3324

Авиационные радиопеленгаторы

Книга

Астрономия и авиация

В данном пособии рассмотрено назначение, принцип работы и основные технические данные приводных радиостанций, современных бортовых радиокомпасов АРК-15М, АРК-22, АРК-25, АРК-УД и наземных радиопеленгаторов. В пособии даны сведения по факторам, влияю...

Русский

2012-10-29

10.45 MB

444 чел.

В данном пособии рассмотрено назначение, принцип работы и основные технические данные приводных радиостанций, современных бортовых радиокомпасов АРК-15М, АРК-22, АРК-25, АРК-УД и наземных радиопеленгаторов. В пособии даны сведения по факторам, влияющим на точность определения навигационных параметров и их учет. Назначение основных органов управления бортовой аппаратурой  и проверки работоспособности увязаны с особенностями их структурных схем. Для контроля знаний представлены тесты.

Предназначено для  курсантов факультета летной эксплуатации ГЛАУ при изучении оборудования в соответствии с учебной программой «Радиооборудование воздушных судов», а также для студентов других авиационных учебных заведений по Украине.



ВВЕДЕНИЕ

Радиопеленгацией или радиопеленгованием называется процесс определения направления на источник излучения радиоволн, а радиотехнические устройства, определяющие направление – радиопеленгаторами.

Авиационные радиопеленгаторы были и остаются основными радионавигационными устройствами, благодаря которым осуществляется воздушная навигация самолетов.

История развития радиопеленгации тесно связана с открытиями и соответствующими достижениями ученых в области радиотехники.

В 1906 г. немецкий ученый Scheller запатентовал систему для определения направления прихода электромагнитной волны, в состав которой входила рамочная антенна, имеющая диаграмму направленности в горизонтальной плоскости в  виде «восьмерки». Определение направления прихода радиоволн осуществлялось при повороте рамочной антенны по минимуму принимаемого сигнала.

В 1907 г. итальянские ученые Bellini и Tosi патентуют, так называемую, «радиогониометрическую» систему из двух неподвижных взаимно перпендикулярных рамок, включенных через гониометр, состоящий из двух неподвижных катушек, между которыми располагалась подвижная (искательная) катушка. Таким образом, в системе пеленгации Bellini Tosi механическое вращение рамочной антенны было заменено вращением искательной катушки.

Несмотря на это открытие, наиболее востребованы во времена Первой Мировой Войны были радиопеленгаторы с вращающейся рамочной антенной (рис. 0.1).

Первые радиопеленгаторы функционировали в диапазоне средних волн (300…3000 кГц).

В 1941г был разработан первый радиопеленгатор коротковолнового диапазона, базирующийся на эффекте Доплера.

Уже в 50-тых годах многие аэропорты по всему миру были оборудованы радиопеленгационными системами, основанными на эффекте Доплера.

На самолетах периода Второй Мировой Войны устанавливались радиополукомпасы. На самолетах Советского Союза это были радиополукомпасы РПК-2, РПК-10 и др. Прием радиоволн осуществлялся на рамочную антенну. Экипаж с помощью гибкого валика вручную поворачивал антенну до момента пропадания звукового сигнала в телефоне и нулевых показаний измерителя уровня сигнала. Угол прихода радиоволн отсчитывался по шкале лимба на рамочной антенне.

Рис. 1. Радиопеленгатор с вращающейся рамочной антенной (1918г)

В послевоенное время радиополукомпасы были заменены на радиокомпасы, в которых направление на источник радиоволн определялось автоматически.

Начиная с 1980 г, в радиопеленгации стала широко использоваться цифровая обработка сигналов.

1 НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ АВИАЦИОННЫХ РАДИОПЕЛЕНГАТОРОВ

Авиационными радиопеленгаторами называются приемные устройства, предназначенные для определения направления на источник радиосигнала (радиостанцию).

Различают бортовые и наземные радиопеленгаторы.

Бортовые радиопеленгаторы измеряют направление на наземную радиостанцию относительно продольной оси самолета. В этом случае, измеряемый навигационный параметр называется курсовым углом радиостанции (КУР), а само измерительное устройство – радиокомпасом или автоматическим радиокомпасом (АРК). В качестве наземных радиостанций могут быть приводные радиостанции (ПРС), работающие в средневолновом диапазоне частот, или аварийные УКВ радиостанции самолетов, потерпевших аварию или вынужденную посадку. В последнем случае, на поисковом самолете применяется ультракоротковолновый  радиокомпас.

Наземные радиопеленгаторы (АРП–автоматический радиопеленгатор) измеряют направление на самолетную УКВ радиостанцию относительно северного истинного или магнитного меридиана, проходящего через антенную систему радиопеленгатора. Измеряемым навигационным параметром является истинный или магнитный пеленг радиостанции (самолета).

2 ПРИВОДНЫЕ РАДИОСТАНЦИИ

2.1 Назначение, классификация и размещение ПРС

Приводные радиостанции (ПРС), NDB (англ. Non-Directional Beacon) представляют собой средневолновые наземные радиопередающие устройства, предназначенные для радионавигации.

Географические координаты ПРС указываются в полетной документации.

ПРС работают на антенны ненаправленного действия (рис. 2.1). Сигналы, излучаемые ПРС, принимаются бортовыми автоматическими радиокомпасами.

В зависимости от решаемых задач и места установки, ПРС делятся на посадочные и отдельные.

а)

б)

Рис.2.1. а) ПРС с антенной зонтичного типа; б) ПРС с заземленной антенной

Посадочные ПРС входят в состав оборудования системы посадки ОСП в качестве дальней приводной радиостанции (ДПРС) и ближней (БПРС). По сигналам ДПРС экипаж осуществляет привод самолета в район аэродрома и выполняет предпосадочный маневр, а по сигналам и ДПРС и  БПРС - выдерживает направление на продольную ось ВПП при заходе на посадку. Совместно с ДПРС и БПРС устанавливаются маркерные радиомаяки (МРМ), образуя, соответственно, дальний приводной радиомаяк (ДПРМ) и ближний (БПРМ). По сигналам МРМ экипаж определяет пролет ДПРМ и БПРМ.

Приводным радиостанциям системы ОСП присваиваются позывные: двухбуквенный - для ДПРС и однобуквенный - для БПРС.

На направлениях ВПП, оборудованных радиомаячной системой посадки (РМС), приводные радиостанции размещаются в местах установки маркерных радиомаяков (для стандарта ILS в среднем 7400 м, 1000 м и 75-450 м).

Для ДПРС устанавливают радиус зоны действия 150 км, для БПРС – 50…100 км.

Примечание. В пределах зоны действия определение КУР на борту самолета осуществляется с требуемой точностью.

Дальняя и ближняя приводные радиостанции, кроме работы на основных частотах, должны обеспечивать работу и на резервных частотах 355 кГц и 725 кГц.

Отдельные ПРС (ОПРС) подразделяются на внеаэродромные и аэродромные. Сигналы опознавания состоят из двух или трех букв.

Внеаэродромные ОПРС устанавливают в пунктах, маркирующих входы и выходы коридоров воздушных зон или пунктах излома воздушных трасс. Совместно с ОПРС может устанавливаться МРМ.

Аэродромные ОПРС устанавливают на аэродроме на продолжении продольной оси ВПП и удалении от порога ВПП до 10 км. Допускается установка ОПРС в стороне от продолжения оси ВПП или сбоку от ВПП.

Для обеспечения аварийной радиосвязи с воздушными судами, например, при отказе бортовых средств связи, организуется канал передачи команд диспетчера ОВД через ДПРС или аэродромную ОПРС.

2.2 Режимы и принцип работы ПРС

ПРС имеет режимы работы на «Привод» и на «Связь». В режиме на «Привод» ПРС выдает позывные, а в режиме на «Связь» - сигналы речевой информации диспетчера.

Режим на «Привод» имеет подрежимы «А2» - «тональный» и «А1» - «телеграфный».

На рис. 2.2 приведена упрощенная структурная схема ПРС, а на рис. 2.3 временные диаграммы, поясняющие ее работу.

В режиме на «Привод» (подрежим «А2») на выходе тонального генератора ТГ действует напряжение тональной частоты 1020±50 Гц или 400±25 Гц (рис. 2.3, а). Работой ТГ управляет автомат подачи сигналов АПС. Контакты АПС коммутируют подачу питания на ТГ в соответствии с позывными, присвоенными данной ПРС. В амплитудном модуляторе АМ производится модуляция ВЧ колебаний генератора высокой частоты ГВЧ (рис. 2.3, б) напряжением ТГ (рис. 2.3, в).

Рис. 2.2. Упрощенная структурная схема ПРС

Для обеспечения работы ПРС на большей мощности и, соответственно, на большую дальность, применяется подрежим «А1». В этом подрежиме контакты автомата АПС коммутируют работу генератора ГВЧ, т.е. при замыкании контактов, ГВЧ формирует ВЧ колебания, при размыкании контактов – колебания отсутствуют. Таким образом, на выходе усилителя мощности УМ образуются тонально–немодулированные колебания с разрывом несущей (рис. 2.3, г). При приеме таких колебаний бортовым радиокомпасом, в телефонах не будет прослушивания позывных. Поэтому, для их «озвучивания» в радиокомпасе применяется своя, внутренняя амплитудная модуляция.

Рис. 2.3. Временные диаграммы сигналов работы ПРС

В режиме на «Связь» модуляция осуществляется усиленным низкочастотным напряжением, поступающим от микрофона диспетчера ОВД. Прослушивание команд диспетчера осуществляется в телефонах, подключенных к выходу приемника радиокомпаса.

2.3 Требования ICAO к основным тактико-техническим

данным (ТТД) радиоканала ПРС (NDB) – АРК (ADF)

Требования ICAO к основным тактико-техническим данным

(ТТД) радиоканала ПРС (NDB) – АРК (ADF)

Таблица 2.1

Наименование параметра

Значение

Диапазон частот,                                кГц

190-1750

Погрешность измерения КУР,       град.

5

Опознавание

2-3 буквы кода Морзе

Скорость передачи сигнала опознавания,                             слов/мин.

7

Частота сигнала опознавания,          Гц

1020±50 или 400±25

2.4 Основные ТТД приводных радиостанций

В гражданской авиации Украины эксплуатируются приводные радиостанции типа АПР-7, АПР-8, ПАР-1 и др. (табл. 2.2).

Дальность действия радиостанции, например ПАР-10 с в режиме на привод «А2» при работе на зонтичную антенну высотой 22 м не менее 170 км при высоте полета самолета 1000 м; 260 км при высоте 5000 м и 360 км при высоте 10000 м.

Основные ТТД приводных радиостанций

Таблица 2.2

Наименование параметра

Значение

АПР-8

АПР-7

ПАР-10с

Диапазон частот, кГц

Мощность излучения («А2»),                   Вт

Мощность излучения («А1»),                    Вт

Частота сигнала опознавания,         Гц

100-1500

250

400

1020±50

150-1300

300-1200

1200

1020±50

150-1750

200

400

1020±50

или 400±25

Контрольный тест

1. Оборудование системы посадки ОСП состоит из:

а) ДПРС и БПРС;

б) ДПРС и ДМРМ;

в) ДПРС с ДМРМ и БПРС с БМРМ;

г) посадочные ПРС.

2. Какой навигационный параметр получает экипаж с помощью радиоканала ПРС – АРК?

а) азимут;

б) КУР;

в) пеленг магнитный;

г) пеленг истинный.

3. Укажите резервные частоты посадочных ПРС?

а) 121,5 МГц и 243 МГц;

б) 121,5 кГц и 243 кГц;

в) 355 кГц и 725 кГц.

4. Радиус зоны действия ДПРС и БПРС составляет, соответственно:

а) 370км и 310км;

б) 150км и 50-100км;

в) 45км и 15-18км;

г) 70-80км и 60км.

5. Какие приводные радиостанции выдают  однобуквенные позывные?

а) БПРС;

б) ДПРС;

в) внеаэродромные ОПРС;

г) аэродромные ОПРС.

6. Антенна ПРС излучает сигнал, временная диаграмма которого, соответствует рис. 2.3, б. В каком режиме работает ПРС?

а) на «Связь» (тангента диспетчера в положении «Передача», в микрофон ведется передача);

б) на «Связь» (тангента диспетчера в положении «Передача», в микрофон передача не ведется);

в) на «Привод» (подрежим «А1»);

г) на «Привод» (подрежим «А2»).

7. В каком режиме работает ПРС, если стрелка указателя КУР АРК устойчиво показывает КУР, и в телефонах прослушиваются позывные?

а) на «Связь» (тангента диспетчера в положении «Передача», в микрофон ведется передача);

б) на «Связь» (тангента диспетчера в положении «Передача», в микрофон передача не ведется);

в) на «Привод» (подрежим «А1»);

г) на «Привод» (подрежим «А2»).

8. Укажите ПРС, которая соответствует требованиям ICAO по диапазону частот?

а) АПР-7;

б) АПР-8;

в) ПАР-10с.

9. Погрешность измерения КУР радиоканала ПРС - АРК по ICAO составляет:

а) ±5º;

б) ±3º;

в) ±7º;

г)±1º.

3 АВТОМАТИЧЕСКИЕ РАДИОКОМПАСЫ (АРК)

3.1 Назначение АРК, принцип действия рамочной и

гониометрической антенн

АРК предназначены для определения курсового угла (КУР) наземных приводных (ПРС) или широковещательных радиостанций (ШВРС). Измерение КУР позволяет решать на самолете следующие задачи воздушной навигации:

  •  полет на радиостанцию (и от нее);
  •  определение текущих координат самолета;
  •  пролет ПРС;
  •  построение и контроль маневра при заходе на посадку и др.

