Назначение, состав и принцип работы системы

ВВЕДЕНИЕ

В 1933 году была предложена радионавигационная система для определения местоположения летательных аппаратов посредством измерения разности расстояний от летательного аппарата до наземных передатчиков. На этих принципах била построена в 1942 роду фазовая разностно-дальномерная система “Декка в Англии”.

В настоящее время разностно-дальномерные систему широко используются в авиации для определения местоположения летательных аппаратов на расстоянии до нескольких тысяч километров от радионавигационных станций.

Разностно-дальномерные системы называются радиотехническими системами дальней навигации (РСДН).

В этих системах навигационным параметром является разность времени распространения сигналов от двух пар наземных передающих станций до летательного аппарата. Определение местоположения летательного аппарата производится по специальным картам с нанесенными на них гиперболами и оцифрованными в микросекундах.

РСДН обладают большой дальностью действия, высокой точностью и надежностью.

НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ

Радиотехническая система дальней навигации предназначена для определения местоположения летательного аппарата с помощью сиг­налов наземных станций радионавигационных систем, а также для коррекции автономных средств навигации.

В состав РСДН входит бортовое и наземное оборудование.

Бортовое оборудование представляет собой приемное устройство, обеспечивающее прием сигналов наземных станций, их обработку и выдачу на индикатор навигационных параметров, по которым опреде­ляется местоположения летательного аппарата.

Более подробно бортовое оборудование рассмотрим во 2-м и 3-м вопросе на примере самолетной аппаратуры А-711.

Наземное оборудование представляет собой совокупность неподвижных (опорных) наземных радиопередающих станций, работающих в единой системе и образующих, так называемые, радионавигационные цепи.

Каждая наземная станция представляет собой радиопередающее устройство с антенное ненаправленного действия. Мощность излучения радио передающего устройства достигает до 1 МВТ.

Каждая радионавигационная цепь обеспечивает навигации в определенном районе и состоит на трех-пяти станций. Одна из стан­ций является ведущей (генеральной), остальные — ведомыми (рис. 1)

Для определения местоположения ЛА могут быть выбраны три станции — одна ведущая и две ведомые.

Передающие станции излучают сигнал в строгой временной последовательности, диаграмма которой приведена на рис. 2.

	Рис. 2.

где: — время прихода сигнала от ведущей станции (Ц) до соответствующей ведомой (1,2,3,4);

— кодовая задержка запуска соответствующих ведомых станций (1,2,3,4).

Каждая наземная станция на заданной рабочей частоте излучает специальные сигналы в виде пачек высокочастотных радиоимпульсов. Причем, в пачке сигналов ведущей станции содержится 9 высокочастотных импульсов, а в пачках ведомых станций по 8 высокочастотных импульсов. Длительность каждого импульса 120 мкс. Структура пачки импульсов ведущей станции представлена на рис. 3.

Рис. 3.

Структура пачки импульсов ведомых станций имеет аналогичный вид, за исключением того, что содержится не 9, а 8 импульсов.

В пачке сигналов ведущей станции девятый импульс используется для синхронизации (согласования во времени) ведомых станций.

Для автоматизации процесса поиска и опознавания бортовой аппаратурой самолета сигналов ведущей и ведомых станций излучаемые сигналы в каждой пачке кодируются по фазе. Кодирование заключается в фазовой манипуляции высокочастотного заполнения одних радиоимпульсов относительно других. Если высокочастотное заполнение начинается с положительного полупериода, то ему условно присваивается знак (+), если с отрицательного, то знак (-) (рис. 4).

	Рис. 4.

Код фазовой манипуляции ведущей станции отличается от кода ведомых станций. Для всех ведомых станций данной радионавигационной цепи код фазовой манипуляции одинаков.

Взаимное расположение пачек импульсов ведущей и 4-х ведомых станций одной цепочки показано на рис. 5.

	Рис. 5.

Для обозначения различных радионавигационных цепей в зави­симости от периода повторения пачек высокочастотных импульсов приняты индексы, состояние из латинских букв: SS, SH, SL, SV.

Различные радионавигационные цепи имеют различный период повторения печек импульсов от 50 000 до 100 000 мкс.

Благодаря этому возможно стробирование (поиск на определен­ном участке временной оси) сигналов станций разных цепей и выделение их приемником самолетного оборудования.

Сигналы от передающих станции системы могут приходить как в виде поверхностной, так и в виде пространственной волны.

Так как фаза и амплитуда пространственного сигнала нестабильны во времени, поэтому измерения навигационных параметров производятся в основном по поверхностному сигналу. Из-за наличия пространственного сигнала импульс поверхностного сигнала в значительной степени искажается, однако остается не пораженный учас­ток на передней фронте длительностью от 30 до 40 мкс, поэтому измерение навигационного параметра можно проводить только на этом участке.