесителе См-3 использу-
ются для формирования третьей про-
межуто ной частоты н подаются на
смеситель См 6 передающего тракта;
500 кГц. используемые как поднесу-
щие колебания (частота fi) при фор-
мировании однополосного сигнала, а
также колебания с частотами 9... 18
н 33,4 ... 34,3 МГц, служащие для пре-
образования в ПЧ 2 частоты генера-
тора плавного диапазона ГПД к зна-
чению, близкому к частоте 13,1 ..
13,1999 опорного колебания (с дис-
кретностью 100 Гц), также вырабаты-
ваемого ПЧ-1. Колебания частотой
55.5 ... 65,4999 МГц от ГПД использу-
200
ются для получения несущей частоты
передатчика в См 4 и первой проме-
жуточной частоты приемника в См-1.
Точным значением частоты этих ко-
лебаний управляет система ФАПЧ,
чувствительным элементом которой
является фазовый детектор ФД.
Передающий тракт блока приемо-
передатчика БПП выполняет двух-
кратное преобразование частоты. На
выходе смесителя См-5 в зависимо-
сти от рабочей частоты формируются
колебания с частотами 35,5; 45,5 или
55,5 МГц, которые выделяются квар-
цевыми фильтрами КФ-2. Рабочие
частоты в диапазоне 2 ... 23,9999 МГц
с интервалом 100 Гц формируются на
выходе См-4. Предварительный уси-
литель радиочастоты У-7,8 обеспечи-
вает уровень сигнала, необходимый
для нормальной работы усилителя
мощности. Оба каскада УРЧ настра-
иваются с помощью электромехани-
ческого привода с автоматической
следящей системой, входящего в уст-
ройство автоподстройкн контуров АК.
Приемный тракт БПП содержит
узкополосные фильтры, обеспечива-
ющие требуемую избирательность по
соседнему и зеркальному каналам.
Нагрузкой См 1 являются три квар-
цевых фильтра КФ, настроенные на
фиксированные 1 астоты 35,5; 45,5 и
55,5 МГц (первые промежуточные
частоты). После второго смесителя
вклю :ен полосовой электромеханиче-
ский фильтр ПФ-1, работающий на
второй промежуточной частоте
500 кГц. В тракте третьей промежу-
точной частоты 130 кГц имеется блок
из трех электромеханических филь-
тров (ПФ-2). Усилительные каскады
приемного тракта охвачены АРУ.
Передающий тракт блока приема-
возбудителя БПВ вырабатывает ам-
плитудно-модулированные сигналы
(класс излучения АЗ) и сигналы с од-
нополосной модуляцией и полностью
подавленной (класс излучения A3J)
нли частично подавленной (класс из-
лучения АЗА) несущей частотой, а
также амплнтудно-манипулированные
телеграфные сигналы (класс излуче-
ния А1). Колебания с микрофона по-
ступают в усилитель звуковой час-
тоты УЗЧ-2, а затем на балансный
модулятор БМ и амплитудный моду-
лятор AM, куда подаются также ко-
лебания поднесущей частоты
500 кГц. В AM имеется электрон-
ный ключ, подключающий его при вы-
боре классов излучения АЗЛ или АЗА.
При телеграфном режиме работы ко-
лебания 500 кГц манипулируются
ключом ТКл и через усилитель У-9
поступают на См-5, формирующий
первую промежуточную частоту пе-
редающего тракта, равную 35,5; 45,5
или 55,5 МГц.
Модулированные колебания с кас-
кадов БМ или AM поступают на со-
ответствующий электромеханический
фильтр блока ПФ-2, который пропус-
кает одну боковую полосу нли верх-
нюю и ннжнюю боковые полосы.
Приемный тракт БПВ получает
сигнал со смесителя См-2 на частоте
500 кГц. Селекция AM и ОМ телефон-
ных сигналов, а также телеграфных
сигналов производится с помощью
электромеханических фильтров ПФ-2,
которые коммутируются в зависимо-
сти от режима работы радиостанции.
После усилителя У-3 колебания по-
ступают на См-3, куда подаются ко-
лебания с частотой 360 кГц с синтеза-
тора частот.
Колебания третьей промежуточной
частоты (130 кГц) усиливаются
и разветвляются по трем цепям:
амплнтудно-модулнрованные колеба-
ния идут на демодулятор Дем-2 и де-
тектор АРУ, а однополосные и теле-
графные колебания через ключ Кл на
демодулятор Дем-1. Для восстанов-
ления несущей частоты в Дем-1 пода-
ются колебания с частотой 130 кГц,
которые вырабатываются См-6 как
разность частот 500 и 370 кГц. В те-
леграфном режиме к Дем-1 реле Р
подключает тональный генератор
Т.Ген, частота колебаний которого
лежит в диапазоне 126,5... 133,5 кГц.
Изменение частоты Т.Ген позволяет
подобрать тон телеграфных сигналов
на выходе приемника.
Радиостанция типа «Ядро-1»
(рис. 8.9) состоит из приемопередат-
чика, объединяющего на одной раме
усилитель мощности УМ, синтезатор
частот СЧ, модулятор Мод, усили-
тельное устройство передающего и
приемного трактов УПП и блок уси-
ления сигналов звуковой частоты
БЗУ. Антенное согласующее устройст-
во АСУ, пульт дистанционного управ-
ления ПУ и блок питания вентилято-
ра БПВ выполнены в виде отдельных
блоков (на рнс. 8.9 ПУ и БПВ не
показаны). Блок АСУ герметизирован.
В блоке УМ применено принудитель-
ное воздушное охлаждение.
В режимах «Прием», «Настройка»
и «Передача» работает разветвленная
201
Рис. 8.9. Структурная схема радиостанции «Ядро»:
____ цепи формирования излучаемого сигнала;-цепи обработки принимаемого сигнала
система контроля до допусковому
принципу («в норме — не в норме»).
Предусмотрена световая (светодиоды)
и звуковая индикация.
Основные параметры радиостанции
«Ядро-1» приведены в табл. 8.2.
Антенное согласующее устройство
АСУ перестраивается с помощью ва-
риометра и конденсаторов схемы на-
стройки СН. Измерение входного со-
противления антенны выполняет схе-
ма ИС при включении радиостанции
или смене рабочей частоты. Измене-
ние емкостей и индуктивности СН
осуществляется схемой управления
СУ по командам измерительной схе-
мы ИС.
Усилитель мощности УМ доводит
мощность излучаемого сигнала до
номинального значения с помощью
двухтактных широкополосных усили-
телей ШУМ. Полосовой фильтр
ПФ-1 служит для подавления гармо-
ник излучаемого сигнала. Коммута-
ция приемного и передающего трак-
тов осуществляется электромеханиче-
скими переключателями ПП-1 и ПП-2.
Схема автоматической регулиров-
ки мощности АРМ обеспечивает по-
стоянство излучаемой мощности при
переключении рабочей частоты, изме-
нении температуры, напряжения борт-
сети и других дестабилизирующих
факторов. Кроме того, АРМ умень-
шает уровень несущей частоты в пау-
зах речи прн классе радиоизлучения
АЗ, когда балансный модулятор трак-
та однополосной модуляции, обеспе-
чивающий подавление несущей час-
тоты, не работает. Схема АРМ пред-
ставляет собой кольцо автоматиче-
ского регулирования с помощью от-
рицательной обратной связи, воздей-
ствующей на усилитель У-3 переда-
ющего тракта.
Синтезатор частот СЧ формирует
дискретную сетку высокостабнльных
колебаний в диапазоне 63,5001 ...
93,5 МГц. Шаг сетки частот равен
100 Гц. В СЧ применены декадная
схема набора частоты и фазовая си-
стема автоподстройкн частоты.
Из СЧ в приемный и переда-
ющий тракты радиостанции поступа-
ют два вида колебаний с частотами
500 кГц и 75,5 ...91,5 МГц. Колеба-
ния 500 кГц формируются смесителем
См-7 после деления частоты колеба-
ний (ДЧ), вырабатываемых в термо-
статированном опорном генераторе
ОГ, стабилизированным кварцевым
резонатором. Эти колебания посту-
пают в модулятор и используются,
как поднесущая частота для ампли-
тудной модуляции звуковой частотой
(класс излучения А2) и для баланс-
ной модуляции (класс излучения
A3J), а также в демодулятор одно-
полосных колебаний блока БЗЧ.
С генератора плавного поддиапазо-
на частот ГПД (75,5 ... 91,5 МГц в за-
висимости от выбранной рабочей час-
тоты) колебания подаются иа усили-
тель У-3 и далее на смесители трак-
та приема См-1 и тракта передачи
См-3. На смеситель См-8 для созда-
ния дискретной сетки частот в фор-
мирователе ФСЧ подаются колебания
от высокостабильных генераторов
Ген-1 и Ген-2.
Модулятор Мод обеспечивает ра-
боту в телефонном режиме и в ре-
жиме тональной телеграфии. В теле-
графном режиме тональные колеба-
ния с частотой 500 кГц, поступающие
из СЧ, манипулируются кодом Морзе
(Тлг) в усилителе У-10 и, если ком-
мутирующий ключ Кл-10 открыт,
поступают далее в передающий
тракт,
В телефонном режиме при работе
радиостанции в классе излучения АЗ
колебания звуковой частоты, посту-
пающие от микрофона, усиливаются
в У-9 и ключом Кл-11 коммутируют-
ся на вход модулятора колебаний
поднесущей частоты Мод.П, куда по-
ступают также колебания с частотой
500 кГц. AM колебания через Кл-9
поступают далее в передающий тракт
радиостанции.
Прн работе радиостанции в клас-
се излучения A3J усиленные колеба-
ния звуковой частоты поступают в
канал однополосной модуляции КОМ,
где сначала корректируется частот-
ный спектр звукового сигнала в диа-
пазоне 300... 3400 Гц, а затем ои
подвергается балансной модуляции.
При этом уровень несущей частоты
подавляется не менее чем на 30 дБ
от уровня боковых полос модуляции.
При работе в режиме амплитудной
модуляции (АЗ) используется цепь
регулировки уровня несущей частоты
РУН, с помощью которой уменьша-
ется уровень несущей частоты в пау-
зах речи до значения, меньшего уров-
ня полезного сигнала. Управляющее
напряжение от РУН подается на ус-
тройство автоматической регулиров-
ки мощности передатчика АРМ.
203
Рнс. 8.10. Структурная схема подави-
теля шума
Передающий тракт УПП имеет
общие элементы с приемным трак-
том (генераторы, фильтры), которые
коммутируются диодными ключами
Кл. С выхода модулятора AM нли
ОМ сигналы через соответствующие
ключи поступают на один из электро-
механических фильтров ЭмФ (на
рис. 8.9 показан только один нз них).
При работе радиостанции в классе из-
лучения A3J электромеханический
фильтр пропускает только верхнюю
боковую полосу балансно-модулиро-
ванных колебаний. Затем осуществля-
ется усиление модулированного сиг-
нала и трехкратное преобразование
его частоты. После первого преобра-
зования частоты в смесителе См-5, на
который, кроме модулированного сиг-
нала с частотой 500 кГц, подаются
колебания с частотой 36 МГц от гене-
ратора Ген-2, образуется сигнал
с частотой 35,5 МГц. Этот сигнал
фильтруется кварцевым фильтром
КФ н поступает на смеситель
См 4, напряжение гетеродина для ко-
торого вырабатывает Ген-1 (58 МГц).
Полученный сигнал с частотой
93,5 МГц через полосовой фильтр
ПФ-3 поступает в смеситель См-3, ку-
да подаются также усиленные в У-3
колебания от синтезатора с частотой,
лежащей в диапазоне 75,5 ... 91,5 МГц.
В смесителе См-3 формируется тре-
буемая несущая частота радиостан-
ции. Модулированный сигнал несущей
частоты фильтруется, усиливается и
подается на блок усилителя мощно-
сти.
Ключ Кл-3 подключает к выходу
См-3 одни из полосовых фильтров
ПФ-2, соответствующий выбранной
рабочей частоте передатчика. Гармо-
ники сигнала ослабляются фильтром
нижних частот ФНЧ. Далее сигнал
усиливается в У-4 и через ограничи-
тель Огр-1, который защищает У-4 от
перенапряжении прн отключении на-
грузки, п переключатель ПП-3 посту-
пает в блок усилителя мощности.
Приемный тракт УПП начинается
с устройства защиты от мощных по-
мех УЗ, после которого принимаемый
сигнал пропускается через ФНЧ и
коммутируется в зависимости от час-
тоты на соответствующий полосовой
фильтр ПФ-2, обеспечивающий изби-
рательный прием. Трехкратное преоб-
разование частоты принимаемого сиг-
нала производится смесителями См-1,2
и 6, на которые подаются колебания
соответственно с синтезатора частот,
генератора Ген-1 и Ген-2. Значения
промежуточных частот составляют
93,5; 35,5 и 0,5 МГц. Сигнал второй
промежуточной частоты фильтруется
кварцевым фильтром КФ. Сигналы
промежуточной частоты 500 кГц по-
ступают на ЭмФ. Полоса подключае-
мого фильтра зависит от типа сигна-
ла. При приеме AM сигналов исполь-
зуется ЭмФ с полосой пропускания
7,8 кГц. а при ОМ сигналах с поло-
сой 3,6 кГц.
Отфильтрованные сигналы после
усилителя У-8 подаются на блок зву-
ковой частоты БЗЧ и в схему АРУ.
Сигнал АРУ после усилителя посто-
янного тока УПТ управляет коэффи-
циентом усиления У-1, обеспечивая
требуемое постоянство уровня звуко-
вого сигнала, равного 30 В на высо-
коомном выходе приемника и 5 В на
ннзкоомном.
Блок эвуковой частоты БЗЧ пред-
назначен для демодуляции сигналов.
Для восстановления несущей частоты
ОМ сигнала на демодулятор Дем-1
подается сигнал 500 кГц от синтеза-
тора частот. В БЗЧ входит также то-
нальный генератор ТГ, который ис-
пользуется при приеме телеграфных
сигналов.
Для подавления шумов в паузах
речи служит подавитель шума ПШ
(рнс. 8.10). В состав ПШ входят два
канала: канал шума с фильтром Ф-1,
пропускающим частоты от 800 до
1400 Гц, и детектором Д-1 и канал
речи с фильтром Ф-2, выделяющим
полосу от 400 до 800 Гц, и детекто-
ром Д-2. Постоянные напряжения с
выходов этих каналов подаются на
схему сравнения СС, которая откры-
вает Кл-12 только при наличии на-
пряжений обоих каналов. В паузах
речи Кл-12 закрыт, и усилитель зву-
ковых частот УЗЧ-1 отключается.
204
8.4.	БОРТОВЫЕ РАДИОСТАНЦИИ
БЛИЖНЕЙ СВЯЗИ МЕТРОВОГО
ДИАПАЗОНА
Особенности РСБС обусловлены
симплексным режимом работы, срав-
нительно узким диапазоном рабочих
частот (коэффициент перекрытия диа-
пазона Лд«1,14), применением мет-
ровых волн, а также высокими тре-
бованиями к стабильности частоты и
избирательности приемника. Эти фак-
торы проявляются в особенностях
структурных схем РСБС, типах ан-
тенн н использовании синтезаторов
частот для получения требуемых при
передаче и приеме значений частот.
Структурная схема РСБС — тран-
сиверная с одно- или двукратным пре-
образованием частоты и с ФСС в
тракте промежуточной частоты.
Антенные устройства РСБС долж-
ны обеспечивать практически нена-
правленный прием и излучение в ази-
мутальной плоскости преимуществен-
но в нижней полусфере ВС. Удовле-
творение этого требования затрудне-
но из-за влияния конструктивных эле-
ментов ВС на ДНА. Основные причи-
ны искажения ДН — вторичное излу-
чение и экранирующее действие от-
дельных элементов конструкции ВС.
Наименьшее влияние создаваемых
переизлучателями вторичных полей
испытывают антенны, расположенные
под фюзеляжем самолета. При необ-
ходимости установки на самолете
верхней антенны последнюю по воз-
можности удаляют от килевого опе-
рения или размещают на верхней ча-
сти киля. Такая килевая антенна об-
ладает приемлемой ДН, так как на
эту диаграмму меньше влияет и эк-
ранирование антенны фюзеляжем ВС.
Для размещения антенны РСБС на
вертолете необходим участок поверх-
ности на обшнвке фюзеляжа не ме-
нее 0,2 Л, что в сочетании с большим
числом выступающих элементов кон-
струкции затрудняет выбор места для
установки антенны РСБС. Обычно эти
антенны размещают в верхней части
хвостовой балки или в нижней части
вертолета, примерно под кабиной эки-
пажа.
Антенны РСБС, как правило, на-
строенные, т. е. имеют длину, равную
Х/4. К наиболее широко применяе-
мым относятся штыревые антенны и
эквивалентные им невыступающие
антенны.
Штыревая антенна типа АШС
(рис. 8.11) состоит из металлическо-
го основания /, изоляционной встав-
ки 2 н металлического излучателя 4.
Рис. 8.11. Антенна типа АШС
245
Излучатель металлической вставкой 3
соединяется с контактами 5, к кото-
торым подключается кабель 6 прие-
мопередатчика и согласующий шлейф
7 (отрезок замкнутого на конце ка-
беля длиной Z/4). Разъем 8 служит
для подключения внешнего кабеля.
Общая высота антенны равна 300 мм,
длина горизонтальной части 500 мм,
ширина основания у фланца 185 мм.
Масса антенны 1,5 кг.
Штыревые антенны, подобные
АШС, применяют на самолетах со
скоростью полета до 0,98 М. На са-
молетах, имеющих малую скорость, и
на вертолетах возможно применение
штыревых антенн, излучатель кото-
рых устанавливается под углом 60°
к горизонтальной поверхности фюзе-
ляжа. При этом возпастают действую-
щая высота антенны н излучаемая
мощность.
Из невыступающих антенн РСБС
наибольшее распространение получи-
ли кнлевые антенны (рнс. 8.12), раз-
мещаемые на законцовке киля само-
лета (подобные антенны располагают
и на хвостовом оперении вертолетов).
Часть киля /, где помещается антен-
на (нли две антенны), выполняется
из диэлектрика, например из формо-
ванного стеклотекстолита. На тексто-
литовое основание наклеивается од-
на или две медные сетки 2 и 3, явля-
ющиеся излучателями антенн. Излуча-
тель с помощью разъема 4 соединен
с кабелем 6, идущим через трубку 7
к приемопередатчику. Для доступа к
разъемам в обшивке киля предусмат-
ривают лючки 5. Длина излучателей
несколько меньше Z/4. При располо-
жении на киле двух антенн расстоя-
ние между ними должно быть не ме-
иее 500 мм.
Рис. 8.12. Килевая поверхностная ан-
тенна
Радиостанция типа <Ландыш»
имеет две модификации, отличающие-
ся излучаемой мощностью, энергопо-
треблением массовыми и габаритны-
ми характеристиками;
«Лан- «Лан-
дыш-5» дыш-20»
Мощность передат-
чика, Вт........	5	20
Потребляемая
мощность в режи-
ме «Передача»
(«Прием») от сети:
115 В, 400 Гц,
ВА............... —	50 (7)
27 В постоянно-
го тока, Вт . . 120 (45) 250 (80)
Масса приемопере-
датчика, кг ... .	5,7	7,9
Объем приемопере-
датчика, дм3 ...	6.7	9,2
Эти модификации могут иметь
одинарный или сдвоенный комплект.
В состав радиостанции входят
приемопередатчик и пульт дистанци-
онного управления ПДУ. Приемопе-
редатчик устанавливается на амор-
тизационной раме. По выполняемым
задачам в приемопередатчике можно
выделить следующие устройства (рис.
8.13): передатчик Прд, модулятор
Мод, синтезатор частот СЧ, высоко-
частотный тракт ВЧТ, низкочастотный
тракт НЧТ, устройство электронного
управления настройкой контуров ЭУ
и устройства электропитания (на рис.
8.13 не показаны).
Основные параметры радиостанции
«Ландыш-5» приведены в табл. 8.2.
Передатчик Прд представляет со-
бой широкополосный усилитель, ам-
плитудная модуляция в котором осу-
ществляется в предоконечном усили-
теле У-2 и усилителе мощности УМ.
В передатчике «Ландыш-20» три кас-
када усиления, а в «Ландыше-5» два.
Контуры передатчика не перестра-
иваются и обеспечивают равномерное
усиление мощности сигнала во всем
рабочем диапазоне частот. Возбужде-
ние на У-2 подается от синтезатора
частоты.
В Прд размещены: детектор кана-
ла прослушивания работы передатчи-
ка Д. Прд; трехзвенный полосовой
фильтр Пф-1, подавляющий пара-
зитное излучение передатчика и при-
нимаемые помехи вне диапазона ра-
бочих частот радиостанции, и реле
206
Мии^Т.'.’-
четырехкаскадного у
цательной обратной связью. Для вы-
равнивания коэффициента глубины
модуляции при разном уровне вход-
ных сигналов звуковой частоты и ис-
ключения перемодуляции использу-
ются каскад автоматической регули-
ровки глубины модуляции АРГМ и
ограничитель Огр.
Синтезатор частот СЧ образует
дискретную сетку частот по принципу
прямого синтеза путем коммутации и
преобразования в смесителях колеба-
ний генераторов К. Ген-1, 2, 3, стаби-
лизированных кварцевыми резонато-
рами. Переключения осуществляются
диодной матрицей. Генераторы выра-
батывают следующие частоты:
К. Ген-1 — 10,205.. .12,105 МГц с ин-
тервалом в 0,1 МГц; К. Ген-2 —
13,405.. .13.480 МГц в режиме «При-
ем» и 15,005.. .15,08 МГц в режиме
«Передача» (с шагом 25 кГц);
К. Ген-3 — 92,79 ... 108,79 (с шагом
2 МГц). Электронный коммуматор ЭК
служит для перехода из режима
«Прием» в режим «Передача».
Высокочастотный тракт ВЧ состо-
ит из входной цепи ВЦ, усилителя
радиочастоты УРЧ, смесителей и уси-
лителя промежуточной частоты.
Избирательность по зеркальным ка-
налам первой промежуточной частоты
(15,005... 15,080 МГц) и побочным
Каналам обеспечивается ВЦ и УРЧ,
которые перестраиваются с интерва-
лом в 1 МГц на одну из 18 частот ра-
тота поскЗянна и равна i,u mi«.
Избирательность по соседнему кана-
лу достигается с помощью ФСС, вклю-
ченного на выходе смесителя См-2.
Низкочастотный тракт НЧТ вы-
полняет функции детектирования сиг-
нала с УПЧ, усиления продетектиро-
ванного сигнала, АРУ и подавления
шумов.
Напряжение звуковой частоты с
детектора Д через эмиттерный повто-
ритель ЭП и ключ Кл подается на
усилитель звуковой частоты УЗЧ. В
режиме «Передача» на УЗЧ поступа-
ет сигнал с детектора прослушивания
работы передатчика. Уснленно-задер-
жанной схемой АРУ охвачены УРЧ и
первый каскад УПЧ.
Подавитель шума отключает УЗЧ
при отсутствии сигнала на входе Прм
или малом его значении. С выхода
ЭП на полосовой фильтр ПФ-2 по-
ступает суммарное напряжение сиг-
нала и шума. ПФ-2 подавляет сигнал
звуковой частоты в диапазоне 300...