В качестве индикаторов КУР применяются приборы УПДБ, УШДБ, ПНП, ИКУ-1А, РМИ и др. (рис. 3.1).

    

            а)                              б)                         в)

Рис. 3.1. Индикаторы КУР: а) УШДБ; б) ПНП; в) РМИ

Для определения КУР в АРК применяются антенны с ярко выраженными в горизонтальной плоскости направленными свойствами, у которых амплитуда выходного сигнала зависит от ее ориентации на ПРС. Такими антеннами являются рамочная и гониометрическая антенны.

В простейшем случае, рамочная антенна представляет собой виток проволоки (рис.3.2, а).

 

                                                 в)

Рис. 3.2. а) к принципу действия рамочной  антенны;

б) конструкция рамочной антенны; в) диаграмма направленности  рамочной антенны в горизонтальной плоскости и временные диаграммы сигналов

Вертикально-поляризованные радиоволны наводят ЭДС только в вертикальных плечах рамки. Образуемые при этом токи i1 и i2, текут через нагрузку Rн в противоположных направлениях. Амплитуда результирующего напряжения на нагрузке зависит от разности фаз между образуемыми токами. В свою очередь, разность фаз между токами определяется разностью хода лучей до вертикальных плеч рамки. Например, при приходе радиоволн с направления перпендикулярного к плоскости антенны (рис. 3.2, в, случай 2), радиоволны одновременно достигают обоих плеч, ЭДС образуются одновременно (разность фаз между токами отсутствует) и напряжение на нагрузке равно нулю. В случае 4 рис. 3.2 разность фаз между токами максимальная, соответственно, будет максимальной и амплитуда напряжения.

В общем случае, напряжение, образуемое на нагрузке рамочной антенны, определяется выражением:

uр =Uрm ·sinΘ·cosωt,                        (3.1)

где: Θ = КУР;

Uрm - максимальное значение амплитуды при Θ=90º и Θ = 270º;

ω =2πF, F- несущая частота.

Для направлений Θ=0º и Θ=180º, напряжение рамки равно нулю, uр=0. Данные направления называют направлениями нулевого приема.

На рис. 3.2, в изображена диаграмма направленности (ДНА) рамочной антенны в горизонтальной плоскости и временные диаграммы сигналов с нагрузки антенны для 4-х случаев прихода радиоволн.  Знаки «+» и «-» на диаграмме рисунка означают, что начальная фаза колебаний рамки для направлений прихода радиоволн 0º< Θ <180º отличается от фазы колебаний для направлений 180º< Θ <360º  на 180º. Например, в случае 1 начальная фаза 270º, а в случаях 3 и 4, соответственно, 90º.

Конструктивно, рамочная антенна состоит из ферромагнитного сердечника прямоугольной формы, на которую намотана обмотка (рис. 3.2, б). Торцевые грани соответствуют направлениям нулевого приема.

Рамочные антенны применялись в АРК ранних выпусков, таких как АРК-5, АРК-9, АРК-11.

В АРК последующих выпусков (АРК-15М, АРК-22, АРК-25…) используются гониометрические антенны, состоящие из двух взаимно перпендикулярных обмоток (рамок) и гониометра (рис. 3.3).

Гониометр представляет собой устройство из двух неподвижных взаимно перпендикулярных катушек и одной подвижной катушки - ротора, выполненной в виде витка. Каждая из неподвижных катушек соединена со своей рамкой.

Рис. 3.3. Схема соединений рамок с гониометром

С выхода рамок поступают напряжения:

uр1 = Uр·sinКУР·cosωt                     (3.2)

и

uр2 = Uр·cosКУР·cosωt,                    (3.3)

где Uр – максимальное значение амплитуды.

В катушках гониометра образуются магнитные поля, напряженности которых Н1 и Н2, пропорциональные соответственно uр1 и uр2 (рис. 3.4, а). Направление результирующего вектора магнитного поля Нр совпадает с направлением прихода радиоволн. Таким образом, с помощью двух взаимно перпендикулярных рамок и катушек гониометра, электромагнитное поле приходящей волны от ПРС преобразуется в магнитное поле гониометра, а направление прихода радиоволн совпадает с направлением результирующего вектора магнитного поля Нр.

             а)                                                                   б)

Рис. 3.4. а) векторная диаграмма полей, воздействующих на ротор гониометра;

б) ориентация ротора гониометра при  α=КУР

Напряжение на выходе ротора uрот = Uрот·sin(α - КУР)· cosωt.

Как видим, диаграмма направленности ротора имеет такую же форму, как и рамочная антенна (рис. 3.4, б). При развороте ротора на угол α=КУР, т.е. в направлении результирующего вектора Нр (или в направлении на ПРС) напряжение на его выходе равно нулю.

Контрольный тест

1. Имеются четыре приводные радиостанции: КУР №1 =70º, КУР №2 =90º, КУР №3 =290º, КУР №4 = 240º. Рамка расположена вдоль продольной оси самолета. Для которой из радиостанций значение разности фаз между токами i1 и  i2 будет наименьшим?

а) №1;

б) №2;

в) №3;

г) №4.

Для которой из радиостанций значение разности фаз между токами i1 и  i2 будет наибольшим?

а) №1;

б) №2;

в) №3;

г) №4.

2. Имеются четыре приводные радиостанции: КУР №1 =180º, КУР №2 =250º, КУР №3 =20º, КУР №4 = 90º. Рамка расположена вдоль продольной оси самолета.

Расставьте временные диаграммы сигналов рис. 3.2, в по этим радиостанциям.

а) №1 –Y      б) №1 - J      в) №1 - Y      г) №1 – X 

   №2 -X           №2 - Y         №2 - Z           №2 – J

   №3 –Z           №3 - X         №3 - X           №3 - Y

   №4 –J;           №4 – Z;        №4 – J;          №4 – Z.

3.Укажите временные диаграммы сигналов рис. 3.2, в на выходе рамок гониометрической антенны для направления на ПРС  КУР = 225º.

а) Рамка №1 –Y б) Рамка №1 - X в) Рамка №1 - Z г) Рамка №1 – X

   Рамка №2 – X;   Рамка №2 – Z;  Рамка  №2 – Z; Рамка №2 – X.

3.2 Принцип действия АРК

Диаграмма направленности рамочной или гониометрической антенны (в дальнейшем рамка) имеет два нулевых приема, что обуславливает двузначность измерения КУР (либо правильное, либо с ошибкой на 180º).

Поясним данное утверждение с помощью рис. 3.5. Сориентируем рамку положением нулевого приема вдоль продольной оси самолета и пусть показания индикатора КУР при этом равны нулю (рис. 3.5, а). Предположим, что ПРС расположена в направлении относительно продольной оси под некоторым углом Θ≠0. Тогда на выходе рамки образуются ВЧ колебания соответствующей амплитуды и начальной фазы. Теперь, если рамку развернуть по часовой стрелке на этот угол Θ, то сигнал на ее выходе станет равным нулю (рис. 3.5, б). Так как угол разворота рамки передается на поворот стрелки индикатора, то по его шкале можно отсчитать КУР.

Но, если рамку поворачивать против часовой стрелки до положения, при котором сигнал на ее выходе станет равным нулю, то показания индикатора будут отличаться от действительного значения  КУР на 180º (рис. 3.5, в).

Таким образом, в зависимости от направления вращения рамки и стрелки индикатора, измеренное значение КУР либо соответствует действительному, либо отличается от него на 180º.

       а)                                б)                                 в)

Рис. 3.5. К принципу действия АРК:

а) рамка сориентирована вдоль продольной оси самолета;

б) рамка сориентирована на ПРС после разворота вправо;

в) рамка сориентирована на ПРС после разворота влево

Свяжем направление вращения с начальной фазой ВЧ колебаний рамки, например при начальной фазе φ0=0º - вправо, а при начальной фазе φ0=180º - влево. В этом случае, измеренные значения КУР будут соответствовать действительным. Следовательно, направление вращения рамки и стрелки индикатора должно определяться начальной фазой ВЧ колебаний рамки.

Но, фазу колебаний можно определять только в сравнении с фазой колебаний, получаемых от другого источника. В качестве такого источника опорных колебаний используется ненаправленная антенна, напряжение которой uн  :

uн = Uн · sin ωt,                    (3.4)

Тогда, если фазы колебаний рамки и ненаправленной антенны совпадают (синфазные), то направление вращения рамки должно быть вправо, если в противофазе – влево.

Примечание. Так как ВЧ колебания рамки являются косинусоидальными (см.3.1), а ненаправленной антенны - синусоидальными (см.3.4), то для того, чтобы можно было их сравнивать (в фазе или противофазе), фазу колебаний рамки доворачивают с помощью конденсатора на 90º.

Таким образом, принцип действия АРК по автоматическому определению КУР основан на использовании направленных свойств рамочной антенны и сравнении фаз сигналов, принимаемых рамочной и ненаправленной антеннами. В результате сравнения фаз (в фазе или противофазе), определяется направление вращения рамки и стрелки указателя КУР, и их разворот осуществляется до тех пор, пока сигнал на выходе рамки не станет равным нулю. Так как «нулевые» значения стрелки указателя КУР соответствуют положению рамки вдоль продольной оси самолета, то ее разворот от исходного положения укажет КУР.

Контрольный тест

1. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 270º. Каковы будут показания индикатора КУР, если  рамку поворачивать по часовой стрелке до момента совмещения ее нулевого приема с направлением на ПРС?  

а) 0º;

б) 90º;

в) 180º;

г) 270º.

Если  рамку поворачивать против часовой стрелки до момента совмещения ее нулевого приема с направлением на ПРС?  

а) 0º;

б) 90º;

в) 180º;

г) 270º.

2. Исходное положение рамки в соответствии с рис. 3.5, б. Направление на ПРС 270º. Укажите начальную фазу ВЧ колебания рамки, и в какую сторону будет поворачиваться рамка при исходных условиях этого параграфа?

а) 0º, вправо;

б) 180º, вправо;

в) 0º, влево;

г) 180º, влево.

3. Исходное положение рамки в соответствии с рис. 3.5, б. Направление на ПРС 270º. Каковы будут показания индикатора КУР после разворота рамки до момента совмещения ее нулевого приема с направлением на ПРС?

а) 0º;

б) 90º;

в) 180º;

г) 270º.

4. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 90º. Каковы будут показания индикатора КУР, если начальную фазу ВЧ колебаний ненаправленной антенны изменить на 180º?

а) 0º;

б) 90º;

в) 180º;

г) 270º.

3.3 Обобщенная структурная схема АРК

На рис. 3.6 приведена обобщенная структурная схема АРК.

Вращение рамки и стрелки индикатора КУР осуществляется от электродвигателя ДВ, который имеет две статорные обмотки: управляющую и рабочую. При наличии на статорных обмотках переменных напряжений  низкой частоты (в АРК-15М частота 135 Гц)  со сдвигом по фазе на 90 градусов, происходит вращение ротора двигателя. Если на управляющей обмотке напряжение отсутствует, ротор не вращается.

Для упрощения  рассуждений  условимся, что напряжения, питающие рабочую и управляющую обмотки, могут быть либо в фазе, либо – в противофазе. Тогда, также как и для синфазности ВЧ колебаний рамочной и ненаправленной антенн, примем, что, если фазы напряжений на обмотках двигателя совпадают, то направление вращения ротора, стрелки индикатора КУР и рамки пусть будет вправо, если не совпадают (в противофазе) - влево.

Тогда общая идея построения схемы радиокомпаса выглядит следующим образом: «Если фазы ВЧ колебаний рамочной и ненаправленной антенн совпадают, то должны совпадать и фазы напряжений на обмотках электродвигателя. Если сигнал на выходе рамки равен нулю, то должно быть равно нулю и напряжение на управляющей обмотке электродвигателя».

На обобщенной структурной схеме рис.3.6 сравнение по фазе ВЧ колебаний рамки и ненаправленной антенны производится в Схеме сравнения. Сюда же, в качестве «наблюдателя» проверки синфазности или противофазности сравниваемых колебаний, подается напряжение низкой частоты от звукового генератора ЗГ 135 Гц. Данное напряжение должно определенным образом «внедриться» в сравниваемые ВЧ колебания, пройти через приемник и поступить на управляющую обмотку электродвигателя соответствующей фазы:

- в фазе с напряжением на рабочей обмотке, если ВЧ колебания антенн в фазе;

- в противофазе с напряжением на рабочей обмотке, если ВЧ колебания антенн в противофазе.

И, наконец, напряжение должно быть равно нулю, если сигнал на выходе рамки равен нулю (рамка установилась в направлении на ПРС нулевым приемом).

Рис. 3.6. Обобщенная структурная схема АРК

Рассмотрим подробнее процесс «внедрения» напряжения от ЗГ135 Гц в ВЧ колебания антенн.

В Схеме сравнения напряжение 135 Гц коммутирует по фазе ВЧ колебания рамочной антенны. Коммутация заключается в изменении фазы ВЧ колебаний на 180º через полупериоды напряжения 135 Гц. Коммутация производится в коммутаторе фазы (КФ) (он же балансный модулятор). При последующем сложении коммутированных колебаний с колебаниями ненаправленной антенны (в контуре сложения – КС) образуются амплитудно-модулированные (АМ) колебания с огибающей 135 Гц, начальная фаза которой зависит от синфазности сравниваемых ВЧ колебаний.

На временных диаграммах (рис. 3.7)  изображен данный  процесс (на цифры в скобках пока не обращать внимания).

