Применение радиокомпасной системы для контроля пути по направлению, по дальности для определения МС

Для контроля пути по направлению главное условие чтоб РНТ находилось на ЛЗП или его продолжении. В общем этот способ заключается в сравнении фактического значения пеленга с тем, при котором ВС находилось бы на ЛЗП.

МПР>ЗМПУ – ВС слева

МПР<ЗМПУ – ВС справа

МПС>ЗМПУ – ВС справа

МПС<ЗМПУ – ВС слева

МПР=МК+КУР

МПС=МК+КУР+-180

Условие контроля пути по направлению. Как уже отмечалось ранее, под контролем пути по направлению понимается определение стороны и величины уклонения ВС от ЛЗП. При использовании угломерных РНС (не только радиокомпасных) контроль пути по направлению проводить наиболее удобно в случае, когда наземное РТС (радиостанция) располагается на ЛЗП или ее продолжении. В этом случае определить в какую сторону и насколько уклонилось ВС от ЛЗП можно без трудоемких расчетов и графической работы на карте.

Общая идея этого способа заключается в том, что необходимо сравнить фактическое значение пеленга с тем значением пеленга, при котором ВС находилось бы на ЛЗП. Это относится к любому угломерному наземному средству, не обязательно к приводной радиостанции.

Существует общий термин «радионавигационная точка» (РНТ), которым можно обозначать любое наземное радионавигационное средство: ОПРС, угломерный или дальномерный радиомаяк и т.п. В данной главе, посвященной радиокомпасной системе, под РНТ будем понимать приводную радиостанцию.

Контроль пути по направлению при полете от РНТ. Если РНТ располагается в начальном ППМ участка маршрута и ВС находится на ЛЗП, то очевидно, что пеленг самолета Пс от РНТ совпадает с направлением ЛЗП, то есть с заданным путевым углом βз (рис. 3.16). От какого именно меридиана отсчитываются Пс и βз (магнитного, истинного, опорного) – не принципиально, лишь бы от одного и того же. Для конкретности будем чаще рассматривать магнитные пеленги и путевые углы, поскольку на картах указываются именно магнитные заданные путевые углы, отсчитанные от меридиана начального ППМ участка маршрута.

Если при полете от РНТ ВС уклонилось вправо от ЛЗП, то Пс будет больше βз, а если влево – меньше βз (см. рис. 3.16). Это справедливо для любого направления полета (на запад, юго-восток и т.п.). Нужно только помнить, что понятия «больше» и «меньше» используются здесь не чисто в арифметическом смысле слова, хотя в большинстве случаев ему соответствуют.

Из двух направлений считается больше то направление, которое направлено «правее», то есть более по часовой стрелке (ведь все углы в навигации отсчитываются именно в этом направлении). Более корректно эту мысль можно выразить следующим образом. Направление В считается большим, чем направление А, если направление А нужно поворачивать для совпадения с В по часовой стрелке. Разумеется, речь идет о повороте в ту сторону, куда ближе, короче (нехорошо поворачиваться направо через левое плечо).

Например, считается 120>37, 195>20, 343>260 и т.д. (Здесь и далее единицы измерения угловых величин – градусы- опущены). Представьте себе эти направления в виде рисунка.

Но, в противоречии с обычной арифметикой, 5>350, 80>290 и т.д. Здесь цифры не совпадают с приведенным правилом. Это происходит потому, что начало отсчета (северное направление меридиана) находится между двумя рассматриваемыми направлениями. Например, чтобы по кратчайшему пути перейти от направления 350 к направлению 5 нужно повернуться на 15 вправо (по часовой стрелке), поэтому 5 больше, чем 350.

Далее используемые нами применительно к направлениям понятия «больше» и «меньше» следует понимать везде именно в этом смысле.

Таким образом, несовпадение МПС и ЗМПУ свидетельствует об уклонении от ЛЗП. Очевидно, что разность этих величин представляет собой боковое уклонение Б. Если ВС уклонилось вправо, то оно имеет знак плюс, а если влево – минус.