800 Гц. Напряжение шума проходит
через ПФ-2 без ослабления, усили-
вается У-1 и детектируется ДШ. На
схему сравнения СС поступают одно-
временно постоянное напряжение,
пропорциональное напряжению «сиг-
нал-ршум», с детектора сигнала и
шума ДСШ и постоянное напряжение
с ДШ, пропорциональное уровню шу-
ма. При отсутствии сигнала напряже-
ния с выхода СС достаточно, чтобы
пороговое устройство ПУ через ключ
207
Рис. 8.14. Структурная схема радиостанции «Баклан»:
 цепи формирования излучаемого сигнала;--------цепи обработки принимаемого
сигнала
Кл отключило УЗЧ. При наличии сиг-
нала Кл ие препятствует прохожде-
нию звуковой частоты с ЭП на вход
УЗЧ и далее иа СПУ. Подавитель
шума может быть выключен с ПДУ.
Блок электронного управления ЭУ
формирует с помощью матрицы элек-
тронной перестройки МЭП постоян-
ные напряжения, подаваемые через
усилитель постоянного тока УПТ на
варикапы, включенные в перестраи-
ваемые контуры приемного тракта и
синтезатора частот. Этим обеспечи-
вается настройка иа рабочую часто-
ту, выбранную иа ПДУ.
Радиостанция типа «Баклан» име-
ет две модификации, отличающиеся
излучаемой мощностью, составляю-
щей 5 Вт («Баклан-5») и 16 Вт («Бак-
лан»),
Эти модификации могут иметь оди-
нарный или сдвоенный комплект.
В состав радиостанции (рис. 8.14)
входят: приемопередатчик, включаю-
щий блоки передатчика, модулятора,
синтезатора частот, приемника и пи-
тания; дополнительный усилитель
звуковой частоты ДУЗЧ и пульт ди-
станционного управления ПДУ.
Основные параметры радиостан-
ции «Баклан-5» приведены в табл. 8.2.
208
Передатчик Прд содержит пред-
варительный усилитель У-1 и четырех-
каскадный усилитель мощности УМ.
На последние три каскада УМ пода-
ется сигнал звуковой частоты, и в них
осуществляется амплитудная модуля-
ция. В состав Прд входят также ан-
тенный коммутатор АК, переключаю-
щий антенну А с выхода передающего
тракта на вход приемного; детектор
цепи прослушивания работы передат-
чика ДПрд; антенный фильтр АФ для
подавления высокочастотных состав-
ляющих излучаемых колебаний и дат-
чик температуры цепи термозащиты
ДТЗ.
Модулятор Мод с помощью У-3
усиливает напряжение звуковой час-
тоты, поступающее через СПУ от мик-
рофона Мф или ларингофона Лф.
В модуляторе размещены устройст-
во термозащиты передатчика от пере-
грева ТЗ и схема управления СУ. Эта
схема при переключении режимов ра-
боты радиостанции задерживает вклю-
чение передатчика на время, необхо-
димое для окончания переходных
процессов в синтезаторе частот.
Синтезатор частот СЧ построен по
методу косвенного синтеза с исполь-
зованием делителя частоты с пере-
менным коэффициентом деления
ДПКД и системы фазоимпульсной
автоматической подстройки частоты
ФАПЧ.
Управляемый напряжением генера-
тор ГУН вырабатывает колебания
дискретных частот (шаг 25 кГц), ле-
жащих в диапазоне 118.. .135,975 МГц
в режиме «Передача» и в диапазоне
155,975.. .138 МГц в режиме «При-
ем». Колебания ГУН усиливаются
широкополосным усилителем ШУ и
подаются через коммутатор К либо
в приемный тракт для формирования
промежуточной частоты, либо в пе-
редающий для возбуждения усилите-
ля мощности. В синтезаторе частота
этих колебаний уменьшается в 8 раз
в высокочастотном делителе частоты
ВДЧ, а сами колебания преобразуют-
ся в прямоугольные импульсы в схеме
формирования напряжения ФН. В де-
лителе ДПКД частота следования
этих импульсов доводится до 6,25 кГц
при любой частоте ГУН. Импульсы с
частотой следования 6,25 кГц пода-
ются на частотно-фазовый детектор
ЧФД — чувствительный элемент сис-
темы ФАПЧ. Эта система управляет
ГУН, обеспечивая высокую долговре-
менную стабильность всех 720 фикси-
рованных частот радиостанции. На
второй вход ЧФД поступает сигнал с
делителя частоты ДЧ высокостабиль-
иого опорного генератора ОГ
(6,4 МГц).
Функции СЧ следующие: задерж-
ка включения передающего тракта
при переходе в режим «Передача» и
при выборе частотных каналов с це-
лью исключения влияния переходных
процессов в СЧ (схема запрета пе-
редачи 3. Прд); отключение переда-
ющего тракта при отказе СЧ; полу-
чение управляющего напряжения для
электронной перестройки входных це-
пей приемного тракта (матрица элек-
тронной перестройки МЭП). Входная
цепь ВЦ синтезатора обеспечивает
нормальную работу ДПКД при нали-
чии помех с амплитудой до 3 В.
Приемник Прм содержит усилитель
радиочастоты УРЧ, который перестра-
ивается с дискретностью в 1 МГц по
сигналу, поступающему с МЭП СЧ.
В приемнике применено однократное
преобразование частоты принимаемого
сигнала на промежуточную частоту
20 МГц. Избирательность по соседне-
му каналу обеспечивается кварцевы-
ми фильтрами КФ в нагрузке смеси-
теля Си и в четырехкаскадиом УПЧ
(У-2). После детектора Д напряжение
звуковой частоты через управляемый
схемой подавления шума усилитель
УУ и фильтр нижних частот ФНЧ по-
ступает на усилитель УЗЧ и к допол-
нительному усилителю звуковых ча-
стот ДУЗЧ. Кроме того, это напряже-
ние подается на схему АРУ, подави-
тель шума и усилитель У«С» системы
селективного вызова ССВ «Селкол».
АРУ охватывает каскады усиления
радио- и промежуточной частоты.
Подавитель шума предназначен
для выключения УЗЧ путем запира-
ния входа УУ при отсутствии сигна-
ла на входе Прм. На усилитель шума
УШ подается смесь сигнала с шумом.
Выходной фильтр УШ подавляет
спектр звукового сигнала. В этом слу-
чае напряжение на выходе детектора
шума ДШ недостаточно для срабаты-
вания триггера Тр и УУ работает в
режиме усиления. При отсутствии при-
нимаемого сигнала уровень шума на
входе УШ резко увеличивается, сра-
батывает Тр, который запирает вход
Дополнительный усилитель ДУЗЧ
предназначен для получения мощно-
сти звукового сигнала, достаточной
для нормальной работы до четырех
пар телефонов.
8.5.	АППАРАТУРА ВНУТРИБОРТОВОИ
СВЯЗИ И МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ
Функции каналов виутрибортовой
связи и магнитной записи:
связь между членами экипажа с
возможностью циркулярного вызова;
усиление, распределение и прослу-
шивание сигналов радиосвязи, радио-
навигационных устройств и специаль-
ного назначения; опознавательных и
телефонных сигналов радионавигаци-
онных устройств и систем, сигналов
специального назначения и сигналов
контроля работы собственных пере-
датчиков ВС;
оповещение пассажиров;
многопрограммная музыкальная
передача, звуковое сопровождение
кино и телепрограмм;
одиовремениая запись речевой ин-
формации по четырем независимым
каналам;
сохранение речевой информации
записанной за последние 30 ... 40 мин
полета, в условиях аварийной ситуа-
ции;
209
защита магнитного носителя с
записанной речевой информацией спе-
циальным контейнером.
Основная аппаратура каналов
виутрибортовой связи и магнитной
записи включает самолетные перего-
ворные устройства (СПУ), громкого-
ворящие устройс1ва (СГУ) и борто-
вые аварийные магнитофоны.
Самолетные переговорные устрой-
ства выполняют первые две из пере-
численных функций и обеспечивают
регулирование громкости сигналов
внутренней и внешней связи, а также
прослушивание работы передатчиков
РСБС и РСДС.
Самолетные громкоговорящие уст-
ройства предназначены для двусто-
ронней связи между пилотом и борт-
проводниками, приема и передачи ин-
формации по каналам радиосвязи и
СПУ, а также для оповещения пас-
сажиров.
Бортовые аварийные магнитофоны
служат для записи (документирова-
ния) переговоров между членами эки-
пажа по СПУ и СГУ и с наземными
службами по каналам радиосвязи.
Требуемые параметры аппаратуры
виутрибортовой связи и магнитной
записи речевой информации ВС:
Уровень выходного на-
пряжения телефонной
связи, В.............. 8,5—15,6
Неравномерность ампли-
тудно-частотной характе-
ристики усилителей (ка-
нала магнитной записи)
в диапазоне 300...4000 Гц,
дБ.................... 6(12)
Коэффициент нелиней-
ных искажений, не более,
%....................... 20
Число каналов магнитной
записи речевой информа-
ции ..................... 4
Чувствительность кана-
лов магнитной записи,
мкВ.................... 150...200
Разборчивость слов при
магнитной записи, % • •	95
Напряжение электропита-
ния аппаратуры внутрен-
ней связи и магнитной
записи, В.............. 27
Основные параметры аппаратуры
виутрибортовой связи и магнитной
записи иллюстрируются иа примере
наиболее широко используемых в ГА
устройств, параметры которых даиы
в табл. 8.6 и 8.7.
Самолетное переговорное устройст-
во С ПУ-7 (рив. 8.15) состоит из
нескольких (до восьми) абонентских
аппаратов ААп, установленных иа ра-
бочих местах членов экипажа, и уси-
лителя У. К каждому ААп подключе-
на авиационная гарнитура АГ (микро-
фон или ларингофон и телефоны).
Усилитель У служит для повышения
уровня звукового сигнала, поступаю-
щего в телефоны АГ. На панели ААп
расположены органы управления (пе-
реключатели и кнопки), позволяющие
подключить ААп к внешним радио-
средствам (РСБС, АРК и др.) или
вызвать на связь одного или всех чле-
нов экипажа, а также регулировать
громкость прослушиваемого сигнала.
Самолетное громкоговорящее уст-
't а б лица 8.6. Основные параметры аппаратуры виутрибортовой связи
Параметр	СПУ-7	СГУ-15
Диапазон усиливаемых частот, Гц	300... 3500	200 ... 8000
Неравномерность частотной характеристики в	Нет с вед.	6
диапазоне 300 ...4000 Гц, дБ		
Коэффициент нелинейных искажений, %	8	10
Выходное напряжение, В	45... 70	30
Выходная мощность, Вт	—	15
Потребляемая мощность от сети 27 В посто-	25	70
янного тока, Вт		
Масса комплекта, кг	15	9,5
Объем основных блоков, дм3	9	8
Допустимая температура окружающей сре-	—60... +50	—30 ... +40
ды, °C		
210
Таблица 8.7. Основные параметры аппаратуры магнитной записи
Параметр	МС-61	«Марс-БМ»
Число каналов записи Длительность записи, ч Диапазон частот речевой информации, Гц Неравномерность частотной характеристики, дБ Коэффициент нелинейных искажений, % Потребляемая мощность от сети по 27 В по- стоянного тока, Вт Масса, кг Объем, дм3 Диапазон рабочих температур, °C	1 5 5 300 ..’ 3000 10 18 20 4 3,4 —60... + 50	4 Непрерывная 300... 3400 12 10 70 Нет свед. » » —50... +60
ройство СГУ-15 (рис. 8.16) состоит
из усилителя У-1 сигналов радиостан-
ций и навигационных приемных уст-
ройств, обеспечивающего работу гром-
коговорителей кабины экипажа Гр.
КЭ; усилителей У-2 и У-3 для опове-
щения пассажиров через громкогово-
рители Гр. Сл, расположенные в пас-
сажирских салонах; щитков, установ-
ленных иа рабочих местах пилота
(ЩП) и бортпроводника (ЩБпр);
абонентского аппарата пилота ААпП;
авиационной гарнитуры АГ; микро-
фонов пилота (МфП) и бортпровод-
ника (Мф. Бпр); микротелефонной
трубки бортпроводника Мф. Тлф и
динамических громкоговорителей, ус-
тановленных в соответствующих ме-
стах кабины экипажа и салонов.
Щиток пилота позволяет осуществ-
лять связь с пассажирами, подклю-
чаться к СПУ и вести двустороннюю
связь с бортпроводником. Щиток
бортпроводника позволяет подклю-
чать микрофон к усилителям опове-
щения У-2 и У-3 для передачи сооб-
щений пассажирам и использовать
микротелефоииую трубку для связи с
пилотом.
Бортовой аварийный магнитофон
МС-61 выполняет запись речевых сиг-
налов с микрофона (ларингофона)
командира корабля и с выхода СПУ
Рис. 8.15. Структурная схема самолет-
ного переговорного устройства СГУ-15
для последующего их прослушивания
с помощью магнитофона МС-61 в на-
земных условиях при расследовании
летных происшествий. Конструктивно
магнитофон выполнен в виде прямо-
угольного литого блока и пульта ди-
станционного управления ПДУ.
В магнитофоне предусмотрены ре-
жимы непрерывной записи и автопу-
ска при наличии звукового сигнала.
Управление режимами работы произ-
водится с ПДУ, там же осуществля-
ется переключение записи с выходов
ларингофонов либо с СПУ.
Структурная схема магнитофона
(рис. 8.17) включает лентопротяжный
механизм ЛПМ и электронное устрой-
ство ЭУ. ЛПМ перемещает прово-
лочный магнитный носитель, перема-
тывая его с одной катушки на дру-
гую. Применен принцип продольной
записи с высокочастотным подмагни-
чиванием. Электронное устройство
состоит из схемы АРУ, обеспечиваю-
щей постоянство уровня записываю-
щего сигнала; усилителя записи УЗ
со схемой коррекции частотной харак-
теристики иа частоте 3000 Гц; усилн-
Рис. 8.16. Структурная схема самолет-
ного . гРомкоговоРяи*его устройства
211
Рис. 8.17. Структурная схема борто-
вого аварийного магнитофона МС-61
Рнс. 8.18. Структурная схема борто-
вого аварийного магнитофона
«Марс-БМ» (Т — отметки времени)
теля прослушивания УПр, позволяю-
щего прослушивать речевые сигналы в
процессе записи; генератора Ген на-
пряжения с частотой 25 кГц для под-
магничивания прн записи и стирания.
Схема автопуска АП обеспечивает
включение ЛПМ при появлении зву-
кового сигнала на входе У-3 и вы-
ключение при пропадании этих сиг-
налов. При записи с ларингофона
магнитофон прн уровне шума 120 дБ
обеспечивает разборчивость не менее
90% записанных слов.
Бортовой аварийный магнитофон
«Марс-БМ» предназначен для доку-
ментирования переговоров членов
экипажа между собой с помощью трех
открытых микрофонов Мф. О (рис.
8.18), размещенных в кабине пилотов,
и записи переговоров по аппаратуре
внутрибортовой связи и каналам ра-
диосвязи. Один из каналов записи ис-
пользуется для фиксации кодирован-
ных сигналов текущего времени.
«Марс-БМ» выполнен в виде двух бло-
ков, один из них, где размещен лен-
топротяжный механизм с магнитным
носителем и часть электронных уст-
ройств, представляет собой ударо- н
теплозащищенный герметизированный
контейнер. Запись на магнитофон ве-
дется в течение всего полета, начи-
ная с момента, когда скорость ВС до-
стигает 70 км/ч. По ходу полета
запись автоматически стирается, но
сохраняется та, которая получена за
последние 30 мин полета.
Магнитофон «Марс-БМ» состоит из
следующих конструктивных узлов:
защищенного контейнера ЗК с ленто-
протяжным механизмом и частью
электронных устройств; блока Б-1,
объединяющего усилители воспроиз-
ведения УВ, электродвигатель ЭД,
магнитные головки МГ; блока Б-2,
куда входят генераторы подмагничи-
вания и стирания Ген, усилители
записи У-3, устройство автоматиче-
ского контроля и индикации К, И;
стабилизатора напряжения; двух
пультов, один из которых предназна-
чен для проверки работы магнитофо-
на на борту, а второй — для провер-
ки в лабораторных условиях (стаби-
лизатор напряжения и пульты на
рис. 8.18 не показаны).
В магнитофоне использован чел-
ночный вариант лентопротяжного
механизма, где запись ведется внача-
ле прн перемещении ленты в одном
направлении, а затем — в другом. Та-
кой вариант обеспечивает достаточно
длительную запись. Тип магнитного
носителя — пленка 6Д шириной
19,05 мм.
Г л а в а 9
КОМПОНОВКА РЭО И АНТЕНН НА ВС
9.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Бланкирование — технический при-
ем исключения взаимных помех, ос-
нованный на запирании подвержен-
ных действию помехи приемных уст-
ройств на время излучения этих по-
мех передатчиком.
Влажность абсолютная — количест-
во водяного пара в граммах, содер-
жащееся в 1 м3 воздуха.
212
Влажность относительная — выра-
женное в процентах отношение содер-
жащейся в воздухе влаги к макси-
мальному ее количеству, необходимо-
му для насыщения воздуха при дан-
ных температуре и давлении.
Компоновка — совокупность тех-
нических мероприятий и решений по
размещению РЭО и антенн на ВС.
Металлизация — соединение всех
подвижных или съемных элементов
ВС в общую массу для выравнивания
электрического потенциала.
Нормативно-техническая докумен-
тация (НТД)—стандарты, нормы,
технические описания, инструкции по
эксплуатации и другие материалы,
регламентирующие параметры РЭО и
условия его эксплуатации.
Радиопомеха — электромагнитная
помеха в диапазоне радиочастот.
Радиопомеха электростатическая —
помеха, возникающая при электриче-
ских разрядах между имеющими раз-
ный электрический потенциал эле-
ментами ВС или между ВС и окру-
жающими его воздушными массами.
Сопротивление аэродинамическое
(лобовое)— сила, с которой воздух
действует на движущееся в нем тело,
направленная в сторону, противопо-
ложную направлению вектора скоро-
сти.
Электромагнитная помеха — неже-
лательное воздействие электромагнит-
ной энергии, которое ухудшает или
может ухудшить показатели качества
функционирования радиоэлектронных
средств.
Электромагнитная совместимость
(ЭМС) — способность радиоэлектрон-
ных средств одновременно функциони-
ровать в реальных условиях эксплуа-
тации с требуемым качеством при
воздействии на них непреднамеренных
радиопомех и не создавать недопусти-
мых радиопомех другим радиоэлект-
ронным средством.
9.2.	УСЛОВИЯ РАБОТЫ
ОБОРУДОВАНИЯ И АНТЕНН НА ВС
Условия работы оборудования на
ВС определяются внешними дестаби-
лизирующими факторами (табл. 9.1),
к которым относятся: изменения кли-
матических условий (температура,
давление, влажность) и перегрузки
при вибрации и ударах во время по-
лета н посадки ВС. Влияние деста-
билизирующих факторов приводит к
Таблица 91. Предельные значе-
ния характерных условий работы
РЭО
Параметр	Самолеты		Вертолеты	
	min	max	mln	max
Температу- ра, °C Давление, кПа	—60	+ 80	—60	+ 50
	2	107	40	107
Относитель- ная влаж- ность при температуре +56°С, % Вибрация:		100		100
ампли- туда, g	0,5	10	0,5	5
частота, Гц Ударные нагрузки:	5	2000— 50СО	5	500
ампли- туда, g	—	12	—	2
длитель- ность импуль- са, мкс Акустиче- ский шум:		20		20
ампли- туда, дБ	45	120	45	120
часто- та, Гц	40	10 000	40	10 000
снижению надежности РЭА по срав-
нению с надежностью ее в наземных
условиях в 10 раз и более. Опыт экс-
плуатации показывает, что 90% отка-
зов бортовой РЭА приходится на
долю указанных факторов. Диапазон
допустимых для работы РЭО внеш-
них воздействий оговоривается в Нор-
мах летной годности н другой норма-
тивно-технической документации
(НТД).
Температура — основной фактор,
влияющий на надежность РЭА. С по-
вышением температуры надежность
РЭА резко снижается (рис. 9.1) из-за
изменения параметров электрической
схемы и конструктивных элементов
аппаратуры. Нарушается электриче-
ский режим работы полупроводнико-
вых приборов, увеличиваются диэлек-
трические потери и токи утечки в изо-
ляционных материалах, снижаются
213
Рис. 9.1. Зависимость среднего вре-
мени наработки на отказ от темпера-
туры для двух образцов РЭА
прочность изоляции и вязкость про-
питочных материалов и смазки. По-
нижение температуры приводит к
уменьшению прочности материалов,
усадке, пропитки и загустению смаз-
ки. Циклические изменения темпера-
туры вызывают конденсацию прони-
кающей в аппаратуру влаги, расши-
рение которой при замерзании явля-
ется причиной увеличения пор, зазо-
ров и трещин в радиоэлементах.
Изменение температуры вызыва-
ется сменой высоты полета ВС
(рис. 9.2), нагревом аппаратуры при
ее работе или за счет притока тепла
от внешних источников, например, от
двигателей или обшивки ВС (при
полетах с большой скоростью в плот-
ных слоях атмосферы). Особенно ин-
тенсивному нагреву подвергается ра-
диолокационная аппаратура, разме-
щаемая под обтекателем в носовой
части СТС. При изменении скорости
полета от 0,75 до 3 М стенки стекло-
текстолитового носового обтекателя
(конической формы с углом при вер-
шине 30° и толщиной стенки 8 мм)
прогреваются за 20 мин, после чего
в антенном отсеке устанавливается
температура около 220 °C. Градиент
изменения окружающей температуры
при полете со сверхзвуковой скоростью
может достигать 50 °С/мин.
Уменьшение давления с высотой
полета (см. рис. 9.2) приводит к
ухудшению надежности РЭА (рис.
9.3) из-за снижения плотности воз-
духа, которое является причиной воз-
никновения электрических разрядов
Рис. 9.2. Зависимость давления р.
средней температуры tcp, пробивного
напряжения Un и теплоемкости а от
высоты полета Н„ (Uo, а0 — значения
пробивного напряжения и теплоемко-
сти при //,. = 1,)
между близкорасположенными эле-
ментами аппаратуры с большой раз-
ностью потенциалов (см. рис. 9.2).
Разряды могут привести к разруше-
нию этих элементов или вызвать рез-
кое изменение режима работы РЭА.
Разрядным явлениям способствует
увеличение уровня ионизации воздуха
с высотой. Уменьшение плотности
воздуха сопровождается снижением
его теплопроводности. Тепловой ре-
жим аппаратуры ухудшается, а эф-
фективность систем воздушного ох-
лаждения падает. При высоте полета
18 км для охлаждения РЭА требуется
Рис. 9.3. Зависимость коэффициента
увеличения интенсивности отказов
Ки.о от высоты полета Нп
214
десятикратное увеличение объема по-
даваемого воздуха по сравнению с не-
обходимым на стоянке ВС.
С уменьшением давления снижает-
ся надежность радиосвязи, так как
падает чувствительность микрофонов
и ларингофонов (рис. 9.4) и уменьша-
ется звуковая эффективность телефо-
нов и громкоговорителей. Эти факто-
ры приводят к ухудшению артикуля-
ции (разборчивости речи).