Рассмотрено два случая, когда начальные фазы ВЧ колебаний рамочной антенны (uР) и ненаправленной антенны (uН) в фазе (рис. 3.7, а), и в противофазе (рис. 3.7, б). Соответственно, в случае а) в первом полупериоде напряжения (uЗГ) колебания коммутатора фазы (uКФ) складываются  с колебаниями ненаправленной антенны (uН), а во втором полупериоде - вычитаются. В случае б), в  первом полупериоде – вычитаются, а во втором – складываются. В результате образуются АМ колебания (uСЛ), начальная фаза огибающей в случае а) равна нулю, а в б) - 180º.

                  а)                                                        б)

Рис. 3.7. Временные диаграммы сигналов в схеме сравнения

Огибающая АМ колебания (135 Гц) снимается с нагрузки приемника ПРМ и после усиления в УМ, поступает на управляющую обмотку двигателя (рис. 3.8).

                    а)                                                 б)

Рис. 3.8. Временные диаграммы сигналов на управляющей обмотке двигателя и направление вращения его ротора

Таким образом, начальные фазы напряжений 135 Гц на рабочей и управляющей обмотках (диаграммы 2 и 11) совпадают в случае а), при этом направление вращения ротора и др. механизмов вправо, и не совпадают (в противофазе) в случае б) (диаграммы 7 и 12), вращение, соответственно, влево.

При ориентации рамки нулевым приемом в направлении на ПРС, сигнал на ее выходе равен нулю, соответственно на выходе схемы сравнения будут колебания только ненаправленной антенны, амплитудная модуляция напряжением 135 Гц отсутствует. На управляющей обмотке двигателя напряжение 135 Гц также отсутствует и ротор двигателя, соответственно рамка и стрелка указателя КУР не поворачиваются.

Рассмотренный принцип работы АРК относится к радиокомпасам с внутренней амплитудной модуляцией.

Контрольный тест

1. По каким параметрам сравниваются ВЧ колебания рамочной антенны и ненаправленной антенны в схеме сравнения?  

а) по амплитуде;

б) по частоте;

в) по фазе;

г) по амплитуде и частоте.

2. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 220º. Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе схемы сравнения.

3. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 300º. Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе коммутатора фазы схемы сравнения.

4. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 120º. Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе УВЧ рамки и УВЧ ненаправленной антенны.

5. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 190º. Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе усилителя мощности.

6. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 220º. Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе контура сложения, если начальную фазу ВЧ колебаний ненаправленной антенны изменить на 180º? Каковы будут показания индикатора КУР?

3.4 Режимы работы АРК

АРК имеет режимы «Антенна», «Компас» и «Рамка». На рис. 3.9 приведена обобщенная структурная схема АРК с переключателями режимов (П1…П4), с помощью которых  можно проследить, какие схемы АРК задействованы в этих режимах.

Рис. 3.9. Обобщенная структурная схема АРК с переключателями режимов

Режим «Антенна» предназначен для настройки АРК на частоту работы ПРС или ШВРС. Прием осуществляется только на ненаправленную антенну, с нагрузки которой, сигнал после усиления в УВЧ, поступает через контур сложения схемы сравнения  СС на приемник. В телефонах СПУ прослушиваются позывные ПРС.

Режим «Компас» - основной режим работы, при котором осуществляется автоматическое и однозначное измерение КУР. Данному режиму соответствует обобщенная схема АРК (рис. 3.9) с указанными на схеме положениями переключателей режимов.

Режим «Рамка» предназначен для определения КУР методом слухового пеленгования. Прием сигналов осуществляется только на рамочную (гониометрическую) антенну. С помощью системы  дистанционного управления (нажимая кнопку «Рамка») оператор разворачивает антенну и ищет такое ее положение, при котором в телефонах авиагарнитуры будет минимальный уровень громкости позывных ПРС. Так как рамка имеет два нулевых приема, то определение КУР в этом режиме либо правильное, либо с ошибкой на 180º.

Примечание. При определении КУР в режиме «Рамка», регулятором громкости выбрать такое положение, чтобы при вращении рамки происходило изменение уровня позывных ПРС.

Данный режим применяется в случаях:

-   отказа автоматической части АРК;

  •  неисправности (отказа) цепи ненаправленной антенны;
  •  при сильных электростатических помехах;
  •  при уровне входного сигнала, недостаточного для определения КУР в режиме «Компас".

Рассмотрим поведение стрелки указателя КУР в перечисленных случаях.

При отказе автоматической части в режиме «Компас» не производится автоматическая отработка КУР, т.е. стрелка указателя КУР не вращается. Если кнопкой «РАМКА» отвести стрелку на некоторый угол, то при ее отпускании стрелка назад не возвращается.

При неисправности цепи ненаправленной антенны, на выходе схемы сравнения АРК действуют колебания  (uКФ),  коммутированные напряжением 135 Гц (рис. 3.7). В этом случае, начальная фаза сигнала 135 Гц на выходе приемника ПРМ одна и та же, независимо от стороны прихода радиоволн. Поэтому, когда «нулевой» прием рамочной антенны приближается к направлению на ПРС, в силу инерционности рамка проходит это положение. Если бы был сигнал ненаправленной антенны, то из-за изменения фазы огибающей на выходе схемы сравнения на 180º, изменилась бы фаза напряжения на управляющей обмотке двигателя и рамка вернулась бы положением «нулевого» приема в направлении на ПРС. Но, при его отсутствии, фаза напряжения 135 Гц не может измениться на 180º и, соответственно, не может измениться направление вращения двигателя, рамка продолжает свое движение и, в конечном счете,  осуществляется медленное и безостановочное вращение рамки и стрелки указателя в одном направлении.

В режиме «Антенна» позывные ПРС не прослушиваются или слабо прослушиваются на уровне сильных шумов,

При действии электростатических помех стрелка указателя КУР ведет себя неустойчиво, так как, даже, несмотря на то, что рамка установлена в направлении на ПРС нулевым приемом, помехи принимаются ненаправленной антенной. В режиме же «Рамка» ненаправленная антенна отключена, поэтому прием помех незначителен.

При слабом уровне входного сигнала  стрелка указателя медленно и неуверенно отрабатывает КУР или вообще не отрабатывает КУР.

Контрольный тест

1. Назначение режима «Антенна» АРК?

а) для автоматического и однозначного определения КУР;

б) для настройки на рабочую частоту радиостанции  по качественному прослушиванию позывных и минимуму шумов в телефонах;

в) для двухсторонней радиосвязи пилота с диспетчером УВД;

г) для определения КУР методом слухового пеленгования путем дистанционного поворота рамочной антенны нулевым приемом в направлении на радиостанцию.

2. Назначение режима «Компас» АРК? (Выберите правильный ответ из перечня к вопросу 1).

3. Назначение режима «Рамка» АРК? (Выберите правильный ответ из перечня к вопросу 1).

4. Укажите на схеме рис. 3.9 положение переключателей П1…П4 для режима «Антенна» («З»- замкнуто, «Р»-разомкнуто).

а) П1 –«З», П2 – «З», П3 –«Р», П4 – «Р»;  

б) П1 –«Р», П2 – «З», П3 –«Р», П4 – «Р»;  

в) П1 –«З», П2 – «Р», П3 –«Р», П4 – «Р»;  

г) П1 –«З», П2 – «З», П3 –«З», П4 – «З».  

5. Укажите на схеме рис. 3.9 положение переключателей П1…П4 для режима «Рамка» («З»- замкнуто, «Р»-разомкнуто).

а) П1 –«З», П2 – «З», П3 –«Р», П4 – «Р»;

б) П1 –«Р», П2 – «З», П3 –«Р», П4 – «Р»;  

в) П1 –«З», П2 – «Р», П3 –«Р», П4 – «Р»;

г) П1 –«З», П2 – «З», П3 –«З», П4 – «З».  

6. Укажите на схеме рис. 3.9 положение переключателей П1…П4 для режима «Компас» («З»- замкнуто, «Р»-разомкнуто).

а) П1 –«З», П2 – «З», П3 –«Р», П4 – «Р»;

б) П1 –«Р», П2 – «З», П3 –«Р», П4 – «Р»;  

в) П1 –«З», П2 – «Р», П3 –«Р», П4 – «Р»;

г) П1 –«З», П2 – «З», П3 –«З», П4 – «З».

7. В режиме «Антенна» нажата кнопка «РАМКА». Будет ли вращение стрелки индикатора КУР?

а) да;

б) нет.

8. В режиме «Рамка» нажата кнопка «РАМКА». Будет ли вращение стрелки индикатора КУР?

а) да;

б) нет.

9. В каком из режимов работы АРК осуществляется автоматическое и однозначное определение КУР?

а) «Антенна»;

б) «Рамка»;

в) «Компас».

10. В каком из режимов работы АРК определяется КУР методом слухового пеленгования?

а) «Антенна»;

б) «Рамка»;

в) «Компас».

11. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 200º. Режим «Компас». Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе схемы сравнения при неисправности цепи ненаправленной антенны. В каком направлении (вправо, влево) будет вращаться ротор двигателя?

12. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 300º. Режим «Компас». Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе усилителя мощности при неисправности цепи ненаправленной антенны. В каком направлении (вправо, влево) будет вращаться ротор двигателя?

13. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направление на ПРС 300º. Переключатель П3 рис. 3.9 в положении «Разомкнуто», остальные – «Замкнуто». Укажите номер временной диаграммы рис. 3.7 и рис. 3.8 на выходе СС. Будет ли производиться автоматическая отработка КУР?

14. Переключатели П1, П3, П4 в положении «Разомкнуто», П2 –«Замкнуто». Будет ли прослушивание позывных ПРС в телефонах?

15. Какова возможная неисправность, если в режиме «Антенна» позывные ПРС не прослушиваются или слабо прослушиваются на уровне сильных шумов, а в режиме «Компас» стрелка указателя вращается медленно и безостановочно в одном направлении?

а) слабый уровень сигнала от ПРС;

б) некачественная настройка на рабочую частоту ПРС;

в) неисправна цепь ненаправленной антенны;

г) действие электростатических помех.

16. В режиме «Антенна» позывные ПРС прослушиваются на фоне шумов, «треска», а в режиме «Компас» стрелка указателя ведет себя неустойчиво? Укажите возможную причину?

а) слабый уровень сигнала от ПРС;

б) некачественная настройка на рабочую частоту ПРС;

в) неисправна цепь ненаправленной антенны;

г) действие электростатических помех.

3.5 Основные факторы, влияющие на точность АРК

На точность измерения КУР в АРК действуют факторы, обусловленные особенностями распространения радиоволн средневолнового диапазона (СВ), переотражениями от различного рода объектов, преломлением радиоволн, конструктивными особенностями и способом обработки сигнала в АРК.

Поляризационная погрешность. Радиоволны СВ диапазона могут распространяться вдоль земной поверхности огибая ее, а также, (особенно в ночное время) путем отражения от ионосферы. При отражении от ионосферы, на рамочную антенну действует электромагнитное поле, вектор направления которого составляет некоторый угол с горизонтальной плоскостью. Горизонтальная составляющая данного вектора наводит ЭДС в горизонтальных плечах рамки. В результате образуется дополнительная диаграмма направленности, изображенная на рис. 3.10, размеры которой, пропорциональны углу наклона прихода пространственной радиоволны. Направление «нулевого приема» соответственно смещается. На рис. 3.10 направление продольной оси самолета совпадает с направлением на ПРС, т.е. КУР=0. Но, вследствие дополнительной диаграммы направленности,  стрелка индикатора укажет значение  0+ΔΨ1 в случае а) и 0+ ΔΨ2 в  случае б).

Кроме того, поле отраженного от ионосферы сигнала имеет эллиптическую поляризацию, при которой вектор электрической составляющей поля вращается в пространстве с частотой сигнала. Это приводит к притуплению минимума диаграммы направленности рамки, что сопровождается дополнительным снижением точности.

Условия распространения пространственных волн при наличии и отсутствии освещенности нижнего слоя ионосферы различны и резко изменяются в утреннее и вечернее время. Неустойчивость ионосферы особенно заметно проявляет себя, начиная за два часа до захода (восхода) и в течение двух часов после захода (восхода) солнца.

           а)                                                            б)

Рис. 3.10. Диаграммы направленности рамки при действии пространственной волны. Угол наклона прихода радиоволны в случае а) больше, чем в случае б)

При этом в значительной степени меняются не только параметры поляризационного эллипса, но и угол наклона прихода радиоволны на рамку. В результате будут меняться размеры дополнительной диаграммы направленности, и стрелка указателя КУР будет колебаться.

При неблагоприятных условиях колебания стрелки могут достигать десятков градусов. Это явление получило название «ночного эффекта».

Для уменьшения ошибки пеленгования, обусловленной «ночным эффектом» следует:

  •  усреднять измеренные значения КУР;
  •  при возможности выбора ПРС, применять для пеленгования радиостанции, находящиеся на близких расстояниях от самолета, т.к. при небольших удалениях (десятки километров) измерения проводятся на поверхностной волне;
  •  при возможности выбора ПРС, применять для пеленгования радиостанции, работающие на более длинных волнах (меньших частотах).

Погрешность радиодевиации Δ обусловлена влиянием переизлучателей, т.е. элементами конструкции самолета, которые возбуждаются под действием приходящего сигнала и излучают собственное электромагнитное поле. Погрешность радиодевиации Δ зависит  от места установки рамки и от КУР. При установке АРК на самолет определяется зависимость ошибки Δ от направления прихода радиоволн (график радиодевиации). Затем с помощью компенсатора радиодевиации, устанавливаемого в системе передачи данных о КУР на индикатор, устраняется (списывается) погрешность до определенного минимума. Значение остаточной погрешности обычно не превышает 1…2º.

Примечание. В радиокомпасах с гониометрическими антеннами для предварительной компенсации радиодевиации продольная и поперечная обмотки выполняются с разными действующими высотами.