Пример. ЗМПУ= 4, МПС=358.

Поскольку МПС<ЗМПУ и различаются эти величины на 6, то БУ= - 6.

Если хотя бы примерно известно расстояние до РНТ (в данном случае оно будет соответствовать пройденному расстоянию Sпр), то можно найти и линейное боковое уклонение ЛБУ, как это было рассмотрено в главе 1.

Контроль пути по направлению при полете на РНТ. Если РНТ располагается в конечном ППМ участка маршрута и ВС находится точно на ЛЗП, то направление ЛЗП βз (например, ЗМПУ, если отсчитывать его от магнитного меридиана) и направление на ВС от РНТ Пс (МПС) будут строго противоположными, то есть различаться на 180º. Ведь ЗМПУ совпадает с направлением на РНТ от самолета, а МПС – это направление от РНТ на самолет.

В этом случае, то есть при полете на радиостанцию, удобнее использовать не пеленг самолета Пс, а пеленг радиостанции Пр, который как раз и отличается от Пс на 180º (напомним, что пока мы считаем меридианы РНТ и МС параллельными).

Следовательно, при нахождении на ЛЗП Пр= βз. Нетрудно убедиться (рис. 3.17), что при уклонении вправо Пр< βз, а при уклонении влево Пр> βз. Разность этих величин (на сколько они не совпадают) является в данном случае дополнительной поправкой ДП, которая, конечно, при уклонении вправо имеет знак плюс, а при уклонении влево – минус.

Если известно расстояние до РНТ (в данном случае оно будет являться оставшимся расстоянием Sост), то можно найти и ЛБУ.

Контроль пути по дальности – это определение пройденного или оставшегося расстояния до ППМ. Для его выполнения также можно использовать АРК и ОПРС. Но для этого ОПРС, конечно, должна находиться не на ЛЗП, а в стороне от нее (боковая радиостанция).

Идея способа достаточно проста. В нужный момент времени необходимо рассчитать ИПС боковой радиостанции и проложить соответствующую ему ЛРПС. Очевидно, что ВС находится в какой-то из точек этой линии положения, хотя и неизвестно в какой именно. Но, если ВС выполняет полет вблизи ЛЗП, то значит оно находится вблизи точки пересечения ЛРПС и ЛЗП. В этом случае Sпр или Sост можно просто измерить накарте.

Рис. 3.38. Контроль пути по дальности

Точность определения этих величин будет зависеть от точности расчета пеленга, удаления до РНТ и, конечно, от того, насколько точно ВС выдерживает ЛЗП, то есть от величины ЛБУ.

Выполнить такой контроль пути по дальности можно в любой момент, но заниматься в полете графической работой на карте не очень удобно. На практике чаще возникает противоположная задача: нужно определить момент пролета определенной точки на ЛЗП, например, пункта обязательного донесения (ПОД). Для этого вряд ли разумно каждую минуту прокладывать на карте пеленги, дожидаясь, пока одна из ЛРПС не пройдет, наконец, через нужную точку. Легче сделать наоборот: рассчитать, какой будет пеленг при пролете этой точки и дождаться, когда прибор покажет рассчитанное значение. Такие пеленги называют предвычисленными, поскольку их определяют заранее, еще до полета в удобных условиях штурманской комнаты. Предвычисленные значения можно надписать прямо на карте возле соответствующих пунктов.

Рис. 3.39. Предвычисленный пеленг радиостанции

Поскольку на приборах (например, на РМИ) индицируются магнитные пеленги, целесообразно рассчитать МПРпредв. Для этого нужно транспортиром на карте измерить ИПРпредв, то есть угол между истинным меридианом ПОД и направлением от него на РНТ (рис. 3.39). Для перехода от ИПРпредв к МПРпрев необходимо вычесть магнитное склонение в районе ПОД.

Если же на борту ВС нет указателя, индицирующего МПР, то есть МК и КУР показывают разные индикаторы, то можно рассчитать КУРпредв:

КУРпредв=МПРпредв-МК.