Увеличение влажности — причина
примерно 30% случаев нестабильно-
сти работы бортовой РЭА. При отно-
сительной влажности 90. ..98% и
температуре 20 ... 25°С интенсивность
отказов увеличивается в 2 раза, а при
температуре 30.. .40°С и той же влаж-
ности в 2,5 раза по сравнению с ин-
тенсивностью отказов при относи-
тельной влажности 60.. .70% и тем-
пературе 20... 40 °C. Влажность уско-
ряет коррозию металлов (в том числе
контактов н разъемов РЭА), изменя-
ет электрические характеристики и
структуру диэлектриков, снижает со-
противление изоляторов и приводит
к механическим воздействиям на ра-
диоматериалы при замерзании.
Влага попадает в аппаратуру че-
рез атмосферу в виде водяных паров,
тумана, дождя, снега и т. п. и содер-
жит примеси (соли и кислотные при-
меси), усугубляющие влияние влаги
на элементы РЭА. Количество приме-
сей зависит от близости промышлен-
ных объектов. Влажность воздуха оп-
ределяется географическим районом.
Абсолютная влажность в полярных
районах около 0,1 г/м3, а в тропиках
доходит до 30 г/м3 и уменьшается с
высотой полета. Относительная влаж-
ность изменяется в диапазоне 30...
100% в зависимости от места на зем-
ном шаре, времени года и суток и
увеличивается с повышением темпе-
ратуры.
Вибрационные ускорения даже при
наличии средств уменьшения их вли-
яния приводят к увеличению интен-
сивности отказов примерно в 1,5 раза
Вибрации вызывают увеличение шума
на выходе приемных устройств (виб-
рошумы) и паразитную модуляцию
принимаемых сигналов. Наибольшее
влияние на РЭА оказывают те виб-
рационные колебания, частота кото-
рых совпадает с собственной часто-
той механических колебаний элемен-
тов аппаратуры (резонансные колеба-
ния). Резонанс конструкции РЭА
наступает на частотах 15. ..150 Гц,
Рис. 9.4. Зависимость коэффициента
уменьшения чувствительности Л'ч мик-
рофона (/) и ларингофона (2) от вы-
соты полета И„
миниатюрные детали резонируют на
частотах порядка нескольких тысяч
герц и т. д.
Параметры вибрации: частота гв,
амплитуда смещения А и амплитуда
ускорения а связаны соотношением:
а= (4л2/9800)	0,004 FJA, в ко-
тором а выражается в единицах ус-
корения свободного падения, FB в
герцах, А в миллиметрах.
Параметры вибрации на самоле-
тах зависят от нестабильности дина-
мических условий в двигателях, ра-
боты винтов и турбулентного движе-
ния пограничного слоя, окружающего
самолет в полете.
На самолетах с поршневыми дви-
гателями спектр вибраций занимает
участок частот от 5 до примерно
2000 Гц, максимальное вибрационное
ускорение приходится на частоты
20.. .40 Гц и доходит до 2 g. На ре-
активных самолетах спектр вибраций
расширяется примерно до 5000 Гц,
максимум его смещается в сторону
более высоких частот, а максималь-
ные вибрационные ускорения возра-
стают до 5 g.
В зависимости от уровня вибраци-
онного ускорения на самолетах разли-
чают семь динамических зон (рис.
9.5).
Зона А включает фюзеляж и уча-
стки крыла, размер которых составля-
ет 2/3 полуразмаха крыла, считая от
оси ВС. В эту зону входят те части
215
Рис. 9.5. Динамические зоны самолетов с ТВД
ТРД на крыле (в)
(а), с ТРД на фюзеляже (б) и с
фюзеляжа и крыла, которые не попа-
дают в другие зоны.
Зона Б на самолетах с турборе-
активными двигателями (ТРД), рас-
положенными у фюзеляжа—часть
самолета, находящаяся позади плос-
кости воздухозаборников двигателей
(кроме концевой зоны), а на самоле-
тах е ТРД на крыльях — центроплан
(исключая концы крыла) и часть фю-
зеляжа в подверженной действию шу-
ма струи двигателей области, находя-
щейся под углом 30° к оси двигателя.
На самолетах с турбовинтовыми дви-
гателями к этой зоне относят зону
винтов (повышенного акустического
воздействия), размеры которой со-
ставляют ±1,5 м относительно плос-
кости вращения винтов.
Зона В — часть зоны А, где уста-
новлено смонтированное на аморти-
заторах оборудование.
Зона Г включает киль, стабилиза-
тор и часть фюзеляжа, примыкающую
к хвостовому оперению.
Зона Д — концы крыла, размеры
которого составляют 1/3 от полураз-
маха крыла, считая от его конца.
Зона Е — двигатели и расположен-
ные на них узлы крепления оборудо-
вания.
Зона Ж включает части самолета,
окружающие двигательную установку
и узлы крепления двигателя.
Наибольшую амплитуду имеют
вибрации в зоне двигателей (зоны Е
и Ж), а наименьшую — в зоне А, до-
стигая минимального значения вблизи
центра тяжести самолета (рис. 9.6).
Параметры вибрации на вертолете
дополнительно зависят от числа ло-
пастей и частоты вращения несущего
винта, режима работы редуктора и
карданной передачи, а также от ру-
левого винта, его редуктора и транс-
миссии. Источником вибраций явля-
ются и собственные колебания вер-
толета. На средних и тяжелых вер-
толетах (1 и II классов) наиболее зна-
чительны вибрации на частотах от
нескольких герц до 100 Гц. В средней
части фюзеляжа вибрационные уско-
рения не превышают 1,2 g при крат-
ковременных значениях до 2,4 g.
В задней части фюзеляжа кратковре-
менные вибрационные ускорения до-
ходят до 5 g. Амплитуда вибраций
возрастает с увеличением числа лопа-
стей несущего винта (рис. 9.7).
Ударные ускорения возникают в
основном при посадке ВС. При этом
возможно смещение, а иногда и раз-
рушение деталей РЭА. На самолетах
ударные ускорения могут достигать
Рис. 9.6. Примерный характер распре-
деления вибрационных ускорений по
длине самолета (а) и по размаху
крыла (б) при рулении:
/— грунтовая ВПП; 2 — бетонная ВПП
216
значений, превышающих 10 g. Такие
ускорения имеют кратковременный
характер (несколько десятков мил-
лисекунд), а максимум спектра вибра-
ций приходится на частоты 100...
500 Гц в зависимости от массы ВС.
При нормальной эксплуатации само-
лета ударные ускорения до 12 g воз-
никают лишь в исключительных слу-
чаях (например, при вынужденной
посадке), обычные их значения не
превышают 5 g.
Максимальные ударные ускорения
при посадке вертолета не более 2 g.
Нормальные условия эксплуатации
РЭО соответствуют следующим диа-
пазонам значений внешних воздейст-
вий :
Температура, °C ... + (15...
25)
Давление, кПа	. . , .	84...107
Относительная	влаж-
ность, %	45...80
Вибрационные	ускоре-	0,15...3*
ния, g.................
Ударные ускорения, g .	2... 12
* При частотах вибрации 5.. 2000 Гц с
амплитудой соответственно 1,5...0.00012 мм.
Нормальные климатические усло-
вия (температура, давление и влаж-
ность) обеспечиваются с помощью
систем охлаждения РЭА и герметиза-
цией оборудования.
Нормальная температура РЭА под-
держивается на ВС обычно с помо-
щью принудительного воздушного ох-
лаждения аппаратуры, при котором
воздушный поток создается вентиля-
торами, поступает от системы надду-
ва ВС нли используется внешний по-
ток воздуха, обтекающего ВС. Значи-
тельно реже на самолетах используют
жидкостное охлаждение. Коэффициент
теплообмена h, Вт/(м2-град), характе-
ризующий эффективность средств ох-
лаждения, имеет следующие пример-
ные значения:
Естественная конвенция
воздуха ...............
Принудительное воздуш- 2 ..10
ное охлаждение ....
Принудительное жид- 10... 150
костное охлаждение . .	1000...
3000
Нормальное давление поддержи-
вается с помощью герметизации бло-
ков РЭА или размещения их в гер-
моотсеке ВС, где в зависимости от
типа самолета давление в крейсер-
Рис. 9.7. Зависимость амплитуды виб-
рации А вертолета от скорости поле-
та V при четырехлэпастном (/) и
трехлопастном (2) несущем винте
ском режиме доходит до значений
~70 кПа, соответствующих атмо-
сферному давлению на высоте
~3000 м. В негерметизированных от-
секах используется принудительный
наддув воздуха под давлением 59 кПа
(0,6 ат) и при температуре не более
4-50 С.
Нормальная влажность поддержи-
вается главным образом путем гер-
метизации оборудования, размещения
в гермоотсеке или обдува РЭА сухим
воздухом.
Нормальные вибрационные и удар-
ные ускорения обеспечиваются путем
амортизации, защищающей как от-
дельные блоки РЭА, так и группы
блоков, устанавливаемых на общем
основании. При соответствующей за-
щите от перегрузок аппаратуру мож-
но использовать при вибрациях в ди-
апазоне 4,5 .. .5500 Гц с амплитудами
соответственно от 2 до 0,000055 мм
(ускорения от 0,36 до 6,7 g). Качест-
во работы амортизатора тем лучше,
чем ниже его резонансная частота,
значения которой обычно лежат в
пределах от 6 до 10. ..20 Гц. Амор-
тизаторы уменьшают передаваемые
аппаратуре вибрации в 10 и более
раз. Эффективность виброизоляции
возрастает с увеличением частоты
вибрации. Ударные ускорения умень-
шаются не менее чем в 3 раза. Од-
нако изоляция вибраций с частотами
от 5 до 10. ..30 Гц (в зависимости от
типа амортизатора) невозможна и на
этих частотах РЭА испытывает такие
же перегрузки, как и ВС.
Условия работы аитеин иа ВС оп-
ределяются внешними дестабилизи-
рующими факторами. Основные из них
следующие: изменение климатических
условий (температура. давление.
217
влажность), вибрационные и ударные
нагрузки, механические нагрузки, вы-
зываемые аэродинамическим сопро-
тивлением антенны, экранирующее
действие и переизлучение электромаг-
нитной энергии в результате влияния
элементов конструкции ВС. Дестаби-
лизирующие факторы приводят к сни-
жению механической и электрической
прочности антенны, ухудшению ее
параметров и искажению диаграммы
направленности. Климатические усло-
вия, вибрационные и ударные нагруз-
ки оказывают на антенны такое же
неблагоприятное влияние, как и на
РЭО, тем более, что они имеют непо-
средственный контакт с окружающим
ВС воздухом и не защищены от внеш-
них воздействий. Особенностями ра-
боты антенн является широкий диа-
пазон изменения температуры, давле-
ния и влажности.
Повышение температуры окружа-
ющих воздушных масс вызывает
ухудшение диэлектрических свойств
некоторых материалов, используемых
для изоляции антенны от корпуса ВС,
что сопровождается уменьшением из-
лучаемой антенны мощности (рис.
9.8), а резкие перепады температур
(тепловой удар) могут привести к
разрушению антенн или их обтекате-
лей.
Изменения температуры вызыва-
ются увеличением высоты полета ВС
(см. рис. 9.2). На больших высотах
температура доходит до значений,
близких к —60 °C. Причина увеличе-
ния температуры окружающего воз-
духа— аэродинамический нагрев об-
шивки самолета при полете со сверх-
звуковой скоростью, а также факел
Рис. 9.8. Зависимость мощности Р,
излучаемой штыревой антенной на
частоте 2 МГц (кривая 7) н килевой
колпачковой антенной на частоте
3 МГц (кривая 2) от температуры
окружающей среды
Рис. 9.9. Зависимость аэродинамиче-
ского сопротивления Q наружной
штыревой антенны высотой 76 см от
скорости полета V
реактивного двигателя. В отдельных
зонах СТС температура обшивкн мо-
жет доходить до 200 ... 300 °C, а боль-
шая скорость набора высоты или сни-
жения СТС создает условия для воз-
никновения теплового удара.
Пониженное давление и малая
плотность окружающего воздуха на
больших высотах приводят к ухуд-
шению изоляционных свойств воздуха
и уменьшению сопротивления между
элементами антенны и корпусом ВС.
Появляется ток проводимости, ток в
антенне уменьшается и падает излу-
чаемая мощность. Возможно также и
возникновение электрического разря-
да между антенной и корпусом ВС.
Повышенная влажность в сочета-
нии с изменениями температуры вы-
зывает появление росы или инея на
антенне нли ее обледенение. Роса или
иней изменяют параметры антенны,
приводят к ее расстройке и снижению
излучаемой мощности. Обледенение
приводит к аналогичным последстви-
ям. Влияние атмосферной влаги усу-
губляется наличием в ней различных
примесей (солей и кислот). Обледене-
ние антенны увеличивает механиче-
скую нагрузку на ее конструкцию.
Аэродинамическое (лобовое) со-
противление антенны является глав-
ной причиной испытываемых ею ме-
ханических нагрузок. Эти нагрузки
особенно велики у наружных, высту-
пающих за обводы корпуса ВС ан-
тенн (рис. 9.9). Для преодоления
аэродинамического сопротивления ан-
тенн требуется значительная затрата
мощности двигателей, составляющая,
например, 200 л. с. при одной антенне
длиной 30 см и скорости полета
960 км/ч.
218
Экранирующее действие оказывают
металлические конструктивные эле-
менты ВС, размеры которых превы-
шают несколько десятых долей дли-
ны волны сигнала, излучаемого (при-
нимаемого) антенной. Эффект экра-
нирования особенно сказывается в
диапазоне УКВ, в котором работает
большая часть РЭО. Экранирование
приводит к провалам и ограничениям
ДН, что нарушает условия ненаправ-
ленного излучения (приема) сигна-
лов. Ограничение зоны действия верх-
ней фюзеляжной антенны в ряде слу-
чаев требует установки дополнитель-
ной антенны для обслуживания ниж-
ней полусферы ВС и наоборот.
Экранирование можно использо-
вать для уменьшения взаимной связи
между антеннами для обеспечения
ЭМС или увеличения развязки между
передающей и приемной антеннами
устройств непрерывного излучения
(например, радиовысотомера малых
высот).
Переизлучение электромагнитной
энергии возникает, когда на ВС име-
ются изолированные от корпуса ме-
таллические предметы (например, ан-
тенны других РЭУ) или части конст-
рукции ВС с недостаточно тщательно
выполненной металлизацией. В таких
элементах (перензлучателях) под дей-
ствием принимаемых колебаний (пер-
вичного поля) наводятся токи, ампли-
туда которых максимальна при разме-
рах переизлучателя, соизмеримых с
длиной волны сигнала (резонанс).
Вторичные электромагнитные поля,
создаваемые этими токами, интерфе-
рируя в точке приема с первичным
полем, приводят в зависимости от
фазовых соотношений интерферирую-
щих полей к ослаблению или увели-
чению напряженности поля в данном
направлении, т. е. к искажению ДН.
Искажения ДН особенно нежелатель-
ны в угломерных РНУ, например в
АРК, где они приводят к погрешно-
сти радиодевиации (см. рис. 3.21).
Обеспечение ЭМС бортовой РЭА
достигается бланкированием уст-
ройств, потенциально подверженных
влиянию помех, которые создаются
бортовыми передатчиками импульс-
ных сигналов; фильтровой зашитой;
экранированием и металлизацией ап-
паратуры н использованием антиста-
тических разрядников. Считается, что
несущие частоты РЭО определены
международными или региональными
соглашениями и нормами и изменению
не подлежат, а взаимное расположе-
ние РЭА и антенн выполнено с уче-
том имеющейся на ВС электромагнит-
ной обстановки.
Бланкирование представляет собой
кратковременное запирание приемно-
го тракта на время излучения меша-
ющего сигнала и используется, когда
источник помехи — мощный импульс-
ный передатчик (например, МНР).
Кратковременное запирание приемни-
ка не нарушает работу устройств свя-
зи и навигации и защищает его от
перегрузок, вызываемых мощной по-
мехой. Однако бланкирование требу-
ет передачи запирающего сигнала, что
связано с увеличением длины и мас-
сы кабельной сети ВС.
Фильтровая защита основана на
применении дополнительных фильт-
ров, ослабляющих мешающие сигна-
лы. Для уменьшения мощности по-
бочных излучений и чувствительности
побочных каналов приема использу-
ют высокочастотные фильтры на вы-
ходе передатчика и на входе прием-
ника. Для подавления помех, прони-
кающих в аппаратуру по цепям пи-
тания, управления и контроля, ис-
пользуют низкочастотные фильтры.
Через такие фильтры необходимо про-
пускать все питающие провода, в том
числе и те, которые затем присоеди-
няют к корпусу ВС.
Экранирование — одна из основных
мер, направленных на предотвраще-
ние проникновения мешающих сигна-
лов в аппаратуру и на снижение
уровня излучаемых элементами РЭА
помех. Экранируются отдельные эле-
менты и блоки РЭА; высокочастотные
фидерные линии; кабели и цепи пи-
тания, блокировки, управления и сиг-
нализации, включая минусовые про-
вода питания, соединяемые с корпу-
сом ВС. Предусматривается экрани-
рование высокочастотных переключа-
телей и кабельных разъемов, а также
элементов электронно-вычислительных
устройств.
Металлизация необходима для вы-
равнивания потенциалов различных
конструктивных элементов ВС и пре-
дотвращения искоовых разрядов, яв-
ляющихся одним из источников элек-
тростатических помех. Металлизация
выполняется в соответствии с дейст-
вующими стандартами и предусмат-
ривает соединение всех подвижных
илн съемных элементов (створки, за-
крылки, рули, элероны, капоты, люки
ит. п.) в общую массу. Проводники,
2IQ
соединяющие эти элементы, должны
иметь сечение не менее 6 мм2. Сопро-
тивление в местах соединений не дол-
жно превышать 600 мкОм для непо-
движных и 2000 мкОм для подвиж-
ных соединений. Металлизации под-
лежат все металлические части ВС,
площадь которых превышает 0,2 м2
или длина которых больше 0,5 м, не
имеющие жесткого соединения с кон-
струкцией ВС. Металлизация являет-
ся эффективным средством предотвра-
щения повреждения конструкции ВС
токами молнии при грозовом разряде.
Для защиты от местных электри-
ческих полей (наряду с экранирова-
нием) РЭА и другие агрегаты обо-
рудования соединяют с корпусом ВС
с помощью металлических шин или
проводов.
Антистатические разрядники (ан-
тистатики) применяют как средство
предупреждения коронных разрядов
между ВС и окружающими его воз-
душными массами. Такне разряды
возникают на острых кромках и гра-
нях конструкции ВС и создают ин-
тенсивные электростатические помехи.
Разрядники обеспечивают плавное
стекание накопленного ВС заряда и
снижают потенциал ВС до значений,
при которых коронный разряд невоз-
можен. Антистатические разрядники
устанавливают на законцовках кры-
ла, оперения и закрылков, а также
на других элементах ВС, где имеются
острые кромки.
9.3.	ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЭО
И АНТЕННАМ
Работоспособность РЭО должна
обеспечиваться при любых дестабили-
зирующих факторах, свойственных ус-
ловиям эксплуатации оборудования
на ВС. Сохранение работоспособного
состояния РЭО зависит от устойчиво-
сти аппаратуры к температурным воз-
действиям, понижению давления, уве-
личению влажности, вибрационным и
ударным нагрузкам. Для характери-
стики степени устойчивости аппарату-
ры к внешним воздействиям вводятся
классификационные группы исполне-
ния оборудования, обозначаемые рим-
скими цифрами. Степень допустимых
внешних воздействий увеличивается с
увеличением номера классификацион-
ной группы. Соответствующие значе-
ния внешних дестабилизирующих фак-
торов, воздействие которых должна
220
Таблица 9.2. Нормируемые пара-
метры теплового воздействия
	Температура окружа- ющей среды, “С			Ско- рость
Группа испол- нения	рабочая	крат- ковре- менная рабо- чая по- вышен- ная	предель- ная	изме- нения темпе- рату- ры, °С/мии
I	—60... +60	+ 70	—60... +85	2
II	—60... ОРП*	+ 70	—60... + 85	10
• ОРП — определяется режимом по-
лета.
выдерживать аппаратура при лабора-
торных испытаниях, регламентирова-
ны Нормами летной годности граж-
данских самолетов СССР.
Устойчивость аппаратуры к тепло-
вым воздействиям необходима при ра-
боте РЭО в условиях повышенной и
пониженной температуры окружаю-
щей среды, а также при циклическом
и быстром изменении этой температу-
ры. По степени температурных воз-
действий различают три группы ис-
полнения аппаратуры в зависимости
от зон размещения ее на ВС:
I — оборудование, расположенное
в отсеках с регулируемой температу-
рой;
II — оборудование, расположенное
в отсеках с нерегулируемой тем-
пературой и в зонах, имеющих непо-
средственный контакт с внешним по-
током воздуха;
III — оборудование, расположен-
ное в двигательных отсеках (эта груп-
па в дальнейшем не рассматривает-
ся).
Нормируемые параметры теплово-
го воздействия при лабораторных ис-
пытаниях РЭА должны соответство-
вать значениям, указанным в табл. 9.2,
где для групп ] и II приведены ра-
бочая и предельная температуры, а
также скорость их изменения.
Устойчивость аппаратуры к пони-
женному давлению важна при умень-
шении давления с высотой полета и
разгерметизации ВС. По степени воз-
действия пониженного давления ап-
паратура делится на четыре группы
исполнения в зависимости от высот-
ности ВС;
I — оборудование, предназначен-
ное для ВС с высотой полета до
6000 м;
II — оборудование, предназначен-
ное для самолетов МВД с высотой
полета до 10 000 м;
III — оборудование, предназначен-
ное для магистральных самолетов с
высотой полета до 15 000 м;
IV — оборудование, предназначен-
ное для СТС с высотой полета до
25 000 м.
Нормируемые параметры понижен-
ного давления (разгерметизация) при
лабораторных испытаниях РЭА дол-
жны соответствовать значениям 46,7;
26,7; 12 и 2 кПа соответственно для
групп исполнения I—IV.
Оборудование, устанавливаемое в
герметических отсеках и кабинах,
должно сохранять работоспособное
состояние как при быстром изменении
давления от значения, равного
66,7 кПа, до указанного выше значе-
ния при времени изменения давления
не более 15 с, так и в условиях по-
ниженного давления в течение не ме-
нее 30 мин. Оборудование, располо-
женное в негерметизированных отсе-
ках, должно сохранять работоспособ-
ное состояние в течение всего полета
при давлении, заданном приведенны-
ми выше значениями.
Таблица 9.3. Классификация обо-
рудования по степени вибрационных
ускорений
Дозвуко-
вые:
с ТРД
на
кры-
льях
с ТРД
на
фюзе
ляже
сТВД
Сверх-
звуковые
IV
IV
V
V
V
VI
VI
VI
Устойчивость аппаратуры к повы-
шенной влажности обеспечивает ра-
боту РЭО в тропических и близких к
тропическим условиях, а также при
осадках. По степени воздействий по-
вышенной влажности выделяют две
группы исполнения аппаратуры в за-
висимости от места размещения ее на
ВС:
I — оборудование, защищенное от
прямого воздействия наружного воз-
духа;
II — оборудование, имеющее непо-
средственный контакт с наружным
воздухом.