«Горный эффект» наблюдается в горной местности при полетах на сравнительно малых высотах. В этих условиях, на рамку АРК приходят радиоволны непосредственно от ПРС и отраженные от гор. В процессе перемещения самолета направление результирующего сигнала все время изменяется, соответственно изменяется и положение стрелки указателя.

С увеличением высоты полета над горами показания стрелки указателя становятся более устойчивыми.

«Береговой эффект» проявляется  при полетах вблизи берега моря. Радиоволны, излучаемые приводными радиостанциями,  расположенными на суше, при пересечении границы двух сред с разными электрическими свойствами, изменяют направление распространения (как бы преломляются). Дополнительная погрешность измерения КУР, обусловленная данным эффектом, может составлять 5º.

Минимальная высота самолета Нмин, на которой данная погрешность минимальна или даже отсутствует

Нмин ≥ 900000 / fр,                          (3.5)

где fр – рабочая частота ПРС.

Данная погрешность также уменьшается при пеленговании ПРС, расположенных как можно ближе к перпендикуляру от самолета к средней береговой черте.

Ошибки отметки пролета ПРС. Данная ошибка проявляется в том, что при пролете ПРС стрелка указателя КУР развернется на 180º до или после момента пролета. Объясняется это тем, что при малых расстояниях до ПРС, когда направление на нее приближается к вертикальной прямой, ухудшается эффективность приема сигналов ненаправленной антенной. Область неустойчивых показаний АРК имеет вид пространственного конуса с вершиной в точке расположения ПРС. Радиус основания этого конуса зависит от высоты полета, а также от типа и места расположения на самолете ненаправленной антенны и от точности регулировки некоторых электрических цепей радиокомпаса и, в общем случае может достигать двух–трех высот полета.

Изменение показаний АРК при пролете ПРС с опережением или с запаздыванием для разных самолетов одного типа является почти одинаковым, поэтому оно может быть определено из опыта и при необходимости учтено.

Аппаратурная погрешность зависит от способа и схем преобразования принимаемого сигнала. Например, при передаче сигнала, из возможных способов модуляции (АМ, ЧМ, ФМ) амплитудная модуляция является наименее помехоустойчивой. Соответственно, АРК с внутренней фазовой модуляцией является более устойчивым от влияния разного рода помех.

Контрольный тест

1. Что является причиной поляризационной ошибки?

а) изменение направления радиоволн при пересечении границ  двух сред «суша – море»;

б) влияние радиоволн, отраженных от ионосферы;

в) влияние радиоволн, отраженных от гор;

г) влияние переизлучателей, т.е. от элементов конструкции самолета.

2. По рис. 3.10, а  значение ΔΨ1=30º. Что будет показывать стрелка индикатора КУР?

а) 330º;

б) 0º;

в) 30º;

г) 210º.

3. По рис. 3.10, а значение ΔΨ1=30º. Что будет показывать стрелка индикатора КУР, если направление на ПРС составляет 180º?

а) 330º;

б) 0º;

в) 30º;

г) 210º.

4. От чего зависят размеры ДНА горизонтальных плеч рамки (рис.3.10)?

а) от угла наклона прихода радиоволны;

б) от КУР на ПРС;

в) от уровня отраженного сигнала;

г) от степени поглощения энергии радиоволны ионосферой.

5. Как ведет себя стрелка указателя КУР при "ночном эффекте»?

а) стрелка вращается медленно и безостановочно в одном направлении;

б) при отпускании кнопки «РАМКА» стрелка не возвращается в исходное

положение (положение КУР);

в) стрелка колеблется в некотором секторе относительно установившегося значения;

г) стрелка устойчиво отрабатывает КУР с погрешностью более 10 градусов.

6. Действия пилота для уменьшения "ночного эффекта»?

а) усреднять измеренные значения КУР;

б) определять КУР в режиме "Рамка";

в) снизить высоту полета самолета;

г) увеличить высоту полета самолета;

д) выдерживать направление полета самолета так, чтобы стрелка все время показывала "0";

е) применять для пеленгования ПРС, которые расположены на близких

расстояниях от самолета.

7. Как ведет себя стрелка указателя КУР при  "горном эффекте»?

а) стрелка вращается медленно и безостановочно в одном направлении;

б) стрелка показывает либо правильные значения, либо противоположные;

в) в процессе движения самолета стрелка показывает разные значения;

г) стрелка колеблется в некотором секторе относительно установившегося

значения;

8. Действия пилота для уменьшения "горного эффекта»?

а) снимать усредненные значения КУР;

б) определять КУР в режиме "Рамка";

г) снизить высоту полета самолета;

д) увеличить высоту полета самолета;

е) выдерживать направление полета самолета так, чтобы стрелка все время показывала "0".

9. Действия пилота для уменьшения "берегового эффекта»?

а) снимать усредненные значения КУР;

б) определять КУР в режиме "Рамка";

в) снизить высоту полета самолета;

г) увеличить высоту полета самолета;

д) выдерживать направление полета самолета так, чтобы стрелка все время показывала "0";

е) применять для пеленгования радиостанции, находящиеся ближе к

перпендикуляру от самолета к средней береговой черте.

10. Рабочая частота ПРС 900 кГц. Определите минимальную высоту самолета, на которой погрешность, обусловленная «береговым эффектом» минимальная.

а) 6000 м;

б) 900 м;

в) 1000 м;

г) 200 м.

11. Определите минимальный радиус основания конуса области неустойчивых

показаний АРК при пролете ПРС на высоте 60 м?

а) 60 м;

б) 120 м;

в) 200 м;

г) 240 м.

3.6 АРК с внутренней фазовой модуляцией

АРК с внутренней фазовой модуляцией является более устойчивым от влияния всякого рода помех, нежели АРК с  внутренней амплитудной модуляцией. В АРК с внутренней амплитудной модуляцией для обепечения синфазности сравниваемых колебаний рамки и ненаправленной антенны, производился доворот фазы напряжения рамочной антенны на 90º. Если же сложить эти колебания не производя указанный доворот, то получим фазомодулированные колебания.

На рис. 3.11 показан процесс образования таких колебаний. На выходе коммутатора фазы (рис. 3.11, а) формируются ВЧ балансно-модулированные колебания, у которых начальная фаза коммутируется через полупериоды сигнала низкой частоты с 90º на 270º или наоборот. В результате сложения ВЧ колебаний  ненаправленной антенны (рис. 3.11, б) и балансно-модулированных, образуются фазомодулированные колебания (рис. 3.11, в).

Для моментов времени t1, t2 и t3 (рис. 3.11, г) показаны векторные диаграммы складываемых сигналов: Uн - вектор сигнала ненаправленной антенны; Umбм - вектор балансно-модулированного сигнала, направление которого отличается от направления предыдущего вектора на 90º или 270º. Угол отклонения  вектора суммарного сигнала от направления вектора Uн соответствует фазовому сдвигу Δφ. Как видно из рис. 3.11, величина фазового сдвига зависит от амплитудного значения БМ колебания, а знак-от соотношения фаз сравниваемых сигналов.

Рис. 3.11. Временные диаграммы сигналов в схеме сравнения АРК с внутренней фазовой модуляцией

Так как амплитуда Umбм изменяется по закону sinΩt, где Ω=2πF,  F- частота низкочастотного сигнала, то по такому же закону изменяется и Δφ.

Из рис. 3.11, д

tg Δφ= Umбм / Uн= Umбм max ·sinКУР· sinΩt/ Uн,                  (3.6)

где Umбм max – максимальное значение БМ колебания при КУР=90º или 270º.

Индекс фазовой модуляции

Δφ =arctg [Umбм max ·sinКУР· sinΩt/ Uн].                         (3.6 )

Как видим, индекс фазовой модуляции зависит от sinКУР.

Таким образом, информация о направлении прихода радиоволн, заключающаяся в амплитуде и начальной фазе сигнала рамочной антенны преобразуется, соответственно, в индекс и знак фазовой модуляции суммарного сигнала. При развороте рамки нулевым приемом в направлении на ПРС, получаем минимум глубины фазовой модуляции.

При сложении колебаний изменяется также амплитуда результирующего сигнала, т.е. происходит и амплитудная модуляция с частотой 2F. Данная амплитудная модуляция считается паразитной, т.е. мешающей, и, поэтому в последующих каскадах АРК должна быть устранена. Устранение производится с помощью ограничителя амплитуды. В этом случае получаем дополнительный выигрыш, т.к. при ограничении амплитуды устраняется влияние сигнала позывных ПРС на работу компасной части АРК.

С помощью последующих схем АРК можно выделить напряжение, амплитуда и фаза которого соответствует закону изменения фазы фазомодулированного колебания, и использовать в качестве сигнала, питающего управляющую обмотку двигателя.

Метод внутренней фазовой модуляции реализован в АРК-22, АРК-25 и радиокомпасах последующих выпусков.

Контрольный тест

1. В каком параметре ВЧ сигнала на выходе схемы сравнения АРК с внутренней фазовой модуляцией содержится информация о направлении прихода радиоволн?

а) в амплитуде;

б) в частоте;

в) в фазовом сдвиге по отношению к колебаниям ненаправленной антенны;

г) в фазовом сдвиге и знаке фазового сдвига по отношению к колебаниям ненаправленной антенны.

2. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направления на ПРС №1 300º и на ПРС №2 60º. Каким параметром отличаются ВЧ сигналы на выходе схемы сравнения при работе с первой и работе со второй ПРС?

а) индексом фазовой модуляции;

б) знаком индекса фазовой модуляции;

в) индексом и знаком фазовой модуляции; г) максимальным значением амплитуды;

д) отличия нет.

3. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направления на ПРС №1 90º и на ПРС №2 120º. Каким параметром отличаются ВЧ сигналы на выходе схемы сравнения при работе с первой и при работе со второй ПРС?

а) индексом фазовой модуляции;

б) знаком индекса фазовой модуляции;

в) индексом и знаком фазовой модуляции; г) максимальным значением амплитуды;

д) отличия нет.

4. Исходное положение рамки вдоль продольной оси самолета (рис. 3.5, а). Направления на ПРС №1 60º и на ПРС №2 120º. Каким параметром отличаются ВЧ сигналы на выходе схемы сравнения при работе с первой и при работе со второй ПРС?

а) индексом фазовой модуляции;

б) знаком индекса фазовой модуляции;

в) индексом и знаком фазовой модуляции;

г) максимальным значением амплитуды;

д) отличия нет.

3.7 Основные параметры и ТТД АРК

Чувствительность – параметр, характеризующий эксплуатационные возможности АРК. Обычно в паспортных данных АРК даются параметры предельной  чувствительности по пеленгу и предельной  чувствительности по приводу.

Предельная чувствительность АРК по пеленгу – минимальная напряженность поля сигнала, при которой максимальная погрешность АРК не превышает ±3º и амплитуда колебаний стрелки индикатора КУР не более ±2º.

Предельная чувствительность АРК по приводу – минимальная напряженность поля сигнала, при которой погрешность АРК не превышает ±10º и амплитуда колебаний стрелки индикатора КУР не более ±3º.

Дальность действия – максимальное расстояние, в пределах которого погрешность АРК с определенной вероятностью не превышает заданного значения. При этом напряженность поля в точке приема не менее 50 мкВ/м.

Основные ТТД некоторых АРК, установленных на современных самолетах, приведены в таблице 3.1.

Основные ТТД АРК

Таблица 3.1

№ п/п

Параметр

АРК – 15М

АРК-22

АРК-25

1.

Диапазон рабочих частот, кГц

150-1800

150-1750

150-1750

2.

Дискретность настройки, кГц

0,5

0,5

0,5

3.

Погрешность настройки,  Гц

100

30

4.

Время перестройки частоты, с

4

2,5

5.

ПоПогрешность определения КУР, град

2

1,5

1,5-2

6.

Предельная чувствительность,

- по пеленгу, мкВ

- по приводу, мкВ

50

25

50/65

25-35

35

7.

Чувствительность в режиме Антенна”, мкВ

5÷9

7

8.

Средняя скорость отработки КУР, º/с

30

30

30

3.8 Структурная схема АРК-15М

Упрощенная структурная схема АРК-15М приведена на рис. 3.12.

АРК – 15М имеет следующие режимы работы: «Антенна», «Компас», «Рамка». Включение режимов работы осуществляется переключателем на три положения ( на схеме «Р» - «Рамка», «К» - «Компас», «А» -  «Антенна»).

В режиме «Антенна» на приемник (ВЧ часть ПРМ) поступает ВЧ сигнал только с ненаправленной антенны, канал рамочной антенны отключен от входа контура сложения (КС). Антенное согласующее устройство (АСУ) предназначено для согласования параметров ненаправленной антенны с параметрами УВЧ.

Рис. 3.12. Упрощенная структурная схема АРК-15М

Приемник имеет одно преобразование по частоте, источником гетеродинных частот является блок сетки частот (БСЧ). Избирательность по зеркальному каналу осуществляется с помощью полосовых фильтров и фильтров сосредоточенной селекции, по соседнему каналу – электромеханическим фильтром с полосой пропускания 2f = 2,7 кГц. С выхода амплитудного детектора сигналы позывных ПРС проходят через УНЧ тлф. на телефоны авиагарнитуры.

Для прослушивания тонально – немодулированных колебаний (рис. 3.13, б) от ПРС (режим «А1») применяется метод вторичной модуляции.

Рис. 3.13. Временные диаграммы сигналов при вторичной модуляции

При установке переключателя «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛГ» от БСЧ на УПЧ - модулятор приемника подается напряжение частотой 800Гц (рис. 3.13, а). Это напряжение модулирует по амплитуде принимаемые ВЧ колебания (рис. 3.13, в). При этом с нагрузки усилителя УНЧ тлф снимается напряжение сигнала позывных ПРС (рис. 3.13, г).