Но какое же значение МК взять для такого расчета, который выполняется еще до полета? Ведь неизвестно, с каким курсом ВС будет пролетать данную точку.

Это не имеет существенного значения. Можно даже взять МК=ЗМПУ. Если же при пролете ПОД на самом деле курс будет каким-то другим, не совпадающим с расчетным, то ничего страшного. КУРпредв легко подправить в уме пользуясь полезным правилом «курс больше, КУР меньше». Например, если был рассчитан КУРпредв=73 в расчете, что МК=120, а при пролете точки на самом деле был МК=115 (на 5 меньше расчетного), то КУРпредв будет на 5º больше, то есть 78º.

Понятно, что использовать МПР все же удобнее, поскольку его значение не зависит от того с каким курсом летит ВС.

Определение МС по 2 радиостанциям:

Определение места самолета – это полный контроль пути, поскольку если известно место самолета, то можно определить и уклонение от ЛЗП (контроль пути по направлению), и пройденное или оставшееся расстояние (контроль пути по дальности).

Определять МС по двум РНТ удобно в случае, когда на борту имеется два комплекта АРК, каждый из которых можно настроить на свою радиостанцию. Разумеется, перед определением МС пилот должен убедиться, что АРК правильно настроены, прослушать позывные ОПРС.

По возможности одновременно необходимо зафиксировать по приборам и записать:

- время,

- курс,

- курсовые углы обеих радиостанций (КУР1 и КУР2).

При наличии указателя типа РМИ удобнее, конечно, вместо КУР сразу отсчитать и записать МПС1 и МПС2 (напротив тупых концов стрелок).

Время необходимо записать потому, что расчет и прокладка пеленгов займут определенное время и пилот, определив наконец МС, должен знать к какому моменту времени это МС относится – ведь самолет продолжает движение.

После этого необходимо рассчитать ИПС от обеих радиостанций:

ИПС1=МК+КУР1±180+ΔМ+(λр1-λ)sin φср, (3.6)

ИПС2=МК+КУР2±180+ ΔМ+ (λр2-λ)sin φср.

Здесь λр1 и λр2 - долготы первой и второй радиостанции, а λ – долгота места самолета.

В обеих этих формулах МК (магнитный курс) и ΔМ (магнитное склонение в районе нахождения ВС) имеют одно и то же значение. Различными будут значения КУР и координаты радиостанций.

Если с РМИ были отсчитаны МПС, а не КУР, то к ним нужно прибавить только ΔМ и угол схождения меридианов. Ведь первые три слагаемые в приведенных формулах – это уже и есть МПС, отсчитанный с РМИ.

Как уже упоминалось ранее, для расчета по этим формулам в принципе уже необходимо знать хотя бы примерное местонахождение самолета, чтобы определить магнитное склонение, а также широту и долготу ВС для учета угла схождения меридианов. Если эти величины примерно известны (хотя бы с точностью до градуса), то расчет ИПС можно выполнить сразу по данным формулам. Если же в их примерных значениях нет уверенности или требуется определить МС поточнее, то можно определить МС в два этапа. На первом этапе рассчитать ИПС без учета угла схождения меридианов:

ИПС=МК+КУР±180 + ΔМ.

При этом можно использовать какое-либо предполагаемое значение магнитного склонения. Если оно потом окажется не таким, это можно будет исправить на втором этапе.

По полученным приблизительным ИПС строятся ЛРПС в виде прямых линий на карте и по точке их пересечения определяется район вероятного МС. Теперь, когда приблизительное МС уже известно, можно уточнить ΔМ, а также определить приближенную широту и долготу самолета. К приближенным ИПС нужно прибавить углы схождения меридианов и поправку в величину ΔМ, если оно на первом этапе было определено неточно.

Проложив ЛРПС по полученным более точным значениям ИПС, получим МС (рис. 3.40). Его принято обозначать на карте крестиком с указанием времени, к которому оно относится.

Вместо того, чтобы учесть угол схождения δсх по формулам (это последнее слагаемое в формулах (3.6)), можно воспользоваться упоминавшимся ранее правилом перехода от одного меридиана к другому. Ведь то, что рассчитано в этих формулах до учета угла схождения меридианов, это тоже ИПС, но только отсчитанный от истинного меридиана места самолета. Остается перейти от него к истинному меридиану радиостанции. Для этого, в соответствии с правилом, при переходе в восточном направлении модуль δсх прибавляется, а если радиостанция западнее самолета – вычитается.

Есть еще один простой способ проверить, с правильным ли знаком учтен угол схождения меридианов. Если δсх учтен правильно (в нужную сторону), то в северном полушарии Земли ЛРПС должны сместиться к северу (на карте как бы вверх). На рис. 3.41 сплошными линиями обозначены ЛРПС без учета δсх, а пунктирными – когда угол схождения меридианов правильно учтен. Разумеется, крестик на карте, обозначающий полученное МС, вовсе не означает абсолютно точное место, в котором в данный момент времени находился самолет.

Определение МС по 1 радиостанции:

В соответствии с обобщенным методом линий положения для определения МС необходимо два навигационных параметра и две соответствующие им линии положения. Казалось бы, что если радиостанция только одна, определить МС невозможно, поскольку в любой момент времени можно определить только один параметр (пеленг самолета).

На самом деле определить МС можно и по одной радиостанции, но только благодаря тому, что ВС движется. Для неподвижного объекта (например, зависшего вертолета) этот способ не годится.

Идея способа основана на том, что во время полета пеленг изменяется и можно построить две ЛРПС, относящиеся к разным моментам времени Т1 и Т2. Очевидно, что в момент Т1 самолет находился в какой-то из точек первой ЛРПС. Если между этими моментами самолет летел с постоянным курсом, то множество точек, в которых он может находиться в момент Т2, представляет собой прямую, параллельною первой ЛРПС и смещенную от нее в ту сторону, в которую летел самолет, и на такое расстояние, которое он пролетел за это время. Следовательно, первую ЛРПС нужно сместить параллельно самой себе. Но чтобы сместить прямую линию, достаточно сместить одну из ее точек и провести через нее параллельную линию. Таким образом первая ЛРПС как бы приводится к моменту времени Т2. И эта смещения ЛРПС пересечется со второй ЛРПС в МС.

Порядок определения МС по одной радиостанции следующий (рис.3.43).

1) Настроить АРК и убедиться в правильности настройки.

2) Отсчитать МК и КУР, включить секундомер.

3) Выполнять полет с постоянным курсом.

4) Через некоторое время, когда КУР изменится хотя бы на 30º (а это и есть угол пересечения ЛРПС), остановить секундомер, отсчитав по нему время t, записать КУР и текущее время по бортовым часам.

5) Рассчитать два ИПС для каждого момента времени и проложить обе ЛРПС на карте. Ввиду невысокой точности способа угол схождения не учитывается.

6) Рассчитать

ФИПУ=МК+УС+ΔМ

и расстояние, пройденное за время t:

S=Wt.

Расчет удобно выполнить на НЛ-10.

7) На первой ЛРПС выбрать любую точку и с помощью транспортира провести из нее линию в направлении ФИПУ. Будет точнее, если это точка пересечения ЛРПС с одним из нанесенных на карте меридианов (удастся точнее приложить транспортир). На этой линии отложить рассчитанное расстояние S и через полученную точку провести линию, параллельную первой ЛРПС.

8) МС будет находиться в точке пересечения смещенной ЛРПС со второй ЛРПС. Это МС будет относиться к моменту времени Т2, зафиксированному в штурманском бортовом журнале.

На точность определения МС будут влиять те же факторы, которые перечислены в предыдущем параграфе. Но к ним добавятся и другие – точность расчета ФИПУ и путевой скорости, дополнительная графическая работа на карте, связанная со смещением ЛРПС.

Пожалуй, такой способ определения МС целесообразно применять лишь в том случае, когда других способов не остается. Уж слишком неточным может оказаться результат.