Нормируемые параметры повы-
шенной влажности при лаборатор-
ных испытаниях РЭА должны соот-
ветствовать относительной влажности
93.. 100% при температуре +(50±
±2) °C в течение 4 сут (группа I)
и +(56±2) °C в течение 7 сут
(группа II). Герметичное оборудова-
ние независимо от места его распо-
ложения на ВС испытаниям может
не подвергаться.
Устойчивость аппаратуры к виб-
рационным ускорениям способствует
работе РЭО при вибрациях, свойст-
венных данному классу ВС, усло-
виям его эксплуатации и месту ус-
тановки оборудования. По степени
вибрационных воздействий преду-
сматривается восемь групп испол-
нения оборудования в зависимости
от места размещения аппаратуры на
ВС (см. рис. 9.5), указанные в
табл. 9.3. Из таблицы исключены зо-
ны расположения двигателей (зоны
Е и Ж), где размещение РЭА мало-
вероятно.
Нормируемые параметры вибра-
ционных ускорений при лаборатор-
ных испытаниях РЭА должны соот-
ветствовать значениям, приведенным
на рис. 9.10. Для оборудования са-
молетов, предназначенных для си-
стематической эксплуатации с грун-
товых аэродромов, уровни низкоча-
стотной вибрации должны быть уве-
личены (штриховые линии на
рис. 9.10): при установке оборудова-
ния в концевых зонах (Г, Д) на I g,
а при установке в центральных зо-
нах (А, Б, В) с амплитуды 1,25 мм
до 2,5 мм.
Верхняя частота нормируемого
диапазона вибрации для оборудова-
ния самолетов с ТРД составляет
2000 Гц, а для оборудования само-
летов с ТВД и амортизируемого
оборудования 500 Гц. При установ-
221
Рис. 9.10. Нормы параметров вибрации для оборудования дозвуковых (а) и
сверхзвуковых (б) самолетов по оси У:
 бетонированные ВПП;---------грунтовые ВПП
ке оборудования на самолетах с
ТВД в зоне винтов уровень вибра-
ции с фиксированными частотами
первой лопастной гармоники ниже
70 Гц устанавливается равным 10 g.
Для условий, соответствующих груп-
пам исполнения I—VI, значения ус-
корений по осям У и Z (см. рис. 9.5)
равны. По оси X ускорение состав-
ляет 70% от значения ускорения по
оси У.
Для амортизированного оборудо-
вания значение ускорения установ-
лено с учетом размещения общих
амортизирующих устройств в цент-
ральной зоне. При размещении их
в концевых зонах самолета это зна-
чение оговаривается в НТД.
Устойчивость аппаратуры к удар-
ным воздействиям требуется при
многократных ударных нагрузках,
возникающих, например, при посад-
ке самолета. По степени ударных
нагрузок различают три группы ис-
полнения аппаратуры в зависимости
от ее размещения и класса ВС:
I — оборудование, размещаемое в
центральных зонах (А, Б, В) самоле-
тов и амортизируемое оборудование;
11 — оборудование, размещаемое в
концевых зонах (Г, Д) дозвуковых
самолетов;
III — оборудование, размещаемое
в концевых зонах (Г, Д) сверхзвуко-
вых самолетов.
Нормируемые параметры удар-
ных нагрузок при лабораторных ис-
пытаниях РЭА соответствуют следу-
ющим значениям: длительность удар-
ного импульса 20 мс; ускорения по
оси У 6; 8 и 12 g соответственно для
групп I, II и III. Число ударов по
каждой оси не менее шести.
Работоспособность антенн долж-
на сохраняться при всех условиях
эксплуатации данного ВС. Степень
устойчивости антенн к внешним воз-
действиям зависит от таких свойств,
как теплостойкость, механическая
прочность и электрическая проч-
ность.
Теплостойкость имеет особое зна-
чение для антенн СТС. Для повы-
шения теплостойкости при конструи-
ровании антенн применяют жаро-
стойкие материалы, а для предот-
вращения расстройки антенн при рез-
ких изменениях температуры ис-
пользуют материалы с малым тем-
пературным коэффициентом линей-
ного расширения.
Особую проблему представляет
изготовление обтекателей антенн
СТС, которые должны сохранять
свои электрические характеристики
и механическую прочность при аэро-
динамическом нагреве н тепловом
ударе. Обтекатели радиолокацион-
ных антенн изготавливают из стекло-
текстолита, выдерживающего дли-
тельный нагрев до 300... 350 °C и
кратковременный (2... 3 мин) до
400 ... 500°C. Перспективными мате-
риалами для обтекателей являются
высокочастотная керамика и ситал,
которые могут применяться при ско-
ростях около 3 М и выдерживать
тепловой удар с темпом нагрева до
300 °С/с. При ожидаемых температу-
рах до 300 °C обтекатели могут изго-
тавливаться из керамопласта.
Конструкция диэлектрических об-
текателей н изоляционных вставок
антенн должна обеспечивать мини-
мальное изменение сопротивления и
диэлектрической постоянной в усло-
виях эксплуатации.
Механическая прочность антенн
рассчитывается исходя из аэродина-
мических, вибрационных и ударных
нагрузок. Требования к механической
прочности удовлетворяются примене-
нием в конструкциях антенн высоко-
прочных материалов и диэлектриков-
и увеличением жесткости конструк-
ции антенн.
Аэродинамические нагрузки испы-
тывают главным образом выступаю-
щие антенны. Такие антенны долж-
ны иметь аэродинамический профиль
или защищаться обтекателями, фор-
ма которых выбирается так, чтобы
минимизировать влияние обтекателя
на аэродинамические качества ВС.
Для предотвращения нерациональ-
ной затраты мощности двигателей
ВС наружные выступающие антенны
целесообразно применять на ВС,
скорость полета которых не превы-
шает 400 км/ч. На ВС с большей
скоростью для уменьшения аэроди-
намического сопротивления увеличи-
вают угол наклона антенны 0. но
при этом снижаются сопротивление
излучения антенны и излучаемая
мощность (рис. 9.11). На самолетах,
скорость которых больше 700 км/ч,
используют, как правило, невысту-
пающие антенны или антенны с ма-
лым лобовым сопротивлением. Раз-
меры выступающих за обводы кор-
пуса ВС антенн уменьшают до ми-
нимума, определяемого требуемым
22Х
Рис. 9.11. Зависимость излучаемой
мощности Р от угла наклона штыре-
вой антенны 0
1
<
к. п. д., полосой пропускания и проч-
ностью антенны. Для повышения
к. п. д. антенну изготавливают из
хорошо проводящего материала или
покрывают излучающие элементы
антенны тонким слоем металла с вы-
сокой проводимостью. В качестве
изоляторов антенны от корпуса ВС
применяют диэлектрики с малой
электрической проницаемостью.
Вибрационные и ударные нагруз-
ки зависят от места установки антен-
ны на ВС, при выборе которого
обычно отдают предпочтение другим
факторам. Так как антенны не имеют
средств защиты от динамических на-
грузок. то частоты собственных ме-
ханических колебаний антенны
должны быть вынесены за пределы
диапазона частот вибрации ВС во
избежание резонанса конструкции
антенны.
Электрическая прочность харак-
теризует способность антенны со-
хранять работоспособное состояние
при внешних воздействиях, приво-
дящих к потенциальной возможно-
сти возникновения электрического
разряда между антенной и корпу-
сом ВС. Электрическая прочность
особенно важна для передающих ан-
тенн, конструкция которых должна
обеспечивать отсутствие корониро-
вання и электрических пробоев в
пределах ожидаемых условий экс-
плуатации при заданной мощности
передатчика. Основной мерой повы-
шения электрической прочности яв-
ляется придание антенне специаль-
ной формы, при которой отсутству-
ют острые грани, а поверхности име-
ют большие радиусы кривизны.
Противоречивость требований —
одна из основных причин, препят-
ствующих оптимизации антенн и ус-
ложняющих их компоновку иа ВС.
Уменьшение размеров антенны ве-
дет к снижению аэродинамического
сопротивления и массы, но ухуд-
шает к. п. д., приводит к сужению
полосы пропускания и уменьшению
электрической прочности антенны.
Собственная частота механических
колебаний антенны при этом попа-
дает в пределы спектра вибрации,
что противоречит требованию к ме-
ханическим воздействиям. Для уве-
личения к. п. д. антенны необходимо
применять материалы с высокой
проводимостью и диэлектрики с ма-
лым значением электрической прони-
цаемости. Такие материалы не обла-
дают достаточной механической
прочностью и теплостойкостью.
Наружные антенны ухудшают
аэродинамические характеристики
ВС, а невыступающие, практически
ие увеличивающие лобового сопротив-
ления ВС, требуют вырезов в обшив-
ке или замены металлических элемен-
тов конструкции диэлектрическими,
что снижает механическую прочность
самолета или вертолета.
9.4.	ПРИНЦИПЫ КОМПОНОВКИ РЭО
Общие требования к компоновке
РЭО на ВС сводятся к обеспечению:
оптимальных условий для работы
РЭО и использования РЭО членами
экипажа в полете;
легкого доступа к аппаратуре при
ее осмотре, техническом обслужива-
нии, регулировке и демонтаже;
требуемого уровня ЭМС с учетом
всех каналов проникновения взаим-
ных помех.
При выполнении этих требований
должна быть исключена возмож-
ность повреждения оборудования,
проводов, кабелей и т. п. багажом,
грузом, транспортными средствами,
обслуживающим персоналом или
пассажирами.
Компоновка оборудования иа ВС
выполняется с учетом факторов экс-
плуатационно-технического харак-
тера, надежности аппаратуры, со-
хранения энергетических возможно-
стей аппаратуры, выполнения требо-
ваний к электромагнитной совмести-
мости устанавливаемых на ВС уст-
ройств и систем, минимизации мас-
сы обслуживающих оборудование
систем электропитания и охлажде-
ния и удобства эксплуатации. Учи-
тываются также специфические фак-
торы, например условия центровки
ВС. Некоторые из этих факторов
приводят к противоречивым требо-
ваниям иа размещение аппаратуры,
удовлетворить которые в полной ме-
ре не представляется возможным.
По условиям ЭМС, например, жела-
тельно разносить взаимовлияющие
устройства, что приводит к увеличе-
нию массы проводки, усложнению
технического обслуживания и охлаж-
дения аппаратуры. Сохранение энер-
гетических возможностей РЭА тре-
бует приближения передатчиков и
приемников к соответствующим ан-
теннам. При этом сказываются ука-
занные выше недостатки, а при их
устранении, т. е. при группировке
РЭА в отдельных отсеках, приходит-
ся сближать антенны, что не всегда
возможно по условиям ЭМС и кон-
структивным соображениям.
Надежность — основной фактор,
подлежащий учету при компоновке
РЭО. Требуемый уровень надежно-
сти достигается при нормальных ус-
ловиях эксплуатации аппаратуры,
т. е. при размещении ее в таких ме-
стах ВС, где температура, давление,
влажность и вибрационные и удар-
ные ускорения соответствуют допу-
стимым значениям.
Допустимые температурные усло-
вия обеспечиваются либо индиви-
дуальным охлаждением отдельных
блоков, либо охлаждением отсека,
где размещается РЭО. Индивиду-
альное охлаждение требует увеличе-
ния длины трубопроводов, что свя-
зано с потерями давления при пе-
редаче воздуха в отдельные от
компрессора места. Централизован-
ное охлаждение свободно от этого
недостатка. Отдельные РЭУ и тех-
нические отсеки, в которых разме-
щается РЭО, следует удалять от
внешних источников тепла или изо-
лировать от их влияния. На дозву-
ковых самолетах, где главным источ-
ником тепла являются двигатели,
соответствующее размещение РЭО
не представляет проблемы. На вер-
толетах желательно устанавливать
РЭО ближе к носовой части фюзе-
ляжа, т. е. удалять его от зон повы-
8—668
Рис. 9.12. Примерное расположение
изотерм при притоке тепла от главно-
го редуктора вертолета
шенных температур, создаваемых
двигателем (рис. 9.12).
При сверхзвуковой скорости по-
лета источником тепла может стать
обшивка самолета, подвергающаяся
интенсивному аэродинамическому
нагреву. При малом времени полета
защита оборудования от притока
тепла от нагретой обшивки самоле-
та облегчается из-за тепловой
инерции. Температура установленно-
го вблизи обшивки СТС оборудова-
ния достигает опасного значения
лишь через 1,5 ч после взлета и
примерно через 50 мин после дости-
жения самолетом скорости, соответ-
ствующей 2,5 М. При увеличении
времени полета предусматривают
теплоизоляцию РЭА от обшивки с
помощью, например, стеклотекстолн-
товых вставок, соединяющих каркас
аппаратуры или этажерку, на кото-
рой она установлена, с корпусом
СТС.
Допустимые давления и влаж-
ность наиболее целесообразно под-
держивать, размещая аппаратуру в
гермоотсеках. Герметизация отдель-
ных блоков РЭА рациональна, когда
эти блоки содержат высоковольтные
источники, особенно повышенной ча-
стоты, и когда по соображениям,
например, сокращения потерь энер-
гии при передаче по кабелю (волно-
воду) блоки должны располагаться
вблизи антенн.
Создание гермоотсеков на дозву-
ковых самолетах лимитируется на-
личием свободных объемов в герме-
тизированной части фюзеляжа. На
СТС с небольшой продолжительно-
стью полета (менее 1,5 ч) оборудо-
вание допускается размещать в ча-
стично герметизированных отсеках
при условии хорошей их теплоизо-
ляции от притока тепла извне.
На вертолетах кабины пилотов и
отсеки, где размещается оборудова-
ние, не герметизируются. Если уста-
225
224
Рис. 9.13. Зависимость погонного за-
тухания Р и предельной передаваемой
мощности РПр в коаксиальном кабеле
от частоты сигнала f
новка герметизированного оборудо-
вания невозможна (например, из-за
его массогабаритных характеристик),
то предусматривают специальные
меры защиты от пониженного дав-
ления, например барометрические
реле, с помощью которых при до-
стижении определенной высоты сни-
жается напряжение в передатчике.
Эта мера предотвращает возникно-
вение разрядов между элементами
передатчика, но снижает дальность
его действия.
Минимальные вибрационные и
ударные ускорения обеспечиваются
амортизацией блоков РЭА или стоек
(этажерок), на которых эта аппа-
ратура размещается. При амортиза-
ции предусматриваются возмож-
ность съема блоков с амортизацион-
ных плат и обязательная металлиза-
ция аппаратуры. Амортизаторы ие
устраняют полностью влияние вибра-
ций и ударов, особенно, если в спект-
ре ускорений имеются низкие (ме-
нее 10 Гц) частоты. Поэтому следует
избегать размещения РЭА в местах
повышенных вибраций.
На самолетах рекомендуется раз-
мещение РЭО в зоне А (см. рис. 9.5)
ближе к центру тяжести ВС. На вер-
толете предпочтительным местом
установки оборудования является
зона, находящаяся на расстоянии
10...20% длины вертолета позади его
центра тяжести как можно ближе к
нижней части фюзеляжа, а также в
начале хвостовой балки.
Сохранение энергетических воз-
можностей РЭУ достигается умень-
шением длины высокочастотных ли-
ний передачи энергии от передатчи-
ка к антенне и от антенны к прием-
нику. Потери в этих линиях возра-
стают с увеличением частоты пере-
даваемых колебаний. Приближение
антенны к передатчику (приемнику)
ие всегда возможно, и излучаемая
мощность обычно меньше, чем вы-
рабатываемая передатчиком, а уро-
вень сигнала на входе приемника
ниже, чем на выходе антенны.
Для передачи высокочастотной
энергии используются коаксиальные
кабели и волноводы.
Коаксиальные кабели применяют
на частотах примерно до 1 ГГц, но
в некоторых случаях и на более вы-
соких частотах (например, в радио-
высотомере, работающем на частоте
4 ГГц). Кабели допускают изгибы
и их легко прокладывать иа ВС.
Особенностью их является резкое
увеличение потерь и снижение допу-
стимой мощности при увеличении ча-
стоты. На рис. 9.13 приведены зна-
чения погонного затухания 0 кабе-
ля, т. е. потери энергии в линии дли-
ной в I м, которое определяется как
0=10 1g Рвх/Рвых, ГДе Рвх И Рвых —
мощности сигналов на входе и вы-
ходе такой линии. По графику мож-
но определить общие потери мощно-
сти в линии передачи. Если, напри-
мер, для связи передатчика самолет-
ного ответчика УВД (Д«1 ГГц) с
антенной применить кабель длиной
10 м. то потери мощности в кабеле
составят (среднее значение) ~ 3,5 дБ,
что эквивалентно уменьшению мощ-
ности примерно в 2,2 раза и сниже-
нию дальности действия передатчи-
ка примерно в 1,5 раза.
Волноводы представляют собой
металлическую трубу (латунь, медь,
дюралюминий) прямоугольного или
круглого сечения, внутренняя по-
верхность которого покрывается
слоем золота или серебра для сни-
жения потерь энергии. Размеры се-
чения прямоугольного волновода
аяе 0,7 1, Ь «0,5 а «0,351. Волново-
ды менее удобны в эксплуатации, во
обладают меньшими потерями, чем
коаксиальные кабели. Применяют
волноводы на частотах, превышаю-
щих 1,5 ГГц (Х<20 см). Им также
свойственно ограничение пропускае-
мой мощности, обусловленное воз-
можностью пробоя волновода. Основ-
ные параметры некоторых волноводов
приведены в табл. 9.4. Значения пре-
дельной мощности даны для атмсн
сферного давления 100 кПа. С
уменьшением давления предельная
226
Таблица 9 4 Основные параметры
прямоугольных волноводов
Внутрен- ние раз- меры (аХЬ), мм	Полоса пропуска- ния ^mln ••• Truax’ см	Пре- дель- ная мощ- ность, МВт	Макси- мальное затуха- ние, дБ/м
72X34	7,6 ...11,35	2,4	0,024
43X24	5,01. 7,62	1,04	0,044
35ХГ5	3,67... 5,68	0,54	0,07’2
23x10	2,5 ... 3,66	0,23	0,1127
мощность падает (рис. 9.14). Для
повышения предельной мощности
волноводы заполняют инертным га-
зом или сухим воздухом под избы-
точным давлением 49 кПа.
Повышение ЭМС при компоновке
оборудования достигается простран-
ственным разносом (в пределах вы-
деленного для РЭО места) аппара-
туры, работающей на близких часто-
тах, и особенно удалением от мощ-
ных импульсных устройств другой
аппаратуры. Из этих соображений
передатчик (или блок приемопере-
датчика) радиолокатора целесооб-
разно размещать в носовом отсеке
ВС непосредственно за антенной ра-
диолокатора. При такой компоновке
сокращается длина волновода и
уменьшаются потери энергии.
При прокладке кабельных линий
к РЭА и другому оборудованию из-
бегают соседства линий передачи
мощных импульсовых сигналов и ли-
ний электропитания и передачи сиг-
налов слаботочной аппаратуры.
Удобство эксплуатации РЭО
включает меры по облегчению рабо-
ты экипажа и меры, направленные
на облегчение технического обслу-
живания оборудования.
Меры по облегчению работы эки-
пажа связаны с размещением орга-
нов управления, контроля и индика-
ции в пределах зоны рабочих мест
экипажа, что представляет собой са-
мостоятельную задачу. Удаление ап-
паратуры от кабины экипажа со-
пряжено с увеличением длины и
массы проводов и ростом вероятно-
сти наводки иа них мешающих сиг-
налов других устройств.
Меры облегчения технической экс-
плуатации должны предусматривать
свободный доступ в отсеки, где раз-
мещена аппаратура, а также к са-
мой РЭА вне зависимости от того.
загружено или нет ВС. Предусмат-
ривается возможность демонтажа н
монтажа РЭА и подключения к ней
контрольно-проверочной аппаратуры.
Для обслуживания РЭА, установлен-
ной вне отсеков, необходимы спе-
циальные люки, конструкция кото-
рых не должна допускать проник-
новения влаги, топлива и масла к
местам установки аппаратуры. Если
при проверке аппаратуры необходи-
ма телефонная связь с кабиной эки-
пажа, то в местах размещения РЭА
устанавливаются абонентские точки
(розетки) СПУ. Обязательное усло-
вие размещения оборудования и об-
служивающих его кабельных линий —
свободный доступ к разъемам, с по-
мощью которых аппаратура соеди-
няется с кабелями, а отдельные кабе-
ли друг с другом.
Размещение аппаратуры и те ас-
пекты технического обслуживания,
которые связаны с заменой аппара-
туры одного типа на другой (на-
пример, при вводе новых более со-
вершенных систем), существенно об-
легчаются при стандартизации бло-
ков РЭА. Снижаются и материаль-
ные затраты при переоборудовании
ВС, которые соизмеримы при отсут-
ствии стандартизации со стоимостью
устанавливаемого оборудования. Ап-
паратура должна быть стандартной
не только по размерам, но н по кон-
струкции и кабельной проводке.
Основные виды компоновки РЭО
сформировались иа основе опыта
проектирования, производства и экс-
Рис. 914. Зависимость относительной
предельной мощности (%) от давле-
ния внутри волноводного тракта (зна-
чение Рпро соответствует нормально-
му атмосферному давлению)
8*
227
Рис. 9.15 Размещение РЭО и антенн иа вертолете Ми-8:
1— этажерка с блоками РЭО за правым пилотом (СПУ, АРК, АРК УКВ); 2— отсек РЭО
(РСБС, РСДС, РВ, блоки ДИСС); 3 и 4— антенны РСБС (метрового и дециметрового диа-
пазонов); 5 — антенна РСДС; 6 и 7 — предающая и приемная рупорные антенны РВ; 8 —
моноблок ДИСС с антенной; 9 — антенный блок АРК УКВ; 10 и 11— ненаправленная и ра-
мочная антенны АРК
плуатации ВС различных классов.
Различают три варианта размещения
РЭО: сосредоточенный, распределен-
ный и смешанный. Примеры компо-
новки РЭО иа самолетах и вертоле-
тах ГА приведены на рис. 9.15 и
9.16.
Сосредоточенный вариант преду-
сматривает размещение РЭА груп-
пами, в состав каждой из которых
входит аппаратура, обслуживающая
данный бортовой комплекс. Группы
располагаются в одном нли двух от-
секах иа специальных этажерках,
что облегчает техническое обслужи-
вание РЭА. При сосредоточенном
варианте компоновки упрощается
охлаждение аппаратуры, снижаются
длина и масса межблочной кабель-
ной проводки, упрощается техниче-
ское обслуживание. К недостаткам
этого варианта можно отнести ус-
ложнение проблемы ЭМС, удлинение
высокочастотных линий связи с ан-
теннами и рост потерь энергии при
ее передаче. Могут возникнуть труд-
ности и при центровке ВС. Эти не-
достатки меньше сказываются при
использовании двух технических от-
секов, находящихся в передней и хво-
стовой частях фюзеляжа. Несмотря иа
отмеченные недостатки, сосредото-
ченный вариант компоновки РЭО
приобретает на самолетах I и
II классов характер стандартного ва-
рианта.