В режиме «Компас» задействованы оба канала: рамки и ненаправленной антенны. Схема соответствует АРК с внутренней амплитудной модуляцией. Вращение ротора двигателя передается на стрелку указателя КУР посредством бесконтактного синусно-косинусного трансформатора (БСКТ). В схеме управления двигателем, имеется цепь электрического демпфирования, которая уменьшает скорость вращения двигателя при больших управляющих сигналах. Кроме того, демпфирование позволяет уменьшить колебания рамки под действием помех вблизи направления измеряемого КУР.

В режиме «Рамка» на приемник поступает ВЧ сигнал только с канала рамки. Канал ненаправленной антенны отключен, ЗГ 135 Гц также отключен от коммутатора фазы (КФ). В телефонах авиагарнитуры прослушиваются позывные ПРС. Вращение ротора гониометра и стрелки указателя осуществляется при нажатии кнопки «РАМКА». При этом, на управляющую обмотку двигателя через усилитель мощности (УМ) подается напряжение от ЗГ 135 Гц.

Радиокомпас АРК-15М выполнен полностью на полупроводниковых  приборах, плоских микромодулях и на гибридных интегральных микросхемах.

Контрольный тест

1. Будет ли вращаться ротор двигателя при нажатии кнопки «Рамка» в режиме работы АРК-15М «Антенна»? В режиме «Рамка»? В режиме «Компас»?

а) да;

б) нет.

2. Будет ли вращаться ротор двигателя при нажатии кнопки «Рамка» при неисправности генератора ЗГ 135Гц?

а) да;

б) нет.

3. Чему равна частота сигнала, снимаемого с нагрузки УМ при работе АРК-15М в режиме «Антенна» (переключатель «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛГ»)?

а) 135 Гц;

б) 800 Гц;

в) равна частоте позывных ПРС ( 1000 Гц или 400 Гц);

г) сигнал отсутствует.

4. Чему равна частота сигнала, снимаемого с нагрузки УМ при работе АРК-15М в режиме «Антенна» (переключатель «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛФ»)?

а) 135 Гц;

б) 800 Гц;

в) равна частоте позывных ПРС ( 1000 Гц или 400 Гц);

г) сигнал отсутствует.

5. Чему равна частота сигналов, прослушиваемых в телефонах авиагарнитуры при работе АРК-15М в режиме «Антенна» (переключатель «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛГ», ПРС работает в режиме «А1»)?

а) 135 Гц и 800 Гц;

б) 800 Гц;

в) равна частоте позывных ПРС ( 1000 Гц или 400 Гц) и 800 Гц;

г) сигнал отсутствует;

д) 135 Гц.

6. Чему равна частота сигналов, прослушиваемых в телефонах авиагарнитуры при работе АРК-15М в режиме «Антенна» (переключатель «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛФ», ПРС работает в режиме «А1»)?

а) 135 Гц и 800 Гц;

б) 800 Гц;

в) равна частоте позывных ПРС ( 1000 Гц или 400 Гц) и 800 Гц;

г) сигнал отсутствует;

д) 135 Гц.

7. Чему равна частота сигналов, прослушиваемых в телефонах авиагарнитуры при работе АРК-15М в режиме «Антенна» (переключатель «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛГ», ПРС работает в режиме «А2»)?

а) 135 Гц и 800 Гц;

б) 800 Гц;

в) равна частоте позывных ПРС ( 1000 Гц или 400 Гц) и 800 Гц;

г) сигнал отсутствует;

д) 135 Гц.

3.9 АРК-15М: комплектация, назначение органов управления и индикации

Основной вариант комплектации включает в себя:

  •  приемный блок;
  •  пульт управления;
  •  антенное согласующее устройство;
  •  рамочную антенну.

Такой комплект устанавливается на средних и тяжелых самолетах. Указанный комплект может быть дополнен вторым пультом управления и переключателем пультов - для переключения управления радиокомпасом с одного пульта управления на другой пульт.

Для установки на легкие самолеты рассчитан специальный вариант радиокомпаса, в котором:

  •  облегченная рамочная антенна;
  •  упрощенный вариант приемного блока;
  •  упрощенный пульт управления, используемый одновременно с пультом предварительной настройки (одним или двумя).

Такой вариант комплектации может дополняться отдельным пультом плавной настройки.

Примечание. Вариант комплектации, снабженный упрощенным пультом управления, режима работы «Рамка» не имеет.

Пульт управления (основной вариант)

Пульт управления (рис. 3.14) служит для дистанционного управления работой АРК и настройки его на заданную частоту.

На передней панели пульта расположены следующие органы управления:

- переключатель режимов работы на 4 положения: "ВЫК.", "КОМ.", "АНТ." и "РАМ." – для включения питания (из положения «ВЫКЛ» в любое положение) и выбора режима работы «Компас», «Антенна» или «Рамка»;

- два одинаковых устройства набора частоты №1 и №2 – для установки рабочей частоты. Каждое устройство набора частоты представляет собой электромеханический узел, собранный на микропереключателях. Устройство набора частоты имеет три ручки, совмещённые на одной оси. Внешней ручкой большего диаметра имеющей оцифровку от 1 до 17, устанавливается частота с дискретностью 100 кГц.

Средней ручкой частота устанавливается с дискретностью 10 кГц и малой (внутренней) ручкой - с дискретностью 0,5 кГц.

Каждой комбинации положений трех ручек соответствует двоичная информация, определяющая частоту напряжения, вырабатываемого блоком синтезатора частоты. Выбор устройства набора частоты осуществляется переключателем "1-КАНАЛ-2", при этом загорается соответствующая сигнальная лампа, расположенная над устройством;

Рис. 3.14. Пульт управления АРК-15М

- переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - для прослушивания (в положении «ТЛГ») тонально - немодулированных колебаний от ПРС;

- кнопка "РАМКА" - для автономного вращения искательной катушки гониометра и стрелки указателя КУР;

- кнопка "УПР" -  для переключения управления работой АРК  с одного пульта на другой при двухпультовом  варианте комплектации АРК;

  •  ручка регулятора «ГРОМК»" - для регулировки громкости сигнала позывных ПРС.

Упрощенный пульт управления

На передней панели упрощенного пульта управления (рис. 3.15, а) расположены:

-  переключатель «КАНАЛЫ АРК»:

- в положениях «1, 2, 3, 4» настройка АРК производится на  частоту, установленную на соответствующем канале (1,2,3,4) пульта предварительной настройки (рис. 3.15);

- в положении «П» - на частоту пульта плавной настройки (рис. 3.15, б).

Назначение переключателей «ТЛФ-ТЛГ», «КОМП. – АНТ», ручки регулятора «ГРОМК» и кнопки «РАМКА» аналогично соответствующим элементам управления на ПУ основной комплектации.

Пульт плавной настройки

Пульт плавной настройки (рис. 3.15, б) служит для оперативной перестройки частоты АРК. Пульт включается в работу при установке переключателя «КАНАЛЫ АРК» (на упрощенном пульте управления) в положение «П». На лицевой панели установлено такое же, как и на пульте управления основной комплектации, устройство набора частоты настройки с сигнальной лампой.

Пульт предварительной настройки

Пульт предварительной настройки (рис. 3.16) служит для предварительной установки значения частоты рабочих каналов

Пульт предварительной настройки имеет 4 канала настройки. В корпус пульта устанавливается кассета с 16-ю микропереключателями (по четыре микропереключателя на канал). Каналы промаркированы цифрами I, II, III, I\/. Каждый из переключателей имеет 10 фиксированных положений. Положения крайних правых переключателей обозначены номерами поддиапазона (I, II, III, I\/, \/), причем для каждого поддиапазона предусмотрены два положения – «0» и «0,5». Этими переключателями устанавливается нужный поддиапазон. Разбивка рабочего диапазона АРК по поддиапазонам приведена для справок на наружной стороне крышки, закрывающей кассету. Положения остальных трех переключателей каждого из каналов имеют маркировку от «0» до «9». Ими устанавливаются значения:

 

                  а)                                           б)

Рис. 3.15 а) передняя панель упрощенного пульта управления;

б) передняя панель пульта плавной настройки

а)

б)

Рис.3.16. Пульт предварительной настройки:

а) наружная сторона крышки; б) кассета пульта

- единиц кГц частоты (x1);

- десятков кГц частоты (x10);

- сотен кГц частоты (x100).

В радиокомпасе предусмотрена встроенная схема автоматического переключения настройки с частоты дальней приводной радиостанции (ДПРС) на частоту ближней (БПРС). Схема запускается в работу при одновременном наличии сигналов о выпуске  шасси и пролета ДМРМ. Эта же схема производит обратное переключение настройки с частоты БПРС на частоту ДПРС, если маневр захода на посадку должен быть повторен. В этом случае переключение каналов (сброс настройки на БПРС и возвращение настройки на ДПРС) производится напряжением, снимаемым с БСКТ – датчика курсового угла. Напряжение возрастает при развороте самолета от курсового угла, имевшегося при первоначальном маневре захода на посадку и пролета ДПРС. Переключение происходит при изменении данного курсового угла на ±40º. Схемой предусмотрена возможность ручного переключения настройки с частоты ДПРС на частоту БПРС переключателем «Д – Б», расположенного в кабине экипажа.

Примечания.

1. Если в АРК задействована данная схема автоматического переключения настройки с частоты ДПРС на БПРС, то исходное положение переключателя «Д - Б» должно быть «Д».

2. При случайном переключении переключателя «Д - Б» в положение «Б», после срабатывания схемы автоматического переключения, переход на частоту ДПРС производится переводом переключателя в положение «Д».

3.10 Проверка работоспособности АРК-15М

После подключения телефонов авиагарнитуры к приемнику АРК, включения защиты и питания АРК (переводом переключателя режимов в положение «АНТ») следует проверить:

- работоспособность системы установки и отработки заданной частоты, для чего на устройстве набора частоты №1 установить частоту ДПРС и прослушать ее позывные;

- изменение громкости прослушиваемых позывных при вращении ручки регулятора «ГРОМК»;

- работоспособность системы озвучивания тонально-немодулированных колебаний напряжением 800 Гц, для чего переключатель «ТЛФ-ТЛГ» установить в положение «ТЛГ» и убедиться в появлении в телефонах дополнительного сигнала частотой 800 Гц. Вернуть переключатель в положение «ТЛФ»;

- работоспособность системы переключения устройств набора частот №1 и №2, для чего переключатель «1-КАНАЛ-2» установить в положение «2» и убедиться, что загорелась сигнальная лампа над устройством №2, а в телефонах изменились позывные (при условии, если на устройстве набора частоты №2 установлена частота другой ПРС).

Вернуть переключатель в положение «1»;

- работоспособность системы автоматического определения КУР, для чего переключатель режимов установить в положение «КОМП» и убедиться, что стрелка указателя в результате отработки КУР остановилась на некотором значении. Сверить измеренное значение КУР с КУР ДПРС аэродрома;

- работоспособность системы дистанционного управления вращением ротора гониометра и проверку отсутствия двузначности определения КУР, для чего нажать на кнопку «РАМКА», отвести стрелку указателя на 100º- 160º от прежнего значения и отпустить.

Убедиться, что стрелка указателя вернулась на прежнее значение КУР со скоростью не менее 30º в секунду, амплитуда колебаний стрелки не более ±2º.

Для выключения АРК-15М переключатель режимов работы установить в положение «ВЫКЛ».

Контрольный тест

1. Действия пилота для определения КУР, если в режиме «Антенна» позывные ПРС прослушиваются, а в режиме «Компас» нет автоматического  вращения стрелки указателя КУР?

а) переключатель режимов работы установить в положение «АНТ», регулятор «ГРОМК» в положение левее среднего, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет минимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР;

б) переключатель режимов работы установить в положение «РАМ», регулятор «ГРОМК» в положение левее среднего, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет минимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР;

в) переключатель режимов работы установить в положение «РАМ», регулятор «ГРОМК» в крайнее положение вправо, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет максимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР.

2. Действия пилота для настройки АРК на рабочую частоту ПРС, если в режиме «Антенна» позывные ПРС не прослушиваются или слабо прослушиваются на уровне сильных шумов?

а) переключатель режимов работы установить в положение «РАМ», регулятор «ГРОМК» в крайнее положение вправо, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет максимальный. Произвести точную подстройку на рабочую частоту ПРС по качественному прослушиванию позывных и минимуму шумов в телефонах;

б) переключатель режимов работы установить в положение «КОМ», регулятор «ГРОМК» в крайнее положение вправо, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет максимальный. Произвести точную подстройку на рабочую частоту ПРС по качественному прослушиванию позывных и минимуму шумов в телефонах;

в) переключатель режимов работы установить в положение «АНТ», регулятор «ГРОМК» в положение левее среднего, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет минимальный. Произвести точную подстройку на рабочую частоту ПРС по качественному прослушиванию позывных и минимуму шумов в телефонах;

г) переключатель режимов работы установить в положение «АНТ», регулятор «ГРОМК» в крайнее положение вправо, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет максимальный. Произвести точную подстройку на рабочую частоту ПРС по качественному прослушиванию позывных и минимуму шумов в телефонах;

3. Действия пилота для определения КУР, если в режиме «Антенна» позывные ПРС не прослушиваются или слабо прослушиваются на уровне сильных шумов, а в режиме «Компас» осуществляется медленное и безостановочное вращение  стрелки указателя в одном направлении?

а) переключатель режимов работы установить в положение «АНТ», регулятор «ГРОМК» в положение левее среднего, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет минимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР;

б) переключатель режимов работы установить в положение «РАМ», регулятор «ГРОМК» в крайнее положение вправо, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет минимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР;

в) переключатель режимов работы установить в положение «РАМ», регулятор «ГРОМК» в крайнее положение вправо, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет максимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР;

г) переключатель режимов работы установить в положение «РАМ», регулятор «ГРОМК» в положение левее среднего, нажать на кнопку «РАМКА» и держать ее нажатой до того момента, когда уровень позывных в телефонах будет минимальный. По шкале индикатора отсчитать КУР.

3.11 Структурная схема АРК-22

Структурная схема АРК-22 приведена на рис. 3.17.

АРК имеет режимы работы «Антенна» и «Компас». АСУ установлены в каналах гониометрической (РСУ - рамочное согласующее устройство) и ненаправленной антенн.

В режиме «Антенна» ВЧ сигнал, снимаемый с ненаправленной антенны, проходит через каскады АСУ, УВЧ, контур сложения КС и полосовой фильтр ПФ на приемник. Приемник имеет два преобразования по частоте. Избирательность по зеркальному каналу осуществляется с помощью полосового фильтра и высокой первой промежуточной частотой, а по соседнему каналу – низкой второй промежуточной частотой и узкополосными усилителями промежуточной частоты. Весь диапазон частот разбит на 7 поддиапазонов, в каждом из которых подключаются свои каскады УВЧ и полосовые фильтры. Схема формирования гетеродинных частот электронная и осуществляется в блоке синтезатора частот БСЧ.

Напряжение позывных ПРС выделяется на нагрузке синхронного амплитудного детектора (САД) и после усиления в УНЧ поступает на телефоны. Прослушивание тонально-немодулированных колебаний ПРС производится методом вторичной модуляции, путем подачи на усилитель У400Гц напряжения 400 Гц (при установке переключателя «ТЛГ –  ТЛФ» в положение «ТЛГ»).

В режиме «Антенна» усилитель компасного канала (УКК) отключается и поэтому вращение двигателя не производится.

В АРК-22 предусмотрена проверка правильности набора частоты настройки. С этой целью, на пульте управления ПУ выставляется значение частоты 1777,5 кГц. При соответствии частоты выставленной на ПУ частоте настройки АРК, на управляющую обмотку двигателя через УКК поступает напряжение 400 Гц, под действием которого производится непрерывное круговое вращение двигателя – гониометра и стрелки указателя КУР. Очевидно, что вращение стрелки указателя КУР свидетельствует также о работоспособности УКК и блока двигатель-гониометр.

В режиме «Компас» схема соответствует АРК с внутренней фазовой модуляцией.

Фазомодулированные колебания промежуточной частоты с выхода приемника поступают на ограничитель (ОГР), который устраняет всякую амплитудную модуляцию. Тем самым устраняется влияние паразитной модуляции и сигнала позывных ПРС на работу компасной части АРК. Затем ограниченные по амплитуде колебания поступают на вход синхронного фазового детектора (СФД), где сравниваются по фазе с опорными колебаниями от генератора второй промежуточной частоты ГПЧ2.

Амплитуда напряжения СФД пропорциональна разности фаз сравниваемых колебаний, а полярность - от знака фазы. Так как, в схеме сравнения модуляция производится напряжением частотой 90 Гц, то на выходе СФД выделяется напряжение этой же частоты, амплитуда которого пропорциональна индексу фазовой модуляции, а фаза напряжения – знаку индекса. Фазовый детектор (ФД) сравнивает по фазе (0º или 180º) сигналы низкой частоты 90 Гц от генератора Г90Гц и СФД. На его выходе формируется постоянное напряжение положительной или отрицательной полярности, которое поступает на усилитель компасного канала (УКК). В усилителе УКК постоянное напряжение преобразуется в переменное напряжение частоты вращения двигателя 400 Гц, начальная фаза которого, 0º градусов при положительной полярности и 180º – при отрицательной.

Таким образом, в режиме «Компас» начальная фаза ВЧ колебаний рамки преобразуется в соответствующую фазу напряжения 400 Гц на управляющей обмотке двигателя, что приводит к соответствующему направлению вращения двигателя, ротора гониометра и стрелки указателя КУР. При развороте перечисленных исполнительных механизмов на угол равный КУР, сигнал на выходе ротора гониометра и, соответственно, после преобразований на выходе УКК равен нулю, и двигатель и стрелка указателя останавливаются.

АРК – 22 имеет схему встроенного контроля работоспособности. При нажатии на кнопку «Контроль» на пульте управления ПУ, на выходе преобразователя частоты (Пр.Ч), представляющего собой смесители с фильтрами, образуется напряжение частоты настройки, установленной на ПУ. Данное напряжение поступает на УВЧ канала ненаправленной антенны и средний виток блока рамочной антенны. Под действием излучения среднего витка в боковых витках рамочной антенны индуктируется ЭДС. Напряжение с выхода рамок поступает в компасный канал АРК. АРК отрабатывает КУР равный угловому положению среднего витка (в зависимости от конструкции блока рамки - (45±4º) или (55±4º) или (35±4º)). Кроме того, для проверки телефонного канала, при установке  переключателя «ТЛГ – ТЛФ» в положение «ТЛГ» в телефонах должно быть прослушивание тонального сигнала 400 Гц.

АРК–22 выполнен на полевых и кремниевых биполярных транзисторах и интегральных микросхемах.

Контрольный тест

1. Назначение среднего витка рамочной антенны?

а) является излучающей антенной, которая имитирует ПРС;

б) осуществляет прием радиоволн в режиме «Контроль»;

в) выполняет функцию ротора или искательной катушки гониометра;

г) для согласования параметров рамочной антенны и входных контуров УВЧ.

2. По рис. 3.11 укажите временную диаграмму сигнала на выходе синхронного фазового детектора (рис. 3.17) для ПРС, направление на которую 40º?

а) а;

б) б;

в) в;

г) е.

3. По рис. 3.11 укажите временную диаграмму сигнала на выходе приемника (рис. 3.17)  для ПРС, направление на которую 40º?

а) а;

б) б;

в) в;

г) е.

4. Назначение усилителя компасного канала в структурной схеме АРК-22 (рис. 3.17)?

а) для усиления напряжения частотой 400 Гц;

б) для преобразования напряжения частотой 90 Гц в напряжение частотой 400 Гц;

в) для преобразования постоянного напряжения в напряжение частотой 400 Гц.

3.12 АРК-22: назначение органов управления и индикации

Радиокомпас выпускается в нескольких вариантах комплектации. Комплект может содержать либо пульт управления II (ПУ II) (рис. 3.18), либо два пульта управления (ПУ II) с переключателем пультов, либо пульт управления I (ПУ I) (рис. 3.19) с пультом предварительной настройки (ППН) (рис. 3.20).

При комплектации ПУ I с ППН на самолете устанавливается автоматический унифицированный переключатель (УАП). Схема УАП производит переключение настройки радиокомпаса с частоты ДПРС на частоту БПРС при наличии информации о выпущенном шасси в момент поступления сигнала от маркерного приемника. Обратное переключение схема УАП производит при изменении КУР в секторах 270º±50º и 90º±50º (см. АРК-15М). Схемой предусмотрена возможность ручного переключения настройки с частоты ДПРС на частоту БПРС переключателем «Д - Б», расположенного в кабине экипажа.

Пульт управления II

Пульт управления II предназначен для дистанционного управления работой радиокомпаса.

На лицевой панели пульта управления II (Рис. 3.18)  расположены:

- регулятор «ГРОМК.» - для регулировки громкости прослушивания

  позывных ПРС;

- переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - для прослушивания (в положении «ТЛГ») тонально - немодулированных колебаний от ПРС, работающей в режиме «А1»;

- кнопка «КОНТР» - для оперативной проверки работоспособности АРК (тест-контроль) с выдачей информации по каналу вывода КУР=[(45±4º) или  (55±4º) или (35±4º)] или другие значения в  зависимости от типа самолета;

- переключатель режимов работы "КОМП-АНТ" – для включения режимов "Компас" или "Антенна»;

- кнопка «УПР» - для переключения управления работой АРК с одного пульта на другой при двухпультовом  варианте комплектации АРК;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК I, II» - для подключения соответствующего канала (I, II) наборных устройств установки частоты;  

- два наборных устройства установки частоты настройки с переключателями набора частот (по три переключателя для каждого канала I, II).

В окнах индикации у каждого переключателя оцифровка частоты кратна единице, а в третьем окне – 0,5.

Пульт управления I

На лицевой панели пульта управления I  (рис. 3.19) расположены:

- регулятор «ГРОМК.»;

- переключатель «ТЛФ – ТЛГ»;

- кнопка «КОНТР»;

- переключатель "КОМП-АНТ";

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на 10 положений: «1, 2…8, ППН, ППН»:

- положения «1, 2…8» - для выбора канала настройки и соответствующей ему частоты ранее записанной,  на пульте предварительной настройки. При этом электронная индикация частоты настройки АРК производится на цифровом табло ППН;

- положения «ППН» («пульт предварительной настройки») - для настройки АРК на частоту с пульта предварительной настройки.

Рис. 3.18. Пульт управления II радиокомпаса АРК-22

Рис. 3.19. Пульт управления I радиокомпаса АРК-22

Рис. 3.20. Пульт предварительной настройки (ППН)

Пульт предварительной настройки (ППН)

Пульт предварительной настройки (рис. 3.20) обеспечивает возможность плавной настройки на рабочую частоту, а также предварительной установки и запоминания шестнадцати фиксированных частот настройки АРК.

На лицевой панели ППН расположены:

- кнопка "ЗАПИСЬ" – для электронной записи (запоминания) набранной на пульте предварительной настройки (ППН) частоты ПРС;

- электронный цифровой индикатор – для индикации частоты настройки АРК;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на 20 положений «1Д, 1Б, 2Д, 2Б, П, 3Д, 3Б, 4Д, 4Б, П…8Д, 8Б, П»:

- положения «1Д, 1Б…8Д, 8Б» («Д» – ДПРС, «Б» – БПРС) – для выбора канала настройки АРК, на который будет записана набранная частота;

- положения «П» (4 положения) – для осуществления процедуры набора частоты;

- три переключателя набора частоты:

- первый с обозначением на ручке «·» на 17 положений с обозначениями «1…6…0…16.» - для набора сотен кГц;

- второй на 10 положений (влево – вправо) с обозначениями «0…5…0…5…» - для набора десятков кГц;

- третий на 20 положений с обозначениями  «0,0…2,5…5,5...7,5…» - для набора единиц и 0,5 кГц.

3.13 Порядок настройки АРК-22 на частоту радиостанции (вариант комплектации с ПУ I и ППН)

1. Порядок предварительной записи частот настройки:

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на ПУ I установить в положение «ППН»;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на ППН в любое из положений «П»;

- переключатель «Д – Б» на приборной доске кабины экипажа в положение «Д»;

- тремя переключателями набора частоты ППН набрать нужную частоту, контролируя набор по электронному цифровому индикатору;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» ППН установить в положение «1Д» и нажать кнопку «ЗАПИСЬ»;

- аналогично записать значения частот в каналы 2Д-8Д;

- перевести переключатель «Д – Б» на приборной доске кабины экипажа в положение «Б»;

- аналогично предыдущим пунктам записать значения частот в каналы 1Б-8Б.

Примечание. На одном из каналов настройки должно быть записано значение частоты 1777,5 кГц.

2. Для проверки записи частот:

- переключатель «Д–Б» на приборной доске кабины экипажа установить в положение «Д»;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на ПУI поочередно устанавливать в положения 1-8, при этом на электронном цифровом индикаторе ППН должны индицироваться значения частот записанные в каналы 1Д-8Д;

- сверить данные значения частот с записями в полетной документации;

- переключатель «Д – Б» на приборной доске кабины экипажа установить в положение «Б»;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на ПУ I поочередно устанавливать в положения 1-8, при этом на электронном цифровом индикаторе  ППН должны индицироваться значения частот, записанные в каналы 1Б-8Б;

- сверить данные значения частот с записями в полетной документации.   

Примечание. Срок сохранения записи частоты настройки ограничен: 2000 ч при отключенном питании и 100 ч суммарной наработки АРК. Перезапись частоты ППН следует производить после каждых 100 ч наработки АРК, но не реже одного раза в квартал.

3.14 Проверка работоспособности АРК-22

Вариант комплектации с ПУ II

После подключения телефонов авиагарнитуры к приемнику АРК и включения питания АРК через АЗС самолета следует проверить:

- работоспособность системы установки и отработки заданной частоты, для чего:  

- переключатель «КОМП – АНТ» установить в положение «АНТ»;

- переключатель «ТЛФ – ТЛГ» в положение «ТЛФ»;

- переключатель «КАНАЛЫ АРК I, II» в положение «I»;

- переключателями набора частот канала «I» набрать частоту ПРС аэродрома вылета и прослушать ее позывные;

- изменение громкости прослушиваемых позывных при вращении ручки регулятора «ГРОМК»;

- работоспособность системы озвучивания тонально - немодулированных колебаний, для чего переключатель «ТЛФ-ТЛГ» установить в положение «ТЛГ» и убедиться в появлении в телефонах звукового тона частотой 400 Гц. Вернуть переключатель в положение «ТЛФ»;

- работоспособность:

- системы установки и отработки заданной частоты по каналу II;

- системы переключения устройств набора частоты с канала на канал;

- усилителя компасного канала (УКК) и блока двигатель гониометр, для чего:

- переключателями набора частот канала «II» набрать частоту 1777,5 кГц;

- перевести переключатель «КАНАЛЫ АРК» в положение «II» и убедиться в непрерывном круговом вращении стрелки указателя КУР (против часовой стрелки). Вернуть переключатель  «КАНАЛЫ АРК» в положение «I»;

- работоспособность радиокомпаса с помощью системы встроенного контроля, для чего:

- переключатель «ТЛФ – ТЛГ» установить в положение «ТЛГ»;

- переключатель режимов «КОМП – АНТ» в положение «АНТ»;  

- с помощью кратковременных переводов переключателя «КАНАЛЫ АРК» в положение «II» осуществить отвод стрелки указателя КУР  от известного контрольного значения КУР на 140º -160º;

- нажать на кнопку «КОНТР» и убедиться, что стрелка указателя КУР отработала контрольное значение КУР со скоростью не менее 30º в секунду, а в телефонах появился звуковой тон  400 Гц.

Вернуть переключатель «ТЛФ – ТЛГ» установить в положение «ТЛФ».

- работоспособность системы автоматического и однозначного определения КУР, для чего переключатель режимов «КОМП – АНТ» уставить в положение «КОМП» и убедиться, что стрелка указателя КУР в результате отработки КУР остановилась на некотором значении.

Сверить измеренное значение КУР с КУР ПРС аэродрома вылета.

Вариант комплектации с ПУ I и ППН

Порядок проверки работоспособности АРК -22 должен включать следующие элементы:

1. Переключатели на ПУ I установить в положения:

«КОМП – АНТ» в «АНТ»;  «ТЛФ – ТЛГ» в  «ТЛФ»;

2. Проверить запись частот по каналам настройки;

3. Проверить работоспособность системы установки и отработки заданной частоты, для чего:

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» на ПУ I установить в положение

 «1Д» и прослушать позывные ДПРС аэродрома (при условии, что на канале 1Д была произведена запись ДПРС);

- переключатель «КАНАЛЫ АРК» установить в положение  номера канала, на котором записано значение частоты 1777,5 кГц и убедиться в непрерывном круговом вращении стрелки указателя КУР.

4. Проверить изменение громкости прослушиваемых позывных, работоспособность системы озвучивания тонально – немодулированных колебаний, работоспособность радиокомпаса с помощью системы встроенного контроля и работоспособность системы автоматического определения КУР  аналогично варианту комплектации с ПУ II.

Для выключения АРК выключить АЗС.

Особенности эксплуатации АРК-22

На частотах, кратных второй промежуточной частоте, n=80 кГц, n=2,3… в рабочем диапазоне частот в режиме «Компас» может наблюдаться качание стрелки указателя КУР до ±30º с периодом качания 2÷5 с, а в режиме «Контроль» на этих частотах  может быть прослушивание постороннего тона звуковой частоты. Причиной является проникновение гармонических составляющих источника гетеродинных частот приемника в каналы рамочного и звукового сигнала, что приводит к дополнительной фазовой модуляции обрабатываемых сигналов.

Поэтому, при выборе приводных радиостанций не рекомендуется:

1. Применять станции с частотами 160, 240, 320, …кГц;

2. Проводить проверку АРК по встроенному контролю на частотах кратных 80 кГц.

Контрольный тест

1. В АРК-15М принудительное вращение ротора гониометра и стрелки указателя КУР осуществляется кнопкой «РАМКА». А как данная процедура выполняется в АРК-22?

а) нажатием на кнопку «УПР»;

б) нет такой возможности;

в) набором частоты 1777,5 кГц в режиме работы «Антенна»;

г) набором частоты 1777,5 кГц в режиме работы «Компас».

2. В каких положениях должны стоять органы управления на ПУ АРК-22 при проверке работоспособности в режиме «Контроль»?

а) регулятор «ГРОМК» - вправо, переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛГ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», нажата кнопка «КОНТР»;

б) регулятор «ГРОМК» - вправо, переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», нажата кнопка «КОНТР»;

в) регулятор «ГРОМК» - вправо, переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛГ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», нажата кнопка «КОНТР»;

г) регулятор «ГРОМК» - вправо, переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», нажата кнопка «КОНТР».

3. По рис. 3.20 частота настройки АРК 428 кГц? Для данных положений переключателей на рис. 3.19 и рис. 3.20 определите, на каком канале и каком положении переключателя «Д - Б» записана данная частота?

а) на 5-м, «Д – Б» - «Б»;

б) на 2-м, «Д – Б» - неизвестно;

в) на 5-м, «Д – Б» - неизвестно;

г) на 2-м, «Д – Б» - «Б».

4. В каком положении переключателя «КАНАЛЫ АРК» на ППН и переключателя «Д–Б» должен производиться набор частоты настройки АРК?

а) любое, кроме положений «П» и любое положение «Д–Б»;

б) любое из положений «П» и любое положение «Д–Б»;

в) любое, кроме положений «П» и положение «Д» или «Б» в зависимости от буквы рядом с цифрой.

5. В каком положении переключателя «КАНАЛЫ АРК» на ППН и переключателя «Д–Б» должна производиться запись частоты настройки АРК?

а) любое, кроме положений «П» и любое положение «Д–Б»;

б) любое из положений «П» и любое положение «Д–Б»;

в) любое, кроме положений «П» и положение «Д» или «Б» в зависимости от буквы рядом с цифрой.

6. С какой целью при проверке работоспособности АРК-22 в режиме «Контроль» переключатель «ТЛФ – ТЛГ» устанавливается в положение «ТЛГ»?

а) для подачи напряжения 400 Гц от бортсети через УКК на обмотку двигателя;

б) т.к. ВЧ колебания, излучаемые средним витком рамки, не модулированы по амплитуде, то их «озвучивание» производится напряжением 400 Гц от бортсети;

в) для подачи на усилитель У400 Гц напряжения 400 Гц с целью проверки схем системы вторичной модуляции;

г) для приема и преобразования амплитудно – манипулированных ВЧ колебаний, излучаемых средним витком рамки.

7. При полете по маршруту имеется возможность работать на частотах любой из  четырех ПРС (применение с точки зрения воздушной навигации равнозначно):

670 кГц, 800 кГц, 960 кГц и 1600 кГц. На частоте какой ПРС предпочтительнее работать при применении радиокомпаса АРК-22?

а) 670 кГц;

б) 800 кГц;

в) 960 кГц;

г) 1600 кГц.

3.15 Особенности режима встроенного контроля АРК-25

Режим встроенного контроля подразделяется на режим оперативной проверки работоспособности радиокомпаса и режим функционального контроля.

Режим оперативной проверки включается нажатием на пульте управления кнопки «КОНТР». Система встроенного контроля радиокомпаса за время не более 6 секунд с момента нажатия кнопки "КОНТР" проводит проверку работоспособности с выдачей результата

в виде контрольного значения КУР = (1355) и сигнала с частотой 1000 Гц на звуковом выходе приемника. При неисправности, установившееся показание индикатора равно 90, и на звуковом выходе сигнал с частотой 1000 Гц отсутствует.

Режим функционального контроля применяется техническим персоналом при наземных проверках. В данном режиме проверяется работоспособность всех функциональных узлов радиокомпаса с определением места неисправности с точностью до блока. Включается  режим выключателем "ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ" на пульте предполетной подготовки либо на передней панели блока вторичного источника питания радиокомпаса. Перевод радиокомпаса в режим "ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ" возможен только на стоянке самолета (контакт разгрузки передней стойки шасси разомкнут).

3.16 АРК-25: назначение органов управления и индикации

В базовом варианте АРК-25 управление радиокомпасом осуществляется от пульта управления, входящего в состав комплекта изделия. Возможен также вариант комплектации радиокомпаса без пульта управления. В этом случае управление радиокомпасом осуществляется средствами навигационного (навигационно-пилотажного) комплекса или комплексного пульта управления.

На лицевой панели пульта управления (рис. 3.21) расположены:

- переключатель "КОМП-АНТ" – для включения режимов "Компас" или "Антенна»;

- кнопка "ЗАП" – для записи (запоминания) набранной частоты ПРС в блоке предварительной настройки (БПН);

- цифровой индикатор и три переключателя "ЧАСТОТА" – для индикации и дискретного набора частоты настройки приемника (при удержании переключателя в верхнем положении частота возрастает, нижнем – уменьшается);

- переключатель «ТЛГ – ТЛФ» - для прослушивания тонально – немодулированных колебаний от ПРС, работающей в режиме А1;

- кнопка "КОНТР" – для оперативной проверки работоспособности радиокомпаса с выдачей информации по звуковому выходу и каналу вывода КУР=(1355);

- переключатель каналов "П, 1...19" – для плавной настройки приемника на частоту ПРС (положение "П") или выбора предварительно  настроенного канала (положения 1…19).

Рис. 3.21. Пульт управления АРК-25

3.17 Порядок настройки АРК-25 на частоту радиостанции

Настройка АРК-25 на частоту радиостанции может быть произведена в двух вариантах:

- плавной настройки;

- предварительной настройки.

Плавную настройку произвести следующим образом:

- переключатель каналов установить в положение "П";

- нажатием и удерживанием переключателя "ЧАСТОТА" в верхнем (нижнем) положении вызвать автоматическое (через 0,5-0,7 секунды) увеличение (уменьшение) значения числа индицируемого в соответствующем разряде цифрового индикатора ПУ до появления требуемого значения. После чего переключатель отпустить для возврата в устойчивое положение;

- аналогично предыдущему, выставить значения частот в других разрядах индикатора.

Примечание. При ошибочном наборе значения частоты за пределами рабочего диапазона АРК-25 для привлечения внимания оператора индикаторы на индикаторе мигают.

Предварительную настройку произвести следующим образом:

- переключатель каналов установить в положение "П";

- переключателями "ЧАСТОТА" выполнить набор частоты, подлежащей записи;

- перевести переключатель каналов в одно из положений "1…19" (при этом возможны изменения показаний цифрового табло ПУ, соответствующих предыдущей информации, хранящейся в памяти данного канала);

- нажать на ПУ кнопку "ЗАП" (запись) и удерживать ее 1-2 с до момента появления на цифровом табло устойчивого значения частоты, записываемой в выбранный канал;

- снова установить переключатель каналов в положение "П" и повторить следующий цикл записи очередного значения частоты настройки в другой канал памяти и так далее.

После окончания процедуры записи АРК-25 готов к работе в режиме предварительной настройки. Значения частот настройки и соответствующие им положения переключателя каналов должны быть зафиксированы в полетных документах.

3.18 Проверка работоспособности АРК -25

Проверка работоспособности АРК -25 должна включать следующие элементы:

1. Переключатели на ПУ установить в следующие положения:

«КОМП – АНТ» в «АНТ»; «ТЛГ – ТЛФ» в «ТЛФ».

2. Проверить запись частот по каналам настройки, для чего:

- переключатель каналов "П, 1...19"  поочередно устанавливать в положения 1-19, при этом на электронном цифровом индикаторе ПУ должны индицироваться значения частот записанные в каналы 1…19;

- сверить данные значения частот с записями в полетной документации.

3. Проверить работоспособность системы установки и отработки заданной частоты, для чего переключателем каналов "П, 1...19" установить канал ПРС аэродрома вылета и прослушать ее позывные.

4. Проверить работоспособность системы озвучивания тонально- немодулированных колебаний, для чего переключатель «ТЛГ-ТЛФ» установить в положение «ТЛГ» и убедиться в появлении в телефонах дополнительного звукового тона. Вернуть переключатель в положение «ТЛФ».

5. Проверить работоспособность радиокомпаса с помощью системы встроенного контроля, для чего нажать на кнопку "КОНТР" и убедиться, что стрелка указателя КУР отработала контрольное значение КУР=(1355), а в телефонах появился звуковой тон 1000 Гц.

6. Проверить работоспособность системы автоматического определения КУР, для чего переключатель «КОМП – АНТ» установить в положение «КОМП» и убедиться, что стрелка указателя КУР, в результате отработки КУР, остановилась на некотором значении.

Сверить измеренное значение КУР с КУР ПРС аэродрома вылета.

Для выключения АРК выключить АЗС.

Примечания. 1.При настройке на частоту неработающей радиостанции радиокомпас автоматически находится в состоянии ожидания сигнала (независимо от положения переключателя "КОМП-АНТ"), при этом в телефонах гарнитуры прослушиваются шумы, а на указателях КУР=90°.

2. При настройке на частоту работающей радиостанции (при достаточном уровне сигнала на входе АРК):

- в режиме "Антенна", в телефонах  гарнитуры прослушиваются позывные ПРС, а на указателях КУР=90°;

- в режиме "Компас", в телефонах прослушиваются позывные, а  на указателях КУР текущее значение курсового угла этой радиостанции.

3. В момент начала обработки сигнала в телефонах прослушивается короткий (1-2 с) тональный сигнал с частотой 1000 Гц.

Контрольный тест

1. Какова индикация работоспособности АРК-25 в режиме «Контроль»?

а) КУР = (905) и отсутствие сигнала с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры;

б) КУР = (1355) и сигнал с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры;

в) КУР = (1805) и сигнал с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры;

г) КУР = (905) и сигнал с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры.

2. Какова индикация неисправности АРК-25 в режиме «Контроль»?

а) КУР = (905) и отсутствие сигнала с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры;

б) КУР = (1355) и сигнал с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры;

в) КУР = (1805) и сигнал с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры;

г) КУР = (905) и сигнал с частотой 1000 Гц в телефонах авиагарнитуры.

3. В каких положениях должны быть органы управления на ПУ АРК-25 при проверке в режиме «Контроль»?

а) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛГ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», нажата кнопка «КОНТР»;

б) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», нажата кнопка «КОНТР»;

в) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛГ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», нажата кнопка «КОНТР»;

г) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», нажата кнопка «КОНТР».

4. В каких положениях должны быть органы управления на ПУ АРК-25 при наборе частоты, подлежащей записи в режиме предварительной настройки?

а) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», переключатель каналов в любом (кроме положения «П»), переключатели «ЧАСТОТА» - в зависимости от набираемой частоты;

б) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», переключатель каналов в положении «П», переключатели «ЧАСТОТА» - в зависимости от набираемой частоты;

в) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛГ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», переключатель каналов в любом (кроме положения «П»), переключатели «ЧАСТОТА» - в зависимости от набираемой частоты;

г) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», переключатель каналов в положении «П», переключатели «ЧАСТОТА» - в зависимости от набираемой частоты.

5. В каких положениях должны быть органы управления на ПУ АРК-25 при записи набранной частоты в режиме предварительной настройки?

а) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», переключатель каналов в любом (кроме положения «П»);

б) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «АНТ», переключатель каналов в положении «П»,;

в) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛГ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», переключатель каналов в любом (кроме положения «П»),;

г) переключатель «ТЛФ – ТЛГ» - «ТЛФ», переключатель «КОМП – АНТ» - «КОМП», переключатель каналов в положении «П».

6. Какова индикация работы АРК-25 при настройке на неработающую ПРС?

а) (независимо от положения переключателя "КОМП-АНТ") в телефонах прослушиваются шумы, а на указателях КУР =90;

б) в режиме "Антенна" - в телефонах прослушиваются позывные ПРС, а на указателях КУР=90;

в) в режиме "Компас" -  в телефонах прослушиваются позывные ПРС, а на указателях КУР текущее значение курсового угла этой радиостанции.

7. Какова индикация работы АРК-25 при настройке на работающую ПРС?

а) (независимо от положения переключателя "КОМП-АНТ") в телефонах прослушиваются шумы, а на указателях КУР =90;

б) в режиме "Антенна" -  в телефонах прослушиваются позывные ПРС, а на указателях КУР=90;

в) в режиме "Компас" -  в телефонах прослушиваются позывные ПРС, а на указателях КУР текущее значение курсового угла этой радиостанции.

4 УКВ РАДИОКОМПАС АРК-УД:

НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП РАБОТЫ

Радиокомпас предназначен для приема сигналов и определения КУР на аварийные радиостанции самолетов, потерпевших аварию.

АРК–УД может принимать сигналы от аварийных радиостанций, работающих в режимах непрерывного и импульсного излучения.

Упрощенная структурная схема АРК-УД приведена на рис. 4.1.

Принцип действия АРК-УД аналогичен принципу действия средневолнового радиокомпаса (АРК-15М), за исключением некоторых особенностей, связанных с наличием двух независимых каналов: канала обнаружения и канала привода. Оба канала имеют раздельные антенные системы, свои приемные устройства с общим устройством поиска и автоподстройки частоты.

Рис. 4.1. Упрощенная структурная схема АРК-УД

где АК – антенный коммутатор. СИ «УП», СИ «ШП», СИИ – соответственно, схемы индикации широкой полосы, узкой полосы и импульсов.

АС – амплитудный селектор.

СПИС – схема преобразования импульсного сигнала.

Г№3 –  третий гетеродин.

ГВК – генератор встроенного контроля.

ФД – фазовый детектор.

Г30Гц – генератор 30 Гц.

Пр.400Гц – преобразователь 400 Гц.

Канал обнаружения обеспечивает прием сигналов на ненаправленную антенну (АНТ обн.), их преобразование в приемнике (ПРМ обн.), прослушивание речевой информации или тональных сигналов в телефонах, а также индикацию режимов работы аварийной радиостанции (импульсный режим или режим непрерывного излучения). По загоранию сигнальных ламп «ШП» - широкая полоса, «УП» - узкая полоса или «И» - импульсный,  прослушиванию в телефонах авиагарнитуры тонального сигнала 1000 Гц (режимы «ШП» или «УП») или 300 Гц (режим «И») пилот определяет режим работы аварийной радиостанции, после чего переводит радиокомпас по каналу привода в соответствующий режим.

В канале обнаружения, схемы индикации широкой или узкой полосы (СИ ШП, СИ УП) являються выпрямительными устройствами,  с нагрузки которых снимаются постоянные напряжения. При приеме сигналов от радиостанций, работающих в импульсном режиме, на выходе приемника (ПРМ обн.), образуется последовательность импульсов. Данная последовательность преобразуется с помощью амплитудного селектора (АС) и схемы индикации импульсов (СИИ) в постоянное напряжение, которое приводит к загоранию лампы «И».

Канал привода обеспечивает прием сигналов на рамочную и ненаправленную антенны и служит для автоматического определения КУР аварийных радиостанций.

В АРК-УД для измерения КУР используется метод внутренней амплитудной модуляции. В качестве антенны направленного действия применяется рамочная антенна. Приемник (ПРМ прив.) построен по схеме супергетеродинного преобразования с двумя преобразованиями частоты при широкополосном приеме и тремя преобразованиями – при узкополосном. При установке на пульте управления переключателя режимов в положение «УП», к третьему смесителю приемника подключается третий гетеродин Г№3. Третье преобразование по частоте позволяет увеличить предельную чувствительность по приводу.

Принцип работы АРК-УД по определению КУР несколько отличается от ранее рассмотренных.

Так как антенны направленного и ненаправленного приема работают на общую нагрузку, то образуется суммарная диаграмма направленности антенн, которая имеет форму кардиоиды (рис. 4.2, а). При работе с аварийной радиостанцией №1 на нагрузке образуется напряжение, амплитуда которого составляет Uр1 (на кардиоиде  амплитудное значение указано стрелкой).

Рис. 4.2. Суммарная диаграмма направленности двух антенн

При изменении фазы сигнала рамочной антенны на 180º, положение кардиоиды изменится на противоположное (рис. 4.2, б). Соответственно, амплитуда напряжения Uр2 больше (на кардиоиде величина стрелки больше стрелки при первоначальном положении). При работе с аварийной радиостанцией №2 амплитуды напряжений для двух положений кардиоиды одинаковые, а для радиостанции №3 амплитуда для первого положения кардиоиды больше второго.

В схеме АРК-УД изменение фазы или коммутация производится в антенном коммутаторе (АК) под воздействием генератора Г30Гц. Коммутация заключается в изменении на 180º направления тока через нагрузочное сопротивление.

Для пояснения принципа работы АРК-УД, на рис. 4.3 приведены временные диаграммы сигналов для трех положений аварийных радиостанций, указанных на рис. 4.2.

Таким образом, в результате коммутации фазы сигнала рамочной антенны, на выходе антенного коммутатора образуются амплитудно – манипулированные колебания Uак. Разница в амплитуде (между большим и меньшим значением) зависит от направления, а полярность огибающей – от стороны прихода радиоволн.

Рис. 4.3. Временные диаграммы сигналов в АРК-УД

При совпадении «нулевого» приема рамочной антенны с направлением прихода радиоволн (радиостанция №2) разница по амплитуде равна нулю.

С выхода приемника снимается огибающая частотой 30 Гц, начальная фаза которой равна 0º для первой радиостанции и 180º– для третьей. В фазовом детекторе (ФД), в результате сравнения сигналов с выхода УНЧ канала рамки и опорного от генератора (Г30Гц) по фазе и амплитуде, образуется постоянное напряжение соответствующей полярности и амплитуды. Соответственно, для радиостанции №2 сигнал 30 Гц на выходе приемника и ФД отсутствует.  

Так как в АРК-УД частота  работы двигателя 400 Гц, то введен преобразователь (Пр.400Гц), на выходе которого образуется напряжение частотой 400 Гц. Начальная фаза и амплитуда выходного напряжения определяется соответственно полярностью и амплитудой  напряжения ФД.

При отработке КУР вращение двигателя передается на поворот рамки и стрелки указателя КУР.

В импульсном режиме отработка КУР будет производиться лишь при условии достаточного уровня сигнала на выходе амплитудного селектора (АС), поэтому сигнал разрешения на отработку КУР выдается схемой преобразования импульсного сигнала (СПИС).

Кривая радиодевиации в УКВ и ДЦВ диапазонах носит незакономерный характер и может быть разной на различных частотах. Но, при направлении продольной оси самолета на радиомаяк, радиодевиация минимальная.

При нажатии на пульте управления кнопок «Л АНТ. П.», «Л» или «П» от генератора Г30Гц через усилитель УНЧ на ФД подаются напряжения частотой 30 Гц, начальной фазой 180º или 0º. В результате стрелка указателя поворачивается влево или вправо.

Для оперативной проверки работоспособности АРК-УД имеет схему встроенного контроля. При нажатии на пульте управления кнопки «КОНТР» на выходе генератора встроенного контроля (ГВК) образуются ВЧ сигналы частотой 121,5 МГц или 243 МГц. Форма сигналов импульсная с частотой повторения 300 Гц в импульсном режиме и 1000 Гц – в остальных. Сигналы поступают на измерительную линию, являющуюся источником электромагнитных колебаний. Прием этих колебаний рамочной и ненаправленной антеннами приводит к отработке КУР = (180±5)º, а прием антенной обнаружения - к звуковой и световой индикации по каналу обнаружения.

Контрольный тест

1. Каким образом пилот определяет, что аварийная радиостанция работает в импульсном режиме?

а) на пульте управления горит лампа «УП» и в телефонах сигнал 300 Гц;

б) на пульте управления горит лампа «И» и в телефонах сигнал 300 Гц;

в) на пульте управления горит лампа «ШП» и в телефонах сигнал 1000 Гц;

г) на пульте управления горит лампа «И» и в телефонах сигнал 1000 Гц.

2. Сколько антенн (и их наименование) применяется в АРК-УД?

а) две: антенна обнаружения и рамочная антенна;

б) три: антенна обнаружения, ненаправленная антенна и рамочная  антенна;

в) две: рамочная антенна и ненаправленная антенна;

г) две: антенна обнаружения  и ненаправленная антенна.

3. Исходное положение рамки – вдоль продольной оси самолета. КУР на аварий-

ную радиостанцию составляет 250º. Укажите № временной диаграммы (рис. 4.3) на выходе антенного коммутатора.

4. Исходное положение рамки – вдоль продольной оси самолета. КУР на аварий-

ную радиостанцию составляет 300º. Укажите № временной диаграммы (рис. 4.3) на выходе приемника привода.

5. Исходное положение рамки – вдоль продольной оси самолета. КУР на аварий-

ную радиостанцию составляет 120º. Укажите № временной диаграммы (рис. 4.3) на выходе фазового детектора.

6. Исходное положение рамки – вдоль продольной оси самолета. КУР на аварий-

ную радиостанцию составляет 200º. Укажите № временной диаграммы (рис. 4.3) на выходе преобразователя 400 Гц.

7. Исходное положение рамки – вдоль продольной оси самолета. КУР на аварий-

ную радиостанцию составляет 0º. Укажите № временной диаграммы (рис. 4.3) на выходе антенного коммутатора.

8. Укажите № временных диаграмм (рис. 4.3) на выходе УНЧ при нажатии  на пульте управления кнопки «АНТ Л» и кнопки «АНТ П.».

9. Укажите № временных диаграмм (рис. 4.3) на входах фазового детектора при нажатии  на пульте управления кнопки «АНТ Л» и кнопки «АНТ П.».

10. В схеме АРК-УД отсутствует генератор 300 Гц или 1000 Гц. Что является источником данных сигналов в режиме «Контроль»?

а) ГВК, который формирует ВЧ последовательность импульсов с частотой 300 Гц или 1000 Гц в зависимости от режима работы;

б) генератор Г30Гц, частота которого преобразуется в режиме «Контроль» соответственно в 300 Гц или 1000 Гц в зависимости от режима работы;

в) бортсеть напряжением 400 Гц, частота которого преобразуется в режиме «Контроль» соответственно в 300 Гц или 1000 Гц в зависимости от режима работы;

г) внешняя аварийная радиостанция.

11. Сколько преобразований по частоте осуществляется в приемнике привода в режиме «ШП» и в режиме «УП»?

а) одно - «ШП», три – «УП»;

б) два - «ШП», одно – «УП»;

в) три - «ШП», два – «УП»;

г) два - «ШП», три – «УП».

4.1 Основные ТТД АРК-УД

  1.  Рабочие частоты (таблица 4.1):

Таблица 4.1

Каналы

1

2

3

4

5

6

УКВ, МГц

114.166

114.333

114.583

121.5

123.1

124,1

ДЦВ, МГц

243

-

-

-

-

-

2. Дальность действия при высоте полета 3000 м;

- в УКВ диапазоне, на менее - 100 км;

- в ДЦВ диапазоне, не менее - 75 км.

  1.  Предельная чувствительность по приводу (при возврате стрелки указателя КУР в сектор 13° со скоростью 15 град/с) в режимах:

- “ШП”,  не хуже - 25 мкВ/м;

- “УП”,  не хуже - 10 мкВ/м;

- “И”,  не хуже - 75 мкВ/м.

4. Реальная чувствительность канала обнаружения, не хуже 3 мкВ.

5. Средняя скорость автоматической отработки КУР не менее 30 град/с.

  1.  Инструментальная погрешность определения КУР на КУР = 0° не более 3°.

4.2 АРК-УД: назначение органов управления и индикации

Рис. 4.4. Пульт управления АРК-УД

На пульте управления АРК-УД (рис. 4.4) расположено:

1. Переключатель режимов работы на 5 положений: “ВЫКЛ.”, “УП”, “ШП”, “И” и “РП” - для выключения электропитания (“ВЫКЛ”) и включения соответствующего режима работы. Положение “РПК” (радиополукомпас) не задействовано.

2. Три сигнальные лампы - для индикации режима излучения пеленгуемой аварийной радиостