Радиосистемы навигационно-посадочного комплекса

Заключительными этапами полетной траектории самолета являются этап снижения и посадки (см. рис. 3.1). Оба указанных этапа могут проходить в достаточно сложных условиях. К факторам, затрудняющим выполнение этих этапов снижения и посадки, могут быть отнесены:

– ухудшенная погодная обстановка (затрудненная видимость);

– высокая интенсивность воздушного движения;

– слабая освещенность места посадки;

– выполнение ночного полета;

– напряженное нервно-психическое состоянии пилота или членов экипажа.

Для уменьшения действия этих факторов на этапах снижения и посадки применяются радиосистемы навигационно-посадочного комплекса.

Данные радиосистемы могут состоять либо из совместно функционирующих наземного и бортового оборудования (в этом случае посадка на специально подготовленный аэродром может выполняться автоматизированным образом), либо только из бортового оборудования (тогда посадка на грунтовые аэродромы осуществляется вручную).

Иными словами, радиосистемы навигационно-посадочного комплекса позволяют:

– оптимизировать траекторию выхода летящего самолета на соответствующий аэродром;

– обеспечить взаимодействие пилота данного самолета как с аэродромными службами, так и с экипажами летательных аппаратов, находящихся в воздухе;

– задать летящему самолету ту или иную траекторию посадки с необходимыми динамическими характеристиками;

– повысить степень безопасности выполнения этапов снижения и посадки (в частности, увеличить точность пилотирования самолета на этих этапах);

– снизить нервно-психическую нагрузку на экипаж.

При этом общей особенностью работы радиосистем навигационно-посадочного комплекса является то, что она осуществляется на сравнительно небольших расстояниях, не превышающих дальность прямой видимости.

Радиосистемой ближней навигации (РСБН) называется совокупность наземных и бортовых радиоустройств, находящихся друг от друга в пределах прямой видимости и предназначенная на определения местоположения летательного аппарата на этапах снижения и посадки.

Определить местоположение летательного аппарата с помощью РСБН означает измерить на борту данного аппарата его координаты (дальность и азимут ) относительно наземного радиоустройства (радиомаяка РМ) – рис. 4.1. При этом высота полета определяется с помощью бортового высотомера. Максимальной для РСБН обычно считается дальность R, равная 400 км, при высоте полета , составляющей 10 км.

Рис. 4.1. Взаимное расположение летательного аппарата ЛА (несущего бортовую аппаратуру РСБН) и радиомаяка РМ (с наземной аппаратурой РСБН) в местной сферической (неподвижной относительно земной поверхности) системе координат : – направление местной вертикали в точке расположения РМ; – северное направление меридиана, проходящего через точку расположения РМ; – направление из точки расположения РМ на восток; – высота полета ЛА; – дальность ЛА относительно РМ; – точка проекции ЛА на земную поверхность; – азимут ЛА в системе координат .

Основу РСБН составляет сеть радиомаяков РМ, которые размещены на земной поверхности в радионавигационных точках и координаты которых известны на борту. Использование информации о наземных координатах РМ, в сочетании с измеренными бортовой аппаратурой РСБН величинами и , позволяет экипажу летательного аппарата определить свое географическое местонахождение.

Отметим, что РСБН работают в следующих диапазонах электромагнитных волн:

– при импульсном излучении – в дециметровом диапазоне (длина волны около 30 см).

– при непрерывном излучении – в метровом диапазоне (длина волны около 3 м).

Поскольку РСБН измеряет дальность и азимут , она относится к классу дальномерно-угломерных систем. При этом РСБН состоит из двух независимых каналов – дальности и азимута. Это означает, что самолетовождение может быть осуществлено либо автономно по каждому из каналов, либо по их совокупным данным.

На рис. 4.2 представлены все три возможные ситуации.

Рассмотрим функционирование каждого из каналов РСБН.

Рис. 4.2. Траектория (линия заданного пути) самолетов, прокладываемые с помощью различных каналов РСБН: – с помощью угломерного канала (траектория – прямая линия, проходящая через радиомаяк РМ); 2-2 – с помощью дальномерного канала (траектория– окружность с центром в точке расположения радиомаяка РМ); 3-3 – с помощью совместного действия дальномерного и угломерного каналов; – направлении на север; – направление на восток.