Распределенный вариант размеще-
ния РЭО характерен для легких са-
молетов с относительно небольшой
высотой полета и вертолетов. При
этом варианте компоновки определяю-
щим является приближение РЭА к
соответствующим антеннам. Аппара-
туру располагают вдали от источни-
ков тепла, мест скопления влаги и зон
интенсивной вибрации. Данный вари-
ант компоновки приводит к улучше-
нию энергетических возможностей
РЭА, но усложняет проблему созда-
ния нормальных климатических усло-
вий ее работы и техническое обслу-
живание оборудования.
Смешанный вариант компоновки
РЭО представляет собой сочетание
сосредоточенного и распределенного
вариантов. На любом ВС даже при
наличии двух гермоотсеков ряд
РЭУ приходится устанавливать вне
герметизированной части фюзеляжа,
в основном, из-за стремления умень-
шить потери энергии в высокочастот-
ных линиях связи аппаратуры с ан-
228
Рис. 9.16. Размещение РЭО и антенн иа самолете Ту-154:
/ — антенна МНР, передняя антенна РСБН и СО УВД, курсовая и глиссадная антенны
АСП, абонентский аппарат СПУ (АА СПУ) (под радиопрозрачным носовым обтекателем);
2—антенна РСБС № Г, 3 и 4— рамочные антенны АРК № 1. 2; 5— рабочее место первого
бортпроводника (РМБП-1); 6 — РМБП-3; 7 — абонентский аппарат СПУ (АА СПУ); 8—ан-
тенна РСДС; 9—антенные согласующие устройства: 10— задняя антенна РСБН и СО УВД
(под обтекателем); // — щелевые антенны СО УВД; /2 — АА СПУ (показаны не все АА):
13 — антенны СД № 1, 2; 14 — антенны СО УВД; 15 — СД № 1, 2 и СО УВД № 1, 2; /6 —
шлейфовая антенна АРК; 17 — антенна РСБС № 2; 18 — антенна РСДН № 1; 19— приемная
и передающая антенны РВ № 2; 20 —< антенна РСДН № 2; 21 — передающая и приемная
антенны РВ Ne 1; 22 — РСДС № 1, 2; РВ № 1, 2; РСДН № 1. 2; 23 — АРК № 2; 24 —
РМБП-2; 25— основной отсек оборудования (РСБС № 1, 2; АРК № Г, АСП; РСБН; ава-
рийный магнитофон; усилители СГУ); 26 — антенна МРП; 27 — моноблок ДИСС; 28 —
приемопередатчик МНР; 29 — блоки МНР и ДИСС; СГФ — строительная горизонталь фю-
зеляжа
теннами. К таким РЭУ относятся
устройства сантиметрового диапазо-
на (МНР, ДИСС, РВ).
9.5.	ПРИНЦИПЫ КОМПОНОВКИ
АНТЕНН
Основные требования к компо-
новке антенн на ВС сводятся к обес-
печению:
требований к ДН, поляризации и
электромагнитной совместимости
РЭО и удобству эксплуатации;
заданной дальности действия со-
прягаемой с антеннами аппаратуры
на любой частоте в соответствии с
НТД на бортовое оборудование дан-
ного типа ВС;
работы антенн в условиях обле-
денения и электростатических раз-
рядов, а также защиты их от уда-
ров молнии.
Антенное согласующее устройство
должно иметь массу и габариты,
позволяющие разместить его в не-
посредственной близости от антенны.
Допустимо разделение согласующего
устройства иа два блока с тем, что-
бы элементы настройки антенны раз-
мещались непосредствеиио возле ан-
тенны, а элементы связи—на неко-
тором удалении.
Компоновка антенн иа ВС выпол-
няется с учетом указанных общих
требований. При компоновке прихо-
дится исходить из компромиссных
соображений и принимать во внима-
ние такие факторы, как аэродинами-
ческое сопротивление, вносимое ан-
теннами; сохранение ДН антенны
при ее установке иа ВС; обеспече-
ние заданного уровня ЭМС; мини-
мальное ухудшение энергетических
возможностей и дальности действия
РЭА и удобство эксплуатации.
229
Рис. 9.17. Построение контура выреза
в носовой части фюзеляжа самолета
для сканирующей антенны МНР:
1 — контур обтекателя антенны; 2 — контур
обшивки самолета; 3, 4— крайние положе-
ния антенны при сканировании (А—А —
продольная ось самолета; О — ось поворо-
та антенны)
Аэродинамическое сопротивление,
вносимое антеннами, снижается при
использовании иевыступающих ан-
тенн, конструкция которых должна
приводить к минимальному ослабле-
нию прочности ВС. Такие антенны
размещают в наименее напряженных
местах конструкции данного ВС. Вы-
ступающие антенны должны иметь
минимально возможные размеры и
располагаться вдоль воздушного по-
тока.
Направленные свойства антенн
изменяются при установке па ВС.
Экранирующее действие конструкции
ВС приводит в ряде случаев к не-
обходимости использования двух ан-
тенн для одного РЭУ, одна из кото-
рых обслуживает верхнюю (или ле-
вую! полусферу ВС, а другая —
нижнюю (или правую) полусферу.
Антенны РЭА, чувствительные к
влиянию имеющихся на борту пере-
излучателей, размешают по возмож-
ности дальше от других антенн или
выступающих элементов конструкции
ВС. Рациональной мерой является
размещение таких антенн вблизи от
электрического центра ВС, где в си-
лу продольной симметрии ВС дейст-
вие переизлучателей минимально.
Подобное размещение, например, це-
лесообразно для рамочной антенны
АРК. Эту антенну, а также антенну
ДИСС, которые представляют собой
элементы измерительной системы,
необходимо тщательно юстировать
относительно продольной оси ВС.
Антенна ДИСС требует юстировки и
в вертикальной плоскости.
При размещении на ВС могут из-
мениться и остронаправленные ДН
радиолокаторов и других устройств.
Для предупреждения искажений ДН
размеры выреза для антенны долж-
ны быть такими, чтобы обеспечивал-
ся определенный зазор между краем
ДН и краем выреза в обшивке. При
размещении антенны МНР, например
при любом положении антенны во
время обзора (сканирования), угол б
между нормалью к крайней точке от-
ражателя (рефлектора) антенны и вы-
резом в обшивке должен быть не
менее 2 ... 3° (рис. 9.17).
Электромагнитная совместимость
может ухудшиться из-за взаимосвязи
между антеннами. Для уменьшения
взаимовлияния следует разносить
антенны РЭУ, одновременно работа-
ющие на близких частотах. Этой
мерой достигается увеличение раз-
вязки между антеннами. Нормируе-
мые значения развязки составляют
20 дБ в диапазоне ГКМВ и ДКМВ
волн и 40 ... 50 дБ в диапазоне УКВ.
Увеличение развязки до 70...80 дБ
требуется для нормальной работы
радиовысотомера и ДИСС. Улучше-
нию ЭМС способствует такая ориен-
тация антенн (если она возможна),
при которой минимумы их ДН рас-
полагаются по линии, соединяющей
взаимодействующие антенны.
Проверить степень ЭМС при вы-
бранном размещении антенн можно
только на модели ВС или при на-
турных испытаниях.
Сохранение энергетических воз-
можностей РЭА достигается прибли-
жением антенн к месту размещения
сопрягаемой с ними аппаратуры.
Важным является определение, ка-
кому из элементов оборудования
(РЭА или антенне) следует отдать
предпочтение: можно выбрать место
расположения РЭА (например, в об-
щем техническом отсеке) и прибли-
зить к нему антенну или выбрать
расположение антенны, наиболее
благоприятное для обеспечения аэро-
динамических требований и условий
ЭМС, и приблизить к ней сопрягае-
мую аппаратуру. Согласующее уст-
ройство, предназначенное для наст-
ройки антенны, располагают как
230
можно ближе к соответствующей ан-
тенне.
Удобство технического обслужи-
вания требует наличия свободного
доступа к разъемам, соединяющим
антенну с аппаратурой. Предусмат-
риваются специальные лючки, через
которые можно проверить крепление
разъемов. Соединение антенны с
фидерным трактом и аппаратурой
должно обеспечивать возможность
легкой расстыковки и подсоединения
измерительной аппаратуры.
Особенности компоновки аитеин
на ВС обусловлены диапазоном ра-
диоволн, в котором работает сопря-
гаемая с ними аппаратура, и типом
ВС (самолет, вертолет), на котором
они размещаются.
Антенны гектометровых и кило-
метровых волн представляют собой,
как правило, приемные антенны с
ненаправленной или слабонаправлен-
ной диаграммами. Наиболее часто в
качестве ненаправленной использует-
ся шлейфовая антенна (АРК), явля-
ющаяся устройством связи с основ-
ным принимающим элементом антен-
ны — корпусом ВС. Слабонаправ-
ленные антенны реализуют обычно
на основе рамочных антенн с пово-
ротной ДН (АРК, РСДН).
Отсутствие на ВС передающих
антенн, работающих в данных диа-
пазонах, облегчает решение пробле-
мы ЭМС, а работа в режиме прие-
ма снимает вопросы электрической
прочности антенны. Низкая частота
принимаемых сигналов позволяет
удалять антенны от соответствую-
щей РЭА практически на любое рас-
стояние, возможное в пределах ВС.
Выбор места установки шлейфо-
вой антенны определяется, в основ-
ном, наличием свободного от других
антенн участка фюзеляжа соответ-
ствующей длины. Лобовое сопротив-
ление антенны мало из-за небольшой
высоты выступающей части антенны
и дополнительно снижается с по-
мощью обтекателя. Рамочные антен-
ны для снижения лобового сопро-
тивления помещают в углубления в
корпусе ВС, закрывая их радиопро-
зрачным материалом. Рамочную ан-
тенну АРК располагают в электри-
ческом центре ВС. На дозвуковых
самолетах вследствие влияния киля
и стабилизатора электрический центр
смещается от физического центра в
сторону хвостового оперения. Сме-
щение возрастает при верхнем рас-
положении стабилизатора. На одно-
винтовых вертолетах электрический
центр находится впереди главного
редуктора. При размещении прием-
ных антенн РСДН следует избегать
близости антенны и соответствую-
щих фидерных линий от мощных ис-
точников переменного тока, так как
помехи с частотой бортсети перемен-
ного тока могут привести к нару-
шению работы аппаратуры РСДН.
Антенны декаметровых волн
представляют собой приемопередаю-
щие устройства, предназначенные
для возбуждения корпуса ВС или
отдельных его частей. Тип и место
установки декаметровой антенны оп-
ределяются в основном требования-
ми к ДН антенны и особенностями
конструкции ВС От выбора места
размещения зависит и излучаемая
(принимаемая) мощность, так как
меняется степень связи антенны с
соответствующими конструктивными
элементами ВС. Коэффициент связи
увеличивается при размещении ан-
тенны в местах максимальной кон-
центрации токов, например вблизи
поверхностей с наименьшим радиу-
сом кривизны. Согласующее устрой-
ство или его элементы настройки
размещают непосредственно возле
антенны с целью повышения ее
к. п. д.
Антенны метровых волн представ-
ляют собой самостоятельные излуча-
тели электромагнитной энергии, ДН
которых формируется с участием
корпуса ВС. Поэтому такие антенны
устанавливают на сравнительно ров-
ных участках фюзеляжа диаметром
не менее 0.2 длины волны. Для ан-
тенн метрового диапазона характер-
ны дифракционные искажения ДН,
обусловленные экранирующим дейст-
вием корпуса ВС, и интерференцион-
ные искажения, вызванные переизлу-
чением энергии элементами ВС. Диа-
грамму, близкую к круговой, в од-
ной из полусфер на частотах, мень-
ших 120 МГц, можно получить при
установке антенны вблизи электриче-
ского центра ВС. Интерференцион-
ные явления возрастают с прибли-
жением антенны к концам фюзеля-
жа, приводя к глубоким провалам в
ДН антенны.
Антенны дециметровых и сантиме-
тровых волн по своим характеристи-
кам подобны наземным антеннам,
устанавливаемым над идеально про-
водящей поверхностью. Это свпде-
231
тельствует о том, что на параметры
такой антенны оказывает влияние
только экранирующее действие эле-
ментов конструкции ВС. Интерфе-
ренционные искажения в этом диа-
пазоне маловероятны. Поэтому тре-
бования к месту установки антенн
рассматриваемого диапазона менее
критичны.
Вертолетные антенны любого диа-
пазона требуют более тщательного
выбора места установки. Это связа-
но со сложностью формы вертолета,
меньшими его размерами и большим
числом выступающих деталей кон-
струкции (стойки и колеса шасси,
крыло, несущий винт, автомат пере-
коса и т. п.). Малые размеры по-
верхностей, на которых располагает-
ся антенна, могут приводить к иска-
жениям ДН. Отрицательное влияние
иа параметры РЭО оказывает при-
меняемая на некоторых вертолетах
разборная конструкция. Наличие в
обшивке вертолета стыков с плохим
электрическим контактом, а также
элементов (дверей, съемных панелей
и т. д.) с переменным электрическим
контактом вызывает значительное из-
менение электрических характери-
стик антенн и появление электри-
ческого шума. Эти обстоятельства
являются отличительным признаком
ДН одной и той же антенны само-
лета и вертолета. К особенностям
вертолетных антенн можно отнести
и ослабление требований к аэроди-
намическому сопротивлению и меха-
нической прочности антенн. Поэтому
па вертолете можно использовать
выступающие антенны, более про-
стые по конструкции и практически
не снижающие его механическую
прочность. На вертолетах соосной
конструкции имеется возможность
установки антенн на хвостовых шай-
бах, а иа вертолетах поперечной
схемы — на киле.
Глава 10
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
АВИАЦИОННОГО РЭО
10.1.	ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Авиационно-техническая база
(АТБ)—служба эксплуатационного
предприятия, осуществляющая тех-
ническое обслуживание авиационной
техники, подготовку ВС к полетам
и имеющая для этих целей наземные
сооружения и необходимое оборудо-
вание.
Безотказность — свойство объекта
непрерывно сохранять работоспособ-
ное состояние в течение некоторого
времени.
Долговечность — свойство объек-
та сохранять работоспособное со-
стояние до наступления предельного
состояния при установленной систе-
ме технического обслуживания и
ремонта.
Допуск — установленное опытом
и расчетом допустимое поле значе-
ний параметра объекта, при котором
объект способен выполнять заданные
функции, сохраняя свои технические
показатели в течение требуемого вре-
мени в определенных условиях экс-
плуатации.
Достоверность — вероятность то-
го, что объект контроля находится
в том техническом состоянии, кото-
рое определено по данным измере-
ний его параметров.
Канал приема радиоприемника
внеполосный — полоса частот, при-
мыкающая к необходимой полосе
радиочастот.
Канал приема радиоприемника
основной — полоса частот, находя-
щаяся в полосе пропускания радио-
приемника и предназначенная для
приема сигнала.
Канал приема радиоприемника
побочный — полоса частот, находя-
щаяся за пределами основного ка-
нала приема радиоприемника, в кото-
рой сигнал проходит на выход радио-
приемника.
Контроль — процесс устаиовлеиия
соответствия между состоянием
объекта контроля и заранее извест-
ными допусками.
Полоса радиочастот необходи-
мая — минимальная полоса частот
данного класса радиоизлучения, до-
статочная для передачи сигнала с
требуемыми скоростью и качеством.
Радиоизлучение внеполосное —
нежелательное радиоизлучение в по-
232
лосе частот, примыкающей к необхо-
димой полосе радиочастот.
Радиоизлучение основное — излу-
чение радиопередающего устройства
в необходимой полосе радиочастот,
предназначенное для передачи сиг-
нала.
Радиоизлучение побочное — неже-
лательное радиоизлучение, возникаю-
ющее в результате любых нелинейных
процессов в радиопередающем уст-
ройстве.
Радиоизлучение шумовое — неже-
лательное радиоизлучение, обуслов-
ленное шумами элементов радиопе-
редатчика.
Радиопомеха внутрисистемная или
взаимная — непреднамеренная поме-
ха, создаваемая входящими в со-
став оборудования ВС источниками.
Радиопомеха межсистемная (для
Справочника) — непреднамеренная
помеха, создаваемая радиоэлектрон-
ными средствами и источниками, не
входящими в состав оборудова-
ния ВС.
Ремонт — комплекс работ, выпол-
няемых на объекте, снятом с эксплу-
атации. Его назначение—восстанов-
ление работоспособного состояния и
установление нового ресурса (срока
службы).
Ремонтопригодность — свойство
объекта, заключающееся в приспо-
собленности к предупреждению и об-
наружению причин возникновения
отказов, повреждений и поддержа-
нию и восстановлению работоспо-
собного состояния путем проведения
технического обслуживания и ремон-
тов.
Ресурс технический — наработка
объекта от начала его эксплуатации
или ее возобновления после ремонта
определенного вида до перехода в
предельное состояние.
Состояние предельное — состоя-
ние объекта, при котором его даль-
нейшее применение по назначению
недопустимо или нецелесообразно,
либо восстановление его исправного
или работоспособного состояния не-
возможно или нецелесообразно.
Состояние техническое — совокуп-
ность поддерживаемых в процессе
производства или эксплуатации
свойств, характеризуемая в опреде-
ленный момент времени признаками,
установленными технической доку-
ментацией.
Сохраняемость — свойство объек-
та непрерывно сохранять исправное
и работоспособное состояние в те-
чение н после хранения и (или)
транспортировки.
Срок службы — календарная про-
должительность от начала эксплуа-
тации объекта или ее возобновле-
ния после ремонта определенного
вида до перехода в предельное со-
стояние.
Техническое обслуживание (ТО)—
комплекс работ, выполняемых на
объекте в процессе эксплуатации,
имеющий своим назначением обес-
печение отработки установленного
ресурса (срока службы) и поддер-
жание объекта в исправном и рабо-
тоспособном состоянии.
Электромагнитная обстановка —
совокупность электромагнитных из-
лучений и колебаний, генерируемых
оборудованием ВС, и каналов прие-
ма радиоприемников, входящих в
это оборудование.
10.2.	ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
МЕРОПРИЯТИЯ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
ПОКАЗАТЕЛИ РЭА
Техническая эксплуатация РЭО
представляет собой систему инже-
нерно-технических и организацион-
ных мероприятий, выполняемых в
процессе использования ВС и обес-
печивающих сохранение заданных
характеристик РЭА па протяжении
установленных сроков эксплуатации,
высокую надежность РЭО и безо-
пасность полетов.
Мероприятия, выполняемые при
технической эксплуатации РЭО, раз-
деляют иа летио-техиическую экс-
плуатацию и техническое обслужи-
вание.
Летно-техническая эксплуатация
включает те мероприятия, которые
обеспечивают надежное функциони-
рование РЭО в условиях, специфич-
ных для авиациоииого оборудования.
К иим относятся мероприятия, свя-
занные с правильной эксплуатацией
РЭО на борту ВС, а также меро-
приятия по разработке, конструиро-
ванию и производству РЭА и по оп-
тимальному размещению аппарату-
ры и антенн на ВС.
Техническое обслуживание (ТО)—
основная часть технической эксплуа-
233
тации, включающая организацию и
выполнение работ, определяемых
регламентом технического обслужи-
вания ВС соответствующего типа, а
также дополнительные работы по
устранению отказов и неисправнос-
тей, выявленных в полете или в
процессе обслуживания, проведение
текущего ремонта, замен аппарату-
ры, отработавшей ресурс, и др. Для
ТО авиационной техники, в том чис-
ле и РЭО, во всех классификацион-
ных подразделениях ГА организуют
авиационно-технические базы (АТБ).
Организация технической эксплу-
атации РЭО и нормы технических
параметров, которые должны вы-
держиваться при эксплуатации РЭО,
устанавливаются руководящими до-
кументами и нормативно-технической
документацией (НТД) и обязатель-
ны для исполнения во всех подраз-
делениях ГА. Основными такими до-
кументами являются «Наставление
по технической эксплуатации воз-
душных судов в гражданской авиа-
ции СССР (НТЭВС)», «Нормы лет-
ной годности гражданских самоле-
тов (НЛГС)», приказы, указания и
инструкции руководящих органов
Министерства ГА, регламенты и тех-
нологические указания по ТО авиа-
ционной техники, руководства по ре-
монту авиационной техники, руко-
водства по летной эксплуатации ВС
и др.
Организация и степень совершен-
ства технической эксплуатации РЭО
определяют надежность авиационной
техники, безопасность и регулярность
полетов. Качество выполнения меро-
приятий, предусмотренных при тех-
нической эксплуатации, сказывается
на эксплуатационных свойствах ап-
паратуры.
Эксплуатационные свойства РЭА
характеризуются общими для любой
РЭА тестированными показателями
безотказности, долговечности, сохра-
няемости, ремонтопригодности и
комплексными показателями, отра-
жающими степень готовности аппа-
ратуры к выполнению своих функ-
ций и приспособленность к ТО. Кон-
кретные значения этих показателей
зависят от типа аппаратуры и ука-
зываются в соответствующей НТД.
Общие показатели эксплуатационных
свойств определяют надежность
РЭА и условия обеспечения и по-
вышения надежности в процессе тех-
нической эксплуатации. Формули-
ровка общих показателей эксплуа-
тационных свойств РЭА основана на
характеристиках технического со-
стояния аппаратуры.
Показатели безотказности зада-
ются статистическими характеристи-
ками возникновения отказов. Наибо-
лее употребительны из них следую-
щие: вероятность безотказной рабо-
ты, средняя наработка на отказ и
до отказа и интенсивность отказов.
Показатели долговечности зада-
ются значениями различного рода
ресурсов и сроками службы. При
технической эксплуатации РЭА наи-
более широко применяют следующие
значения ресурсов (сроков службы):
назначенный, средний до капиталь-
ного ремонта, средний между капи-
тальными ремонтами и гамма-про-
центный. Назначенный ресурс (срок
службы) — суммарная наработка
объекта (календарная продолжи-
тельность эксплуатации), при дости-
жении которой применение его по
назначению должно быть прекраще-
но. Средние значения указанных па-
раметров определяют как математи-
ческое ожидание данного параметра.
Гамма-процентный ресурс (срок
службы) вычисляют как наработку
объекта (календарная продолжи-
тельность эксплуатации), в течение
которой объект не достигнет пре-
дельного состояния с заданной ве-
роятностью у, выраженной в про-
центах.
Средний срок службы до первого
капитального ремонта, например,
рассчитывают как ГСср=Тэ^р+
Н-Госр+Л оср, где Т-, Ср— среднее
время эксплуатации объекта РЭО в
течение срока службы; ТОСР — сред-
нее суммарное время, в течение ко-
торого РЭА находится в состоянии
ожидания (хранения);	Тт -О ср
среднее суммарное время, затрачи-
ваемое на работы по ТО.
Показатели сохраняемости задают
средним и гамма-процентными сро-
ками сохраняемости, которые опре-
деляются аналогично соответствую-
щим значениям показателей долго-
вечности.
Показатели ремонтопригодности
определяются приспособленностью
аппаратуры к восстановлению и
квалификацией обслуживающего пер-
сонала. Показателями ремонтопри-
годности являются вероятность вос-
становления работоспособного со-
стояния, т. е. вероятность того, что
234
время восстановления работоспособ-
ного состояния объекта не превысит
заданного; среднее время и средняя
трудоемкость восстановления работо-
способного состояния, т. е матема-
тические ожидания соответствующих
параметров.
Комплексные показатели эксплу-
атационных свойств РЭА задаются
коэффициентами готовности и тех-
нического использования.
Коэффициент готовности опреде-
ляется как Кг=7'сР/(7'ср+7'вср), где
Тер — среднее время наработки на
отказ; Тв.ср — среднее время восста-
новления работоспособности объек-
та. Коэффициент оперативной готов-
ности
Ко. г = КТР (/₽) = Кг ехр ( - Х/р),
где Р (/р) — вероятность безотказной
работы за интервал времени /р; X —
интенсивность отказов. Коэффициент
технического использования опреде-
ляется из выражения
А т.н = ^э.ср/(^э.ср + 7\.о.ср + Х'р.Ср).
где Гэ.ср — математическое ожидание
интервалов времени пребывания
объекта в работоспособном состоя-
нии за некоторый период эксплуата-
ции; Гт.о.ср и Гр.ср — математические
ожидания интервалов времени про-
стоев, обусловленных ТО, и ремонтов
за тот же период эксплуатации.
10.3.	ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
РЭО
Особенности технического обслу-
живания РЭО обусловлены широким
частотным диапазоном сигналов
(от 0 до 1010 Гц), большим дина-
мическим диапазоном входных и вы-
ходных параметров аппаратуры (до
200 дБ), разнообразием физических
процессов в бортовой РЭА различ-
ного иазиачения, а также и в раз-
личных элементах одной и той же
аппаратуры и структурной сложно-
стью РЭО. В силу этих особенно-
стей расширяется состав, увеличива-
ются сложность и стоимость конт-
рольно-измерительных приборов. Вы-
сокая точность ряда подлежащих
контролю устройств и систем тре-
бует применения прецизионной аппа-
ратуры и высокой квалификации
проводящего ТО персонала В ре-
зультате возрастает время ТО, уве-
личивается доля ТО в стонмосш
жизненного цикла аппаратуры и
создается вероятность недопустимых
задержек и отмены рейсов по випе
РЭО По данным авиакомпании
KLM, например, около 25% всего
времени наземного обслуживания са-
молетов тратится на ТО РЭО и при-
мерно 20% задержек рейсов само-
летов типа DC-10 происходит из-за
неготовности РЭО к эксплуатации.
При этом убытки вследствие за-
держки такого самолета на 15 мин
составляют примерно 450 дол., а из-
за отмены рейса около 2250 дол.
Стоимость эксплуатации РЭА мо-
жет в несколько раз превышать пер-
воначальную стоимость аппаратуры.
Поэтому важнейшей задачей являет-
ся совершенствование видов и мето-
дов ТО.
Организация ТО РЭО основана
на планово предупредительной си-
стеме, сущность которой заключает-
ся в том, что в определенные сроки
проводится комплекс мероприятий
по ее обслуживанию. Наблюдение за
состоянием авиационной техники и
руководство ТО возлагаются на ин-
женерно-авиационную	службу
(НАС). Основной процесс ТО осу-
ществляется в А ГБ аэропортов
гражданской авиации.
Основные документы, определяю-
ющие порядок, объем работ и мето-
дику ТО РЭО, составляются на ос-
новании опыта эксплуатации РЭА и
соответствующих научно-исследова-
тельских работ и учитывают специфи-
ку как самой аппаратуры, так и ВС,
иа которой она установлена. Основ-
ными документами являются «Регла-
мент технического обслуживания са-
молета (вертолета)», составляемый
иа каждый тип ВС, и «Технологиче-
ские указания по техническому обслу-
живанию».
Регламент определяет объем и
периодичность профилактических ра-
бот, выполняемых при ТО на дан-
ном типе ВС. Технологические ука-
зания определяют последователь-
ность и порядок, способы и техни-
ческие условия иа выполнение рег-
ламентных работ. В них приводится
перечень инструмента, контрольно-
измерительных приборов, оборудова-
ния и расходных материалов, необ-
ходимых для выполнения этих ра-
бот, и описываются все требуемые
при этих работах операции.
235
Виды ТО отличаются объемами
и продолжительностью работ. Разли-
чают оперативное и периодическое
ТО.
Оперативное ТО заключается в
проверке работоспособности обору-
дования по показаниям встроенных
приборов и индикаторов, отличается
невысокой трудоемкостью и выпол-
няется с целью устранения отказов
и неисправностей, возникших в по-
лете, н подготовки ЛА к полету.
Оперативное ТО подразделяется на
формы А, Б и В.
ТО по форме А проводится после
каждой посадки, а также перед вы-
летом после периодического ТО и
после выполнения любой формы ТО,
если продолжительность стоянки
превысила определенный временной
интервал. ТО по форме Б выполняет-
ся в базовом аэропорту через опре-
деленный календарный промежуток
времени, который определяется рег-
ламентом. ТО по форме В прово-
дится перед вылетом, если простой
ВС превысил устаиовлеиное регла-
ментом время.
Периодические формы ТО выпол-
няют в базовых аэропортах после
того, как ВС в целом или данная
РЭА налетали определяемое регла-
ментом (регламентные работы) чис-
ло часов. Их задача заключается в
выявлении неявных отказов, возник-
ших в аппаратуре, проведении регу-
лировочных работ и замене отдель-
ных деталей для предотвращения
возникновения постепенных отказов,
характеризуемых постепенным изме-
нением значений одного или несколь-
ких параметров аппаратуры. Для
большинства ВС установлены три
формы проведения профилактиче-
ских работ: Ф1, Ф2 и ФЗ.
ТО по форме Ф1 обычно прово-
дится через Т| часов налета; по
форме Ф2—через T2=nTt часов, где
п = 2 или 3; по форме ФЗ — через
Т3=тТ2, где /п = 3. Работы, выпол-
няемые по форме Ф2, включают
весь объем работ по форме Ф1, ра-
боты по форме ФЗ — все работы по
форме Ф2. Кроме того, при каждой
форме работ выполняются специаль-
ные виды обслуживания, предусмот-
ренные только для этой формы.
Дальнейшим совершенствованием пе-
риодических форм является поэтап-
ное ТО.
Поэтапное ТО предусматривает
выполнение полного объема регла-
/
ментных работ за несколько отдель-
ных этапов. Выполнение работ,
включенных в отдельное этапы, сов-
мещается с регламентами мень-
шей периодичности. Этап «А» совме-
щается с работами по форме Ф1,
этап «Б» (при п=3) также прово-
дится одновременно с работами по
форме Ф1, этап «В»-—с работами
по форме Ф2 и т. д.
Время проведения регламентных
работ и поэтапного ТО планируется
иа те интервалы, когда ВС не долж-
но использоваться для полетов по
расписанию. Допуск па возможное
отклонение времени проведения этих
работ относительно заданного регла-
ментами устанавливается соответ-
ствующими документами и не дол-
жен превышать 10%.
Методы ТО определяются конт-
ролепригодностью аппаратуры, на-
личием встроенных устройств конт-
роля, имеющимися статистическими
данными по надежности аппаратуры,
а также степенью значимости РЭА
для безопасности полетов и другими
факторами. Различают два основных
метода ТО: регламентный и обслужи-
вания по состоянию.
Регламентный метод основан иа
выполнении периодического ТО, оп-
ределяемого регламентом. Через
определенные сроки РЭА снимается
с ВС и проверяется иа соответствие
нормам технических параметров в
АТБ. Если аппаратура признана год-
ной к дальнейшей эксплуатации, она
вновь устанавливается иа ВС, после
чего проверяется ее функционирова-
ние с помощью встроенных устройств
контроля или соответствующих ими-
таторов.
По статистическим данным, полу-
ченным авиакомпаниями всего мира,
примерно 40...50% всей снимаемой
с ВС для проверки аппаратуры ока-
зываются работоспособными, что
приводит к неоправданным трудоза-
тратам и экономическим потерям,
доходящим до 4... 7 млн. дол. еже-
годно.
Метод обслуживания по состоя-
нию — прогрессивный метод ТО, ос-
нованный на непрерывном или пе-
риодическом контроле параметров
бортовой РЭА и принятии решения
об осмотре или снятии с ВС отдель-
ного блока или РЭУ по результатам
контроля и документирования основ-
ных параметров РЭА. Основные па-
раметры, по которым выносится ре-
236
шение, должны полностью характе-
ризовать способность аппаратуры вы-
полнять заданные функции и быть
слабо коррелированными друг с дру-
гом. Число таких параметров долж-
но быть минимальным. В каждом
изделии можно выделить несколько
(10... 15) основных параметров, ко-
торые практически полностью харак-
теризуют его работоспособность и
вид технического состояния. При
ТО по состоянию обслуживающий
персонал проверяет параметры иа
соответствие установленным нормам,
и если эти параметры находятся в
заданных пределах, никаких работ
по ТО ие выполняет. При выходе за
пределы упреждающего допуска, а
тем более прн предельно допусти-
мом или предотказовом значении па-
раметра оборудование регулируют,
настраивают или ремонтируют.
Важным условием применения рас-
сматриваемого метода являются вы-
сокая надежность и контролепригод-
ность РЭА. Обслуживание по со-
стоянию может применяться для той
аппаратуры, внезапный отказ кото-
рой не создает предпосылки к лет-
ному происшествию и состояние ко-
торой достоверно определяется без
вскрытия ее блоков.
Показатели ТО характеризуют
его продолжительность, трудоем-
кость, эффективность и стоимость.
К числу основных показателей ТО
относятся:
среднее суммарное время, затра-
чиваемое на ТО,
затрачиваемое k-м исполнителем на
выполнение 1-Й операции при ТО дан-
ного оборудования;
средняя суммарная трудоемкость
ТО
R = У Rinp,
1
удельная суммарная трудоемкость
ТО
Ry=Rlt$
средняя стоимость ТО данного
вида
Ст.о/ =	4- Cai + См./,
где Ст.,, C3.i и Сы.г — стоимости опе-
ративных трудозатрат на проведение
ТО, запасных частей и материалов
соответственно;
средняя суммарная оперативная
стоимость ТО
удельная суммарная оперативная
стоимость ТО
— ^•'T.o/^Oi
эффективность ТО
* Аэ. т.о ^о*т.о/(^о*т.о “Р Nо.р)»
где No,i,o — число отказов, выявлен-
ных в процессе ТО; JVO.P — число от-
казов, возникших в процессе работы.
Тt.o.cp— т.о.ср.1П1’>
/=1
где г — число видов ТО; и, — число
ТО 1-го вида за заданную наработ-
ку t0; Гт.о.срл — средняя оперативная
продолжительность ТО i-ro вида;
удельная суммарная продолжи-
тельность ТО
У Т.о. У = ^'т.о.ср/^oi
средняя трудоемкость ТО 1-го
вида
Ll *1
^=2 2 tlk-
l-lk-t
где Lt — число операций при ТО дан-
ного оборудования; Л; — число ис-
полнителей ТО; tn, — среднее время.
10.4.	ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
СОВМЕСТИМОСТИ РЭО
Электромагнитная обстановка, в
которой работает РЭО, характери-
зуется виутрисмениыми и межсистем-
ными радиопомехами (рис. 10.1).
Внутрисистемные радиопомехи со-
здаются РЭУ, входящими в состав
оборудования ВС. Причиной возник-
новения внутрисистемных помех яв-
ляется техническое несовершенство
передающих, приемных и антенных
устройств. Несовершенство радиопе-
редатчиков приводит к появлению
неосновных излучений (внеполосных,
побочных и шумовых), частотные со-
ставляющие спектров которых, попа-
дая в полосу пропускания приемных
237
Рис. 10,1. Возможные места проник-
новения помех на ВС:
1, 2, 3 — внутрисистемные помехи, созда-
ваемые соответственно собственным пере-
датчиком, другой аппаратурой и проникаю-
щие по кабельным линиям; 4 — внесистем-
ные помехи; РЭА-1—аппаратура, рабо-
тающая в режиме непрерывного излучения;
РЭА-2 — импульсная аппаратура: Прд —
передатчик; Прм — приемник; У ОС — уст-
ройство обработки сигналов; АП — антен-
ный переключатель
трактов РЭА, нарушают ее нормаль-
ную работу. Несовершенство радио-
приемных устройств проявляется в
образовании неосновных каналов при-
ема (внеполосных, побочных н др.)
иа частотах, отличающихся от часто-
ты настройки данного приемного
тракта. Принятые по этим каналам
сигналы и помехи затрудняют обна-
ружение полезных сигналов и выде-
ление содержащейся в них информа-
ции.
Несовершенство антенных уст-
ройств сказывается на ДН, в кото-
рой, кроме основного, появляются
боковые лепестки. В зоне действия
боковых лепестков может оказаться
антенна другой РЭА, и излучаемый
по боковым лепесткам сигнал может
привести к нарушению нормальной
работы приемного тракта этой ап-
паратуры. При работе РЭУ в режи-
ме непрерывного излучения сигнал,
проникающий из передающей антен-
ны в приемную по боковым лепест-
кам антенн, снижает чувствитель-
ность приемного тракта, уменьшая
высотность аппаратуры.
Межсистемные помехи создаются
мощными наземными радиотехниче-
скими средствами, а также электро-
оборудованием промышленных пред-
приятий и наземного транспорта (ин-
дивидуальные помехи). Условно к
межсистемным помехам можно отне-
сти помехи, создаваемые грозовой
активностью, космическим излуче-
нием и другими естественными ис-
точниками (естественные помехи) и
238
электризацией ВС (электростатиче-
ские помехи).	/
Электростатические / помехи —
специфический вид 'помех на ВС.
Они имеют широкий спектр и в зна-
чительной степени влияют на рабо-
ту РЭО. Электростатические помехи
возникают при электрических разря-
дах между имеющими разный по-
тенциал элементами конструкции ВС
или между ВС и окружающими его
воздушными массами.
Основными причинами образова-
ния зарядов статического электриче-
ства являются трение аэрозольных
частиц воздуха (пыль, снег, дождь
и т. п.) об обшивку ВС н перенос
зарядов за счет контактной разности
потенциалов; полет ВС через заря-
женные слои атмосферы; большая
линейная скорость вращения лопа-
стей несущего винта вертолета и др.
При скорости полета до 1800 км/ч
интенсивность электризации ВС про-
порциональна третьей степени его
воздушной скорости и максимальна
при температуре 0...—10°С. При по-
летах на больших высотах и вблизи
от грозовых облаков потенциал са-
молета может составить 1... 2 МВ.
Действие радиопомех на РЭО
приводит к следующему: полному
нарушению нормальной работы ап-
паратуры, которое сопровождается
срабатыванием соответствующей сиг-
нализации, предупреждающей эки-
паж об ее отказе; искажению по-
лезной информации на выходе ап-
паратуры (или появлению ложной
информации) при наличии на ее вхо-
де полезной информации; появлению
на выходе аппаратуры ложной ин-
формации при отсутствии на ее вхо-
де полезного сигнала.
Наиболее опасны две последние
ситуации, так как они не сопровож-
даются индикацией отказа, а их вы-
явление требует дополнительного
времени и повышенного внимания
экипажа и может быть выполнено
только путем сопоставления инфор-
мации, получаемой от находящейся
под действием помехи аппаратуры с
показаниями других устройств и при-
боров.
Оценка электромагнитной обста-
новки на данном ВС производится с
помощью частотных карт. На картах
изображается спектр GH.n (рис.
10.2, а) возможных источников ра-
диопомех (основные и неосновные
излучения) и зависимость чувстви-
тельиости приемников Кп?м (или об-
ратной ей величины) по основным и
неосновным каналам от частоты
(рис. 10.2, б). По этим графикам
находят спектр помех Оп в прием-
ном тракте (рис. 10.2, в). Найден-
ные рассмотренным или другим спо-
собом данные могут быть обобщены
в матрице взаимных влияний РЭО,
которая позволяет оценить всю со-
вокупность бортовых радиоэлектрон-
ных средств и определить потенци-
альные источники взаимных помех.
Матрица взаимных влияний пред-
ставляет собой таблицу, колонки ко-
торой выделены для источников ра-
диопомех (различных передатчиков
во всех режимах их работы). Строки
таблицы выделяются для приемных
устройств, которые должны работать
одновременно с этими источниками
помех, и для разных режимов прие-
ма. На пересечении соответствую-
щих строк и колонок дается крат-
кая характеристика взаимных помех
бортовой РЭА и приводятся усло-
вия одновременной работы различ-
ных РЭУ.
Характеристики неосновных излу-
чений и каналов приема регламен-
тируются НТД на конкретную РЭА.
Выдерживание имеющихся в НТД
норм, обеспечивающих приемлемый
уровень взаимных помех, представ-
ляет собой одну из задач техниче-
Рис. 10.2. Примерный вид частотной
карты:
fn И п ~ несущая частота источника помех;
Лт.ок частота настройки приемника;
— полоса пропускания основного ка-
пала приема
Рис. 10.3. Спектр сигнала излучений
передатчика:
ПИ — побочные излучения; ВИ — внеполос-
ные излучения. ПС — полезный сигнал
ской эксплуатации РЭО. Ниже даны
краткие сведения о таких характе-
ристиках, общих для большинства
РЭУ.
Внешнеполосные излучения (рис.
10.3) характеризуются уменьшением
их спектральной плотности по мере
удаления от граничных частот спект-
ра Д/с полезного сигнала. При рас-
стройке Д/р от этих частот на Д/Р=
= (0,5 ... 2,0) Д/с уровень внеполос-
ных излучений снижается на
50...60 дБ по сравнению с уровнем
сигнала (уровень максимальной
спектральной составляющей сигнала
или его несущей частоты).
Улучшение этого показателя до-
стигается применением импульсных
сигналов, огибающая которых близка
к колоколообразной, и контролем
формы модулирующих импульсов
или девиации частоты (в передатчи-
ках с импульсной и частотной моду-
ляцией соответственно), а также
уровня глубины модуляции передат-
чика во время его эксплуатации.
Побочные излучения, как прави-
ло, имеют уровень намного ниже,
чем основные колебания. Гармониче-
ские составляющие сигнала передат-
чика с частотами n/и, где /1=2, 3,
4, ..., должны подавляться избира-
тельными системами передатчика до
такой степени, чтобы их уровень не
превышал —(40...60) дБ относитель-
но уровня сигнала. Излучения на со-
путствующих частотах, проявляю-
щиеся при формировании несущей
частоты с помощью синтезаторов
(т. е. излучения на субгармониках
m/н. где m=4i, Чз, '/«> —» и на ком‘
бинационных частотах генераторов
синтезатора), ие должны превышать
—(50... 60) дБ от уровня несущей
сигнала. Ослабление низкочастотных
побочных колебаний, возникающих
при нелинейном усилении сигнала с
переменной амплитудой, должно со-
239
ставлять 60... 70 дБ относительно
уровни сигнала.
Основные меры уменьшения по-
бочных излучений — контроль час-
тотных характеристик и повышение
избирательности фильтров, выделя-
ющих полезный сигнал в передатчи-
ке, контроль режимов каскадов и
эффективное экранирование элемен-
тов передатчика, являющихся источ-
никами мешающих частот.
Шумовые излучения передатчика
вызываются паразитной модуляцией
всех излучаемых передатчиком коле-
баний (включая полезный сигнал),
шумами элементов передающего
тракта. Спектр шумовых излучений
может быть в сотни раз шире спект-
ра полезного сигнала, а его спект-
ральная плотность обычно иа
60... 80 дБ меньше уровня полезного
сигнала.
Внеполосные каналы приема
(рис. 10.4) обычно обладают значи-
тельно меньшей чувствительностью,
чем основной канал. Чувствитель-
ность внеполосных каналов убывает
по мере расстройки относитель-
но полосы пропускания AfOK основ-
ного канала приема. При Bff—
= (0,05... 0,2) Af ок эта чувствитель-
ность снижается обычно на 40...60 дБ
относительно чувствительности ос-
новного канала.
Для уменьшения чувствительно-
сти внеполосных каналов приема
повышают избирательность трактов
усиления по ВЧ и ПЧ приемника и
добиваются линейности характеристик
УВЧ и УПЧ. При техническом обслу-
живании РЭА требуется периодиче-
ский контроль амплитудно-частотных
характеристик и рабочих режимов со-
ответствующих каскадов приемника.
Побочные каналы приема имеют,
как правило, значительно меньшую
чувствительность, чем внеполосные
каналы. Чувствительность побочных
Рис. 10.4. Зависимость чувствительно-
сти приемника от частоты:
ек —основной КЭН1Л приема: ВК —вне-
полосный канал; ПК — побочный канал
каналов должна быть на 60... 80 дБ
ниже, чем основного канала. Умень-
шения чувствительности побочных
каналов приема достигают повыше-
нием избирательности УВЧ и пресе-
лектора приемника й подбором ре-
жима УВЧ и см^ителей. Соответ-
ствующие параметры указанных
каскадов должны контролироваться
при технической эксплуатации РЭА.
10.5.	КОНТРОЛЬ РЭО
Основные документы, регламенти-
рующие контроль РЭА, представля-
ют собой государственные стандар-
ты, разработанные на ряд бортовых
устройств и систем, а также нормы
технических параметров (НТП) дан-
ного вида оборудования. Неотъемле-
мой частью основного комплекта
конструкторских документов всех
изделий авиационной техники, в том
числе и РЭО ВС, является «Харак-
теристика контролепригодности».
Этот документ должен однозначно
отображать свойство изделия, харак-
теризующее его приспособленность к
проведению контроля его парамет-
ров для выполнения следующих за-
дач: контроля технического состоя-
ния; поиска места отказа (до задан-
ной сменной сборочной единицы из-
делия) ; прогнозирования техническо-
го состояния и определения техниче-
ского состояния и установления ме-
ста отказа изделия по результатам
обработки информации, зарегистри-
рованной для этого изделия в про-
цессе полета.
Виды контроля определяются ука-
занными выше задачами. Различают
следующие виды контроля:
контроль функционирования, ко-
гда дается качественная оценка ра-
боты;
контроль работоспособности, ко-
гда получают количественную оцен-
ку работы изделия сравнением его
параметров с НТП;
контроль диагностический, кото-
рый позволяет определить место и
причину отказа аппаратуры;
контроль прогнозирующий, даю-
щий возможность предсказать со-
стояние изделия в будущем;
контроль профилактический, ко-
гда при определении параметров ап-
паратуры, близких к предельно до-
пустимым, выясняется необходимость
регулировки аппаратуры или замены
240
отдельных ее узлов или деталей.
Методы контроля работоспособно-
сти разделяют на две группы, в за-
висимости от того в неработающем
или работающем состоянии контро-
лируется данная аппаратура. К пер-
вой группе относятся методы конт-
роля по состоянию отдельных эле-
ментов и реакции аппаратуры на
контрольный сигнал. При контроле
аппаратуры в работающем состоянии
используют методы контроля основ-
ных параметров и определения рабо-
тоспособности с помощью моделей.
Метод контроля по состоянию от-
дельных элементов предусматривает
выполнение комплекса измеритель-
ных операций по определению зна-
чений электрических параметров эле-
ментов и состояния электрической
схемы РЭА.
Метод контроля по реакции на
контрольный сигнал заключается в
определении работоспособности РЭА
по характеру ее отклика на сигналы
типа единичного импульса, единично-
го скачка и на синусоидальный сиг-
нал.
Метод контроля основных пара-
метров основан иа подаче на вход
работающей аппаратуры сигналов,
имитирующих входные воздействия
РЭА в реальной обстановке ее ис-
пользования и измерение отклика
этой аппаратуры, по которому мож-
но судить о значении контролируе-
мого параметра.
Метод контроля с помощью мо-
дели требует создания математиче-
ской модели РЭУ, адекватно опреде-
ляющей свойства контролируемого
РЭУ или системы, и наиболее эф-
фективен при исследовании сложных
устройств и систем. Модель позво-
ляет учесть н представить в нагляд-
ной форме внешние и внутренние
параметры контролируемого устрой-
ства (системы) и их влияние иа вы-
ходные сигналы и основные пара-
метры устройства в целом. Один из
наиболее общих видов моделей —
таблица (матрица) состояний, с по-
мощью которой определяют взаимо-
связь между возможными состояния-
ми объекта контроля, проводимыми
проверками и подаваемыми сигна-
лами.
Средства контроля в зависимости
от места проведения контроля при
эксплуатации авиационной техники
подразделяются иа бортовые, разме-
щаемые непосредственно на ВС и
позволяющие осуществлять контроль
в полете или при подготовке к по-
лету, и наземные, применяемые при
выполнении регламентных, профилак-
тических или ремонтных работ в
АТБ. Из первой группы средств конт-
роля наиболее развитыми и эффек-
тивными являются встроенные сред-
ства контроля. К средствам наземно-
го контроля, кроме различного рода
электро-, радиоизмерительиых прибо-
ров, в том числе и специального на-
значения, используемых при контро-
ле отдельных образцов РЭА, отно-
сятся коммутационные стенды, ав-
томатизированные стенды измерения
и докумеитироваиия технического
состояния РЭА и имитаторы.
Встроенные средства контроля
(ВСК) — измерительные устройства,
функционально связанные и конст-
руктивно объединенные с бортовым
оборудованием, н предназначенные
для непрерывного или периодическо-
го измерения по заданной программе
основных параметров, характеризую-
щих работоспособность оборудова
ния. Наиболее совершенные ВСК
дают возможность определить место
неисправности с точностью до смен-
ного блока или узла. При наличии
соответствующего логического уст-
ройства ВСК может подключать ре-
зервную аппаратуру при отказе ос-
новного комплекта.
Обобщенная структурная схема
ВСК показана на рис. 10.5. Основ-
ным элементом ВСК является источ-
ник стимулирующих сигналов ИСС,
имитирующий сигналы, соответству-
ющие номинальным режимам конт-
ролируемой аппаратуры. Эти сигна-
лы через развязывающее н комму-
тирующее устройство РКУ подаются
в выбранные контрольные точки ап-
паратуры (/, 2, 3). Чем ближе к
входу аппаратуры расположена кон-
трольная точка, тем больше глубина
контроля. Так, например, при пода-
Рис. 10.5. Обобщенная структурная
схема встроенного средства контроля
241
че стимулирующего сигнала в точку 1
контролируются входные цепи ВЦ,
приемник Прм и устройство обра-
ботки сигналов УОС, т. е. практиче-
ски все устройство за исключением
аитенно-фидерного тракта, а при по-
даче сигнала в точку 3 — только
УОС. Выходные сигналы, соответ-
ствующие данным стимулирующим
воздействиям, подаются с УОС на
блок допускового контроля БДК, где
сравниваются с значениями, соответ-
ствующими условиям работоспособ-
ности аппаратуры. Кроме того, эти
сигналы ВС-1 поступают на блок
резервирования БР В этот же блок
подаются и сигналы контроля К-1
основного комплекта ОК аппарату-
ры, а также соответствующие сиг-
налы с резервного комплекта РК,
работающего в нагруженном режи-
ме. Логические схемы БР по сигна-
лам контроля К-1 и К-2 вырабаты-
вают сигнал готовности СГ аппара-
туры и формируют подаваемый в
другие устройства комплекса выход-
ной сигнал ВС, используя для этого
основной комплект, а в случае от-
каза последнего — резервный комп-
лект.
Коммутационные стенды (КС)
применяются в АТБ для контроля
технического состояния, настройки и
регулировки входящей в состав РЭО
аппаратуры, при проведении регла-
ментных работ и устранении отка-
зов, КС специализируются для конт-
роля аппаратуры одного класса
(стенд «Радиокомпас» предназначает-
ся для контроля АРК разных типов,
стеид «Высотомер» — для контроля
различных радиовысотомеров малых
высот, стенд «Курс-74» — для аппа-
ратуры типа КУРС МП и т. д.).
Обобщенная структурная схема
КС приведена на рис. 10.6. На при-
борной панели стенда размещают
коммутаторы, с помощью которых
видоизменяется структурная схема
стенда в зависимости от модифика-
ции контролируемой аппаратуры, и
приборы, необходимые для проведе-
ния контроля. Стенд комплектуется
устройствами для подключения конт-
ролируемой аппаратуры -КРЭА: ан-
тенным согласующим /устройством
АСУ, эквивалентом айтенны ЭА и
другими, обеспечивающими работу
КРЭА в номинальном режиме. Для
управления КРЭА используется
штатный пульт управления ПУ. Сти-
мулирующие сигналы получают от
имитатора Им. Контролируемая ап-
паратура размещается на стенде, а
ее блоки соединяются по схеме
внешних соединений, аналогичной
той, которая используется на ЛА.
Автоматизированные стенды изме-
рения и документирования техниче-
ского состояния РЭА (АСИД) пред-
назначены для автоматизации таких
операций, как измерение контроли-
руемого параметра, установка гра-
ниц допуска на этот параметр, за-
пись измеренного значения парамет-
ра, фиксация факта выхода пара-
метра за границы допуска, запись
номера контролируемой аппаратуры
и измеряемого параметра. В стендах
обычно предусматривается самоконт-
роль для повышения достоверности
работы системы. Применение АСИД
позволяет повысить эффективность
технического обслуживания в АТБ
и получить достоверную статистиче-
скую информацию об изменении па-
раметров контролируемой аппарату-
ры, которую можно использовать
для прогнозирования технического
состояния последней.
Обобщенная структурная схема
АСИД показана на рис. 10.7. Сти-
мулирующие сигналы с имитатора
Им подаются на контролируемую
аппаратуру КРЭА. Соответствующие
выходные сигналы через коммутатор
выходов КВ поступают на цифро-
вой измерительный прибор ЦИП (уст-
ройства нормирования и преобразо-
вания выходных сигналов в целях
упрощения на схеме не показаны).
Код отражающий значение измерен-
ного сигнала, через коммутатор из-
мерений КИ направляется в цифро-
печатающее устройство ЦПУ, где
фиксируется на бумажной ленте. Од-
Рис. 10.6. Обобщенная структур
ная схема коммутационного стен-
да (А — антенна)
242
Рис. 10.7. Обобщенная структур-
ная схема автоматизированного
стенда измерения и документиро-
вания технического состояния
повременно этот код поступает в
дискриминатор Дис, который пред-
назначен для определения соответ-
ствия контролируемого параметра
полю допусков. Для проверки такого
соответствия в дискриминатор за-
дается от блока поля допусков БПД
код, соответствующий номинальному
значению параметра. Сигналы типа
«Больше», «Меньше», «Норма» вы-
даются дискриминатором в ЦПУ для
изменения цвета печати. С цифропе-
чатающего устройства код подается
на индикатор И, на котором отобра-
жается ход контроля, а с последне-
го— на дешифратор. Дешифратор
Дш преобразует код в форму, удоб-
ную для управления работой всей
системы. Основным элементом си-
стемы, определяющим последова-
тельность контрольных операций,
является блок программы контроля
ВПК- Этот блок управляет работой
коммутаторов, а также может слу-
жить для переключений контроли-
руемой РЭА и имитатора сигналов.
Имитаторы предназначены для
формирования сигналов, соответству-
ющих сигналам наземного оборудо-
вания различных навигационных и
посадочных систем или отраженным
сигналам при контроле аппаратуры,
основанной на радиолокационных
принципах. Имитаторы применяются
при техническом обслуживании РЭА
как в АТБ, так и непосредственно
иа ВС. Лабораторные имитаторы мо-
гут создавать высокочастотные и низ-
кочастотные сигналы, которые ис-
пользуются для раздельной провер-
ки соответствующих элементов РЭА,
а также полностью имитировать
входные сигналы РЭА. К числу ла-
бораторных имитаторов относятся,
например, приборы типа Г4-37А,
Г5-5 и Г5-15, которые в комплексе
позволяют получить высокочастот-
ный сигнал дальномерного радиомая-
ка системы РСБН; калибратор ази-
мута и дальности КАД, применяемый
для определения точности РСБН;
имитаторы ИКГМ-Л и ЛИМ, служа-
щие для создания сигналов, свойст-
венных радиомаякам систем посадки
метрового диапазона, а также угло-
мерному радиомаяку VOR, и другие.
К переносным имитаторам, приме-
няемым для контроля недемоитиро-
ванной с ВС аппаратуры, относятся,
например, контрольный прибор само-
летного оборудования КПСО, ис-
пользуемый для предполетной про-
верки и контроля основных парамет-
ров бортовой аппаратуры РСБН;
малогабаритный имитатор маяков
МИМ, который служит для провер-
ки основных точностных характери-
стик бортовой навигационно-посадоч-
ной аппаратуры КУРС МП и «ОСЬ»,
и ряд других.
Основные показатели качества
контроля характеризуют точность и
достоверность проведения соответ-
ствующих работ по техническому об-
служиванию РЭО.
Точность средств контроля долж-
на выбираться с учетом точностных
характеристик проверяемой аппара-
туры. Обычно считают, что погреш-
ности измерений, определяющие точ-
ность контрольного прибора, подчи-
няются нормальному закону (рис.
10.8):
W (х) = [о/^]-’ехр ( — Х2/2а2),
где х — значение погрешности; о2 —
дисперсия погрешностей. В общем
случае погрешность измерительного
средства должна быть не меиее чем
в 3... 5 раз меньше поля допуска
проверяемой аппаратуры по контро-
лируемому параметру.
Методическая достоверность ха-
рактеризует степень достаточности
Рис. 10.8. Нормальный закон распре-
деления погрешностей
243
Рис. 10.9. Зависимость вероятности ложного отказа (а) и вероятности необнару-
женного отказа (б) от относительной допусковой погрешности
снимаемой с объекта контроля ин-
формации для оценки его техниче-
ского состояния и оценивается коэф-
фициентом Ktj, a=NKINz, где Wz—
общее количество неработоспособных
состояний контролируемого объекта;
— обшее число таких состояний,
выявленных средствами контроля.
Значение коэффициента методиче-
ской достоверности должно состав-
лять Км.д^0,8 при предварительной
подготовке РЭА к полету и Ам.д^>
^0,96 при регламентных работах.
Инструментальная достоверность
характеризует степень соответствия
результатов контроля реальному
техническому состоянию объекта. Ко-
личественно эта достоверность оце-
нивается вероятностью необнару-
женного отказа Рно и вероятностью
ложного отказа Рл.о. Если средство
контроля измеряет tn параметров, то
инструментальная достоверность ха-
рактеризуется допустимой вероят-
ностью появления ложного отказа хо-
тя бы по одному параметру:
m
Рл.оЗ = 1 — П (1 — Рл.о/).
где Рл.о i— значение вероятности
Рл.о при контроле i-го параметра.
Значение Рл.„ при контроле РЭО не
должно превышать 0,1.
После допуска 2ох определяется
технической документацией на конт-
ролируемую аппаратуру. Максималь-
ная погрешность Зак.а контрольной
аппаратуры оценивается по паспорт-
ным данным. При известной относи-
тельной допусковой погрешности
1]=3 ак а/п* вероятности Рл.о И Рв.о
могут быть определены по графикам,
приведенным на рис. 10.9. На графи-
ках максимальные значения вероят-
ностей соответствуют равномерному
закону распределения измеряемого
параметра и погрешности измерения,
а минимальные нормальному закону
распределения. Графики построены
для случая, когда вероятность того,
что значение параметра находится в
поле допуска, составляет 0,95. Если
распределение параметра и погреш-
ности измерения отличаются от нор-
мального или равномерного, то
истинные значения вероятностей Рл.о
и Рио будут находиться в пределах
заштрихованных участков графи-
ков. При заданных значениях Рл.о
наличие сигнала «Гот», 0 - отсутствие сигнала «Гот»
244
245
и Рио по графикам, приведенным
на рис. 10 9, можно определить тре-
бования к точности измерительного
прибора, руководствуясь значениями
допуска на контролируемый пара-
метр. Чем выше точность контроля
при данном значении поля допуска,
тем выше инструментальная досто-
верность контроля.
Структура аппаратуры контроля
влияет на надежность РЭА. Для
обеспечения требуемой безопасности
навигационная и посадочная аппара-
тура ВС, как правило, должна быть
резервированной, при выходе из
строя одного комплекта автоматиче-
ски включается в работу резервный
комплект (см. рис. 10.5). Анализ со-
стояния каждого комплекта РЭА
(исправен или неисправен) произво-
дится блоком допускового контроля
БДК, где вырабатываются сигналы
готовности к работе Гот или неис-
правности с одновременным пере-
ключением на резервный комплект.
Информация о исправности состоя-
ния РЭА зависит от полноты конт-
роля. Коэффициент полноты контро-
ля Р определяется как отношение
интенсивности отказов элементов Хк.
контролируемых с помощью устрой-
ства контроля, к общей интенсивно-
сти отказов Хо элементов комплекта
РЭА. Коэффициент р оценивает до-
лю внезапных отказов комплекта
РЭА, обнаруживаемых с помощью
БДК.
РЭА может находиться либо в
исправном, либо в неисправном со-
стоянии. Неисправное состояние до-
пустимо, например, при потере из-
быточности, когда основные пара-
метры находятся в пределах норм,
или недопустимо, когда эти пара-
метры выходят за пределы норм.
Допустимое и недопустимое со-
стояния аппаратуры могут быть
контролируемыми и неконтролируе-
мыми В первом случае информа-
ция о состоянии РЭА поступает в
устройства управления и сигнализа-
ции ВС. При неконтролируемом со-
стоянии РЭА информация о состоя-
нии отсутствует вследствие отказа
БДК. При недопустимом контролируе-
мом состоянии наличие информации
позволяет пилотам ВС включить дру-
гие РНУ и РНС, либо перейти иа
другой режим полета.
Наиболее опасно недопустимое
неконтролируемое состояние РЭА,
когда информация об отказе не вы-
дается. В табл. 10.1 приведена мат-
рица состояний резервированного
РНУ при работающем 1-м комплек-
те и резервном 2-м комплекте.
Вероятность нормальной работы
РНУ
Ря.р = (!-<?)(« +₽<?).
где Q — вероятность отказа; Р=
=Хк/Ха— коэффициент полноты кон-
троля. Вероятность недопустимого
неконтролируемого отказа опреде-
ляется как <2н.в=<2(1—Р) (1+PQ), а
вероятность недопустимого контро-
лируемого отказа как Qh.k = Q2P2-
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Авиационная радиосвязь. Между-
народные стандарты и рекоменда-
ции. Приложение 10 к конвенции о
международной гражданской авиа-
ции. Т. 1, ч. 1 (издание 3), ICAO,
1972.—305 с.
Аппаратура потребителей СРНС
«Навстар». Ч. I и П/А. И. Волын-
кин, И. В. Кудрявцев, И. Н. Ми-
щенко, В С. Шебшаевич//3арубеж-
ная радиоэлектроника, 1983, № 4,
с. 70—91 и Ns 5, с. 59—83.
Белявский Л. С., Новиков
В. С., О л я п ю к П. В. Основы ра-
дионавигации.—М.: Транспорт, 1982.—
288 с.
Болбот А. А., Ильницкий
Л. Я., Куприянов И. И. Связ-
ные и радионавигационные антенны
самолетов.— М.: Транспорт, 1978.—
176 с.
Бортовые радиоустройства посад-
ки самолетов/И. А. Хаймович, П. А.
Иванов, Ю. Е. У строев и др.— М.:
Машиностроение, 1980.— 328 с.
Бычков С. И., П а х о л -
ков Г. А., Яковлев В. Н. Ра-
диотехнические системы предупреж-
дения столкновений самолетов.—М.:
Советское радио, 1977.— 272 с.
Глобальные навигационные систе-
мы. Тематический выпуск, ТИИЭР,
1983, 71, Ns 10.
Голяк А. Н., Плоткин С. И.,
Ковальчук И. Ф. Радионавига-
ционное оборудование самолетов:
Устройство и эксплуатация.— М.:
Транспорт, 1981.— 246 с.
Давыдов П. С., Соснов-
с к и й А. А., Хаймович И. А.
Авиационная радиолокация: Спра-
вочник.— М.: Транспорт, 1984.—
223 с.
Диагностические комплексы си-
стем автоматического самолетовож-
.дения/В. А. Игнатов, С. М. Паук,
Г. Ф. Конакович и др.; Под ред.
В. А. Игнатова.— М.: Транспорт,
1975,—272 с.
Духон Ю. И., Ильинский
Н. Н., Л а у ш е в Г. И. Справочник
по средствам связи и радиотехниче-
ского обеспечения полетов/Под ред.
Р. С. Терского. — М.: Воениздат,
1979.—286 с.
Жуковский А. П., Растор-
гуев В. В Автономные комплек
сированные устройства и системы
управления.— М.: МАИ, 1981.— 67 с.
И с р а е л я н В. К. Комплексиро-
вание бортового радиоэлектронного
оборудования на основе мульти-
плексной шины//3арубежная радио-
электроника. 1983, № 9, с. 52—63.
Качан В. К., Сокол В. В.,
Тесовский В. В. Средства связи
пассажирских самолетов.— Киев: Ви-
ща школа, 1980.— 280 с.
Кербер Л. Л. Компоновка обо-
рудования на самолетах — М.: Ма-
шиностроение. 1976.— 304 с.
Кожу х ар ь Е Л., С о с н о в -
ск ий А. А., Хаймович И. А.
Особенности эксплуатации радио-
маячных систем посадки самоле-
тов.— М.: Транспорт, 1982.— 184 с.
Колчинский В. Е., М а и Ду-
ров ск и й И. А., Константи-
новский М. Н. Автономные доп-
леровские устройства и системы на-
вигации летательных аппаратов.—
М.: Советское радио, 1975.—432 с.
Компоновка и конструкции ми-
кроэлектронной аппаратуры: Спра-
вочное пособие/П. И. Овсищер.,
И. И. Лившиц, А. К. Орчииский и
др.; Под ред. Б Ф. Высоцкого,
В. Б. Петрякова, О. А. Пятлина.—
М.: Радио и связь, 1982.— 208 с.
Кузнецов А. А., Дубров-
ский В. И., Улаиов А С. Экс-
плуатация средств управления воз-
247
душным движением: Справочник.—
М.: Транспорт, 1983.— 256 с.
Малаховский Р. А., Соло-
вьев Ю. А. Оптимальная обработ-
ка информации в комплексных на-
вигационных системах самолетов и
вертолетов//3арубежная радиоэлект-
роника, 1974, № 3, с. 18—53.
Набатов О. С., Вдовичен-
ко Н. С., Д и в е е в В. Н. Систе-
мы связи летательных аппаратов.—
М.: Машиностроение, 1976.— 240 с.
Основы эксплуатации радиоэлект-
ронной аппаратуры/А. К. Быкадоров,
Л. И, Кульбак, В. Ю. Лавриненко
и др.; Под ред, В. Ю. Лавриненко.—
М.: Высшая школа, 1978. — 320 с.
Регламент радиосвязи. Дополни-
тельный регламент радиосвязи. Ре-
золюции и рекомендации.— М.:
Связь, 1975.— 824 с.
Ривкин С. С., Иванов-
ский Р. И., Костров А. В. Ста-
тистическая оптимизация навига-
ционных систем.—Л.: Судостроение,
1976.—280 с.
Радиолокационные системы лета-
тельных аппаратов/П. С. Давыдов,
В. П. Жаворонков, Г. В. Кащеев и
др.; Под ред. П. С. Давыдова.— М.:
Транспорт, 1977.— 352 с.
Радионавигационные системы ле-
тательных аппаратов/П. С. Давыдов,
В. В. Крииицин, И. Н. Хресин и др.;
Под ред. П. С. Давыдова.— М.:
Транспорт, 1980. — 448 с.
Сантиметровые системы посадки
самолетов/В. М. Бенин, Е. И. Шолу-
пов, В. А. Кожевников, И. А. Хаимо-
вич.— М.: Машиностроение, 1985.—
224 с.
Сетевые спутниковые радионави-
гационные системы/В. С. Шебшае-
вич, П. П. Дмитриев, Н. В. Иванце-
вич и др.; Под ред. П. П. Дмитрие-
ва и В. С. Шебшаевича.— М.: Радио
и связь, 1982.— 272 с.
Справочник инженера по авиа-
ционному и радиоэлектронному обо-
рудованию самолетов и вертолетов/
В. Г. Александров, Б. И. Базанов,
А. В. Майоров и др.; Под ред. В. Г.
Александрова. — М.; Транспорт,
1978 —408 с.
С о с н о в с к и й А. А., X а й м о -
вич И. А. Авиационная радионави-
гация: Справочник.— М : Транспорт,
1980.—255 с.
СосновскийА. А., Хаймо-
в и ч И. А., 111 о л у п о в Е. И. Ра-
диомаячиые системы посадки само-
летов.— М.: Машиностроение, 1974.—
256 с.
Тихонов А. П. Радиолока-
ционное оборудование самолетов и
его эксплуатация.— М.: Транспорт,
1980.— 248 с.
Шатраков Ю. Г., Ривкии
М. И., Цы б а ев Б. Г. Самолетные
антенные системы.— М.: Машино-
строение, 1979.— 184 с.
Электромагнитная совместимость
радиоэлектронных средств и систем/
В. И. Владимиров, А. Л. Докторов,
Ф. В. Елизаров и др.; Под ред.
Н. М. Царькова.— М: Радио и
связь, 1985.— 272 с.
Ярлыков М. С. Статистиче-
ская теория радионавигации.— М.:
Радио и связь, 1985.— 344 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абонент 188
Азимут ВС:
понятие 63	о
метод определения амплитудный 91, 112
----импульсный 70
----фазовый 78
Антенна:
АГ-003 148
АЗ-021 75
АЗ-027 183
АКН-002 148
АМ-001 82, 183
АП-018Г 75
АР5-1 96
АШС 205
ДРД-1В 76
жесткая проволочная 197
изочастотная 90
килевая 206
пазовая 197
рамочная АРК 88
— ВО Omega 46
---- Loran-C 54
спиральная 59
типа ФАР 59
штыревая 198
БО Loran-C 54
— настроенная 205
— частотно-независимая 90, 105
Антенно-фидерная система «Пиои-НП» 75,
182
Антенны бортовые:
АРК 88
АСП КУРС МП-2 глиссадные 141
—'— курсовые 140
----маркерные 142
— КУРС МП-70 147
— MLS 154
вертолетные 232
возбуждающие элементы ВС 197
выступающие 223
гектометровых волн 231
декаметровых волн 231
дециметровых волн 231
ДИСС 101, 107, 110
километровых волн 231
компоновка 229
—, особенности 231
метровых волн 231
МНР 114
— «Гроза» 117
направленные свойства 230
невыступающие 223
общие требования к компоновке 229
прочность механическая 223
— электрическая 224
РВ 96
РСБН 75
РСБС 205
РСДС 197
сантиметровых волн 231
СД 82
СО УВД 182, 183
СПС «Эшелон» 186
теплостойкость 223
сопротивление аэродинамическое 230
условия работы 223
ЭМС 230
База авиационно-техническая 232
— опорных станций 32
Безотказность 232
— показатели 234
Бланкирование 212, 219
Вероятность:
безотказной работы 10
---при резервировании замещением 12
--------постоянном 11
доверительная 160
отказа ложного 244
— необнаруженного 244
Вибрация:
влияние на РЭО 215
параметры 215
—, нормы 222
зоны динамические 215
Влажность абсолютная 212
—, влияние на РЭО 215
—• относительная 213
Вобуляция частоты 103. НО
Волноводы 226
Высота:
полета, влияние на состав РЭО 21
---—1 условия работы РЭО 214
принятия решения 90
слепая 103
текущая 90
Высотность 90
Гониометр АРК 84
Глиссада 120
Глубина контроля 13
---ВСК 241
Дальномер самолетный СД-75 81
Дальность:
метод определения импульсный 72, 112,
157
---корреляционный 56
—	“ фазовый 43
наклонная 63
полета, влияние иа РЭО 20
прямой видимости 8
Дальность действия:
АРК 67
РСБН 67
РСДН 32
—	Loran-C 37
—	Omega 35
СБН 63
Данные:
вспомогательные 119
основные 119
Диаграмма направленности:
«карандашная» 114, 117
косекаиская («веерная») 114, 117
Диапазон:
радиоволн 9, 10
рабочих частот 188
частотный, распределение 9
249
Долговечность 232
Допуск 232
Достоверность контроля инструментальная
244
— — методическая 243
Защита РЭО фильтровая 219
Зона действия:
РМС 119
— сантиметрового диапазона 127
РСДН 32
СБН 64
Зоны ВС динамические 215
Измеритель скорости и сноса доплеровский:
аппаратура 99
вертолетный 104
нормы на параметры 106
обобщенная структурная схема 100
сигналы 99
с иемодулироваииым сигналом 107
-------1—принцип действия 101
-------,	основные параметры 107
—•-------,	структурная схема 108
с ЧМ сигналом 102
------,	принцип действия 102
	•,	структурная схема 103
	,	ДИСС-013 109
--------, основные параметры 109
--------. структурная схема НО
точность 105
Измеритель с непосредственным отсчетом
163
----•-, полоса пропускания оптималь-
ная 165
—• следящий 163
------, полоса пропускания оптимальная 165
—’—, режим поиска 163
------слежения 164
Интенсивность отказов 10
------ при резервировании постоянном 12
—* — -1 замещением 12
Кабели коаксиальные 226
Канал:
приема внеполосный 232, 240
— основной 232
радиосвязи, параметры частотные 195
связи 188
частотно-кодовый 62
Каналы частотные 9
Категории минимума погоды 22
Классы радиоизлучения 188, 190
Клиренс 120
Код системы:
Navsat 62
Navstar 56
—* легкообиаруживаемый С/А 42
—• служебной информации 42
—I точный Р 42
«Эшелон» 186
Кодирование в системе:
РСБН 69
VOR/DME 70
Коды СВРЛ:
запросные 176, 178
информационные 177
координатные 176
ответные 176, 178
Комплекс навигационный:
задачи 29
параметры 30
самолета магистрального ближнего 30
---- среднего 31
Комплекс оборудования:
ВС 5
обобщенная структурная схема 28
система вычислительная 28
— датчиков 28
—	индикации н управления 28
—	контроля 29
250
Комплекс посадочный 27
—1 связи 24
•---перспективный 189
Комплексирование 5, 19
— измерителей 160
— системное 19
— функциональное 19
Компоновка 213
Компоновка антенн:
особенности 231
требования 229
учет аэродинамического сопротивления
230
—	направленных свойств 230
—	удобства ТО 231
—	ЭМС 230
—< энергетических возможностей 230
Компоновка РЭО:
основные виды 227
требования 224
учет надежности 225
— удобства эксплуатации 227
— ЭМС 227
— энергетических возможностей 226
Контролепригодность 12
Контроль РЭО:
виды 240
основные показатели качества 243
методы 241
средства 241
Коэффициент:
обратного рассеяния 90
ответов 172
полноты контроля 244
развязки 90, 92
Линия:
глиссады 120
изочастотная 100
курса 120
положения 32
Магнитофон аварийный бортовой:
МС-61 211
— основные параметры 211
— структурная схема 212
«Марс-БМ» 212
— основные параметры 211
— структурная схема 212
Масса:
ВС взлетная, влияние на состав РЭО 23
РЭО 14
РЭУ 15
Место ВС:
определение методом позиционным 26
---- счисления пути 25
пространственное 5
Металлизация 213, 219
Микроминиатюризация 5, 17
—, влияние иа параметры РЭО 18
Многозначность измерений фазовых 44, 52
Модуляция амплитудная 190
— — однополосная 192
— пространственная 122
Мощность РЭО потребляемая 16
Надежность 5
—, показатели основные 10
Надежность РЭО:
влияние вибрации 215
— влажности 215
—	давления 214
—	температуры 213
—	ударов 216
обеспечение 225
Наработка до отказа средняя:
при резервировании замещением 12
---- постоянном 12
РЭО 10
Оборудование бортовое дальномерной под-
системы MLS:
нормы и параметры 158
особенности 157
принцип действия 157
структурная схема 159
Оборудование бортовое РМС посадки мет-
рового диапазона:
КУРС МП-2 140
—, основные параметры 141
—	, структурная схема 142
Курс МП-70 147
—	, основные параметры 148
—	» структурная схема 149
нормы на параметры 133
ОСЬ-1 146
—, основные параметры 144
—, структурная схема 145
параметры 133
типа ILS, принцип действия 137
-----, формирование сигналов 135
—* СП-50, принцип действия канала глис-
сады 137
— —*------курса 136
-----, формирование сигнала глиссады 134
----- курса 132
требования 139
Оборудование бортовое РМС посадки сан-
тиметрового диапазона:
параметры 155
принцип действия 151
структурная схема 156
Оборудование бортовое РСБН-7С:
основные параметры 75
принцип определения азимута 70
-----дальности 72
структурная схема 76
Оборудование бортовое РСДН Loran-C:
нормы 53
основные параметры 53
принцип действия 50
структурная схема 53
Оборудование бортовое РСДН Omega:
нормы 45
основные параметры 46
принцип измерения дальности 44
----- разности дальностей 43
структурная схема 47
Оборудование бортовое СБН VOR/DME:
канал DME 81
-----, основные параметры 81
-----, структурная схема 82
—IVOR 80
-----, основные параметры 91
—«—, структурная схема 81
нормы 80
принцип определения азимута 78
-----дальности 79
Оборудование бортовое СВРЛ:
нормы 182
параметры 180
СО-72М 182
—>, основные параметры 183
—, структурная схема 184
Оборудование бортовое СПС «Эшелон»:
общие сведения 186
структурная схема 187
Оборудование бортовое СРНС Navsat:
основные параметры 63
Принцип действия 62
структурная схема 63
Оборудование бортовое СРНС Navstar:
основные параметры 58
принцип выделения служебной информа-
ции 56
— определения дальности 56
----- скорости 56
структурная схема 58
Оборудование радиоэлектронное:
классификация 7
назначение 5
условия работы 213
Обслуживание техническое РЭО 236
виды 236
назначение 233
оперативное 236
особенности 235
периодическое 236
показатели 237
по состоянию 236
поэтапное 236
Обстановка электромагнитная 237
--, оценка 238
Объем РЭО 16
----<, влияние на эффективность ВС 16
Ответчик 172, 173
— самолетный 179
----СО-72М 182
Ответчики самолетные СВРЛ:
нормы 182
параметры 180
типы 179
Отказ 5
Параметр навигационный 160
АРНУ 91
понятие 160
РБН 65
РСДН 32
Параметр сигнала информативный 32
РБН 65
РМС посадки 120
РСДН 35
понятие 32
Параметры РЭО:
общие 10, 17
суммарные 24
Переизлучатель 219
Погрешность:
аппаратурная 160
выдерживания траектории РГЕ 120
— — шумовая РГ 120
динамическая 160
измерения 243
методическая 160
— АРНУ 92
смещения АРНУ 93
— ДИСС 106
— РВ 95
управления шумовая СМ 120
флюктуационная 160
— методическая 92
Погрешности измерителей основные 164
Поколения РЭА 18
Полоса пропускания 189
----измерителей оптимальная 165
Помеха электромагнитная 213
Помехи (см. радиопомехи):
— асинхронные 175
—	по боковым лепесткам ДНА 176
---------, подавление 176
---------<—, устройство подавления 181
—	синхронные 175
Радиоволны, диапазоны 9
Радиовысотомер малых высот:
дискретность отсчета 98
принцип действия 93
РВ-5 96
—, основные параметры 96
—, структурная схема 97
точность 95
узкополосный 95
широкополосный 94
Радиодевиация АРК 87
Радиоизлучение:
внеполосное 232, 239
классы 190
основное 233
побочное 233, 239
шумовое 233, 240
Радиолокатор вторичный 172, 173
----«Корень-АС» 174
Радиолокатор метеонавигационный:
«Гроза» 115
251
—, основные параметры 116
—» структурная схема 118
классы 111
обобщенная структурная схема 113
параметры 115
принцип действия 112
режимы 115
сигналы 112
функции 112
Радиокомпас автоматический:
АРК-15 88
—, основные параметры 88
—, структурная схема 89
информативный параметр сигнала 66
нормы иа параметры 87
обобщенная структурная схема 85
принцип действия 84
точность 85
Радиомаяк:
азимутально-дальномерный 64, 65
азимутальный 64, 65
—I MLS 124
----, зона действия 128
дальномерный 65
глиссадный 121
—, нормы на параметры 126
курсовой 121
—I, нормы на параметры 126
маркерный 121
—, нормы иа параметры 128
обратного курса 124
—< —, зона действия 128
угломестный захода на посадку 124
------, зона действия 129
— выравнивания 124
----,зона действия 129
Радиопомеха:
виутрнсистемная (взаимная) 233, 237
действие и а РЭО 238
межсистемная 232, 238
электростатическая 213, 238
Радиосвязь:
дуплексная 189
симплексная 189
Радиосистемы ближней навигации (см. си-
стемы ближней навигации)
Радиосистемы дальней навигации:
бортовое оборудование 33
дальность действия 32
зона действия 32
особенности 37
параметры 37
типы 33
Радиосредства ближнего действия 8
Радиосредства ближней навигации:
назначение 64
параметр сигнала информативный 65
параметры эксплуатационные 67
Радиостанции бортовые аварийно-спаса-
тельные:
назначение 190
основные параметры 192
Радиостанции ближней связи:
«Баклан» 208
—, параметры 191
—структурная схема 208
«Лаидыш-5» 207
—параметры 191
структурная схема 207
особенности 205
структурная схема 205
Радиостанции дальней связи:
«Микрон» 200
—	, параметры 191
структурная схема 199
особенности 196
структурная схема 197
«Ядро-1» 201
—	1, параметры 191
—	ь структурная схема 202
Радиостанции приводные 65
----, нормы на параметры 70
252
Развязка трактов 92
Разность глубин модуляции 122
•	— дальностей, определение 43, 50
Резервирование 5
—	замещением 12
—	постоянное И
—	, кратность 12
Разрядник антистатический 220
Ремонт 233
Ремонтопригодность 233
—	, показатели 234
Ресурс технический 232
—	—, показатели 234
Свойства РЭО эксплуатационные 234
Селектор курса 80
Сигнал:
азимутальный РСБН 71
—< VOR 79
АРК входной 85
виезонной индикации 120
ВРЛ запросный 172
— ответный 172
зондирующий 90
опорный РСБН 71
— VOR 79
отраженный, формирование 91
преобразованный 90
прямой передатчика 92
местоопределения стандартного 42
— точного 42
Сигналы:
АРНУ 91
ДИСС 99
испытательные РМС 138
МНР 112
РБН 65
РМС метрового диапазона 122
------. формирование 132
РСБН 69
РСДН 35
—	• Loran-C, нормы иа параметры 39
—	Navsat 61
—	Navstar, нормы на параметры 41
— Omega, нормы на параметры 39
СБН VOR/DME, нормы иа параметры 68
СВРЛ 173
— RBS, нормы па параметры 178
— УВД, нормы иа параметры 176
СПС 186
Система 5
Система вторичной радиолокации:
АТС RBS 174
дискретно-адресная 174
бортовое оборудование 179
определение 172
параметры 173
СЭВ 174
Система комплексная измерительная 166
—«----, основной источник погрешностей
167
Система комплексная навигационная:
определение места и скорости 171
— скорости 170
состав 168
характеристики точностные 172
Система Loran-C:
бортовое оборудование 53
— —, нормы 63
общие сведения 35
основные параметры 37
параметры сигналов 39
точность 44
Система Navsat:
бортовое оборудование 63
общие сведения 37
основные параметры 37
точность 62
Система Navstar:
бортовое оборудование 58
общие сведения 36
основные параметры 37
параметры сигналов 41
точность 57
Система Omega.
бортовое оборудование 46
----, нормы 45
общие сведения 35
основные параметры 37
параметры сигналов 39
точность 44
Система предупреждения столкновений
«Эшелон» 185
бортовое оборудование 186
принцип действия 185
Система радионавигационная:
азимутальио-дальномериая 65
глобальная 33, 37
дальномерная 32, 33
определение 5
разиостио-дальиомерная 32, 34
спутниковая 33
угломерная 65
Система РСБН:
бортовое оборудование РСБН-7С 75
канал азимута 70
— дальности 72
нормы на параметры 68
общие сведения 66
точность 74
Система VOR/DME:
бортовое оборудование VOR 80
канал азимута 78
—• дальности 79
нормы на параметры 68
общие сведения 66
точность 79
Системы ближней навигации:
особенности 66
параметры 67
— сигналов информативные 65
состав 64
типы 66
Системы комплексные, типы 168
Системы посадки СП-50М, СП-68, СП-70,
СП-75. СП-80 124
Системы посадки радиомаячиые:
категории 121
метрового диапазона 121
-----1, бортовое оборудование 140, 146, 147
------ двухканальиые 137
-------, параметры 125
—типа 1LS 135, 137
-.-----СП-50 132, 136. 137
сантиметрового диапазона 123
—'—, бортовое оборудование 123
----,----- угломерной подсистемы 154
----------дальномерной подсистемы 159
----------->, нормы на угломерную подсистему
127
—, точность 152
----, формат сигналов 152
----. Функции 124
Системы предупреждения столкновений:
асинхронные 175
—, параметры 175
—, принципы построения 184
синхронные 175
Системы фазовые 35
----, особенности 44
Скорость:
путевая 90
—, определение (см. измеритель скорости
и сноса доплеровский)
радиальная 90
распространения радиоволн 37
—, влияние иа точность РСДН 38
Совместимость электромагнитная 213
----. обеспечение 219, 230
—'—, повышение при компоновке РЭО 227
Состав РЭО:
гражданских ВС 20
минимальный 19
полный 19
— влияние дальности полета 20
——' высоты полета 21
--- условий полета 21
—	•--посадки 22
---состава экипажа 23
---1 взлетной массы ВС 23
—	>— специфики полета 23
Состояние РЭО:
неисправное допустимое 244
—	недопустимое 244
предельное 233
работоспособное 5
техническое 233
Сохраняемость 233
—, показатели 234
Способность пропускная 33. 64, 67
— разрешающая 112, 172
Средства обеспечения полета радиотехни-
ческие 6
Средства контроля:
встроенные 13
—, структурная схема 241
достоверность инструментальная 244
— методическая 243
точность 243
Средства радиосвязи бортовые:
параметры 195
требования общие 189
Срок службы 233
Станция опорная:
ведомая 32
ведущая 32
Стенды контрольные:
автоматизированные 242
коммутационные 242
Стоимость:
жизненного цикла РЭО 16
моитажно-регулировочных работ 17
РЭО 17
технического обслуживания 17, 237
резервированного устройства 13
Судно воздушное 5
Схема трансиверная 197
Температура окружающей среды:
влияние на бортовые антенны 223
— на РЭО 213
Точка:
огибающей характерная 55
опорная РМС посадки 121
отсчета 121
радионавигационная 32
Точность:
метод повышения общий 165
потенциальная 160, 163
РЭО (см. под названием соответствую-
щего устройства или системы)
требования 165
Углы установочные ДИСС 100
Угол:
глиссады 121, 126
радиостаицин курсовой 64
сноса 99
—	, измерение в МНР 115
---ДИСС 100
Управление воздушным движением 5, 172
Ускорения вибрационные 215
—	ударные 216
Условия работы:
антенн 217
РЭО 213
—	, дестабилизирующие факторы 213
—	 нормальные 217
	, обеспечение 217
—	предельные 213
Устройства автономные 8
— неавтономные 8
Устройство самолетное:
громкоговорящее СГУ-15 210
—, основные параметры 210
253
—, структурная схема 211
переговорное СПУ-7 210
----v основные параметры 210
----, структурная схема 21!
Фактор геометрический 32, 38
Фильтр Калмана 169
Функции 121
Цель радиолокационная 91
Центр ВС электрический 231
Цикл излучения опорной станции 33
Циркулятор 91
Частота:
доплеровская 91, 100
нестабильность относительная 188
——долговременная 195
---- кратковременная 195
рабочая 189
синтезаторы 198
Чувствительность предельная;
по пеленгу 64
по приводу 64
Ширина ДН антенны:
ДИСС 107, 110
МНР 118
радиомаяка 64
— MLS 121
РВ 97
Экранирование РЭО 219
Эксплуатация РЭО 227
----- техническая 233
-----, организация 234
Этапы полета 6
Эфемериды 33
Эффективность 6
— ВС 10
— —, влияние общих параметров РЭО 10
Эшелонирование 161
ОГЛАВЛЕНИЕ
Условные обозначения . .	3
Глава 1. Назначение и со-
став радиоэлект-
ронного оборудо-
вания воздушных
судов.......................... 5
1.1. Термины и опреде-
ления ....	5
1.2. Назначение, клас-
сификация и час-
тотный диапазон
РЭО..................... 6
1,.3. Общие параметры
РЭО................. 10
1.4.	Состав	РЭО ...	19
1.5. Бортовые комплек-
сы связи, навига-
ции и посадки .	24
Глава 2. Радиосистемы даль-
ней навигации .	32
2.1.	Термины и опреде-
ления .....	32
2.2.	Общие сведения о
радиосистемах
дальней навигации 33
2.3.	Аппаратура РСДН
Omega.............. 43
2.4.	Аппаратура РСДН
Loran-C	....	50
2.5.	Аппаратура спутни-
ковой радионави-
гационной системы
Navstar............ 56
2.6.	Общие сведения о
спутниковой радио-
навигационной си-
стеме Navsat , ,	60
Глава 3. Радиосредства
ближней навигации	63
3.1.	Термины и опреде-
ления ................. 63
3.2,	Общие сведения о
радиосредствах
ближней навигации 64
3.3. Аппаратура систе-
мы типа РСБН .	70
3.4.	Аппаратура систе-
мы типа VOR/DME	78
3.5.	Автоматические ра-	84
диокомпасы . . .
Глава 4. Автономные радио-
навигационные уст-
ройства	....	90
4.1.	Термины и опреде-
ления ................. 90
4.2.	Общие сведения об
автономных РНУ .	91
4.3.	Аппаратура радио-
высотомеров малых
высот................ 93
4.4.	Аппаратура допле-
ровских измерите-
лей скорости и уг-
ла сноса ....	99
4.5.	Аппаратура метео-
навигационных ра-
диолокаторов .	111
Глава 5. Радиомаячные си-
стемы посадки . . 119
5.1.	Термины и опреде-
ления . .	. .	119
5.2.	Общие сведения о
радиомаячных си-
стемах посадки .	121
5.3.	Аппаратура РМС
метрового диапазо-
на радиоволн	132
5.4.	Аппаратура угло-
мерной подсисте-
мы РМС типа MLS 151
5.5.	Особенности точной
дальномерной под-
системы MLS . .	157
Глава 6. Повышение точно-
сти при комплекси-
ровании навига-
ционных устройств 160
6.1.	Термины и опреде-
ления ...............160
6.2.	Требования к точ-
ности средств на-
вигации и посадки )(и
6.3.	Ограничение точно-
сти радионавига-
ционных измерений Щ2
6.4.	Принципы комп-
лексирования из-
мерителей ...	*
6.5.	Принципы постро-
ения комплексных
навигационных си-
стем ................ I6H
Глава 7. Бортовая аппарату-
ра УВД ....	172
7.1.	Термины и опреде-
ления ...............172
7.2.	Общие сведения о
бортовой аппарату-
ре УВД ....	172
7.3.	Аппаратура систем
вторичной радиоло-
кации ....	179
255
7.4	. Аппаратура асин- хронных систем	
	предупреждения столкновений ВС	184
Глава 8	Аппаратура связи ВС . .	188
8.1	Термины н опреде-	
	ления .	188
8.2.	Общие сведения об авиационной воздушной связи	189
8.3	Бортовые радио- станции дальней	
	связи 		196
8.4	Бортовые радио- станции ближней связи	метрового диапазона ....	205
8.5.	Аппаратура внут- рнбортовой связи и магнитной записи	209
Глава 9	Компоновка РЭО н антенн на ВС	212
9.1.	Термины и опреде-	
	ления	....	212
9.2	Условия работы	
обору 1ОП.ЧШ1Я it ан-
тенн и.। В<	213
9.3. Общие |ребопання
к РЭО п антеннам 220
9 4. Принципы компо-
новки РЭО	221
9.5. Принципы компо-
новки антенн	229
Глава 10. Особенности тех-
нической эксплу-
атации авиацион-
ного РЭО . . .	23!
10.1.	Термины и опреде-
ления	23!
10.2.	Эксплуатационные
мероприятия и экс-
плуатационные по-
казатели РЭА .	233
10.3.	Техническое обслу-
живание РЭО 235
10.4.	Обеспечение элек-
тромагнитной сов-
местимости РЭО . 23]
10.5.	Контроль РЭО . 240
Список рекомендуемой литера-
туры ........................247
Предметный указатель . .	249
Справочник специалиста
АНДРЕИ АНАНЬЕВИЧ СОСНОВСКИП,
ИЗИ ДОР АРОНОВИЧ ХАИМОВИЧ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Предметный указатель составил А. А. Сосновский
Технический редактор Л. Г. Дягилева
Корректор-вычитчнк С. М. Лобова
Корректор А. Б. Мельникова
ИБ № 3389
Сдано в набор 28.10.86. Подписано в печать 31.03.87. Т-00447. Формат 60Х’К>'/|» 1.x м тип. №1.
Гарнитура литературная Высокая печать. Усл. печ л. 16,0. Усл. кр. он !<.• Уч. нзд. л.
24,17 Тираж 8500 экз. Заказ № 668. Цена I р 70 к. Изд. № 1—2—1/17 ГЛ .иы>
Ордена «Знак Почета» издательство «ТРАНСПОРТ», 103064, Москва, Iiiicmiiiuii.iO туп., 6а.
Московская типография № 8 Союзполиграфпрома
при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии
и книжной торговли.
101898, Москва, Центр, Хохловский пер., 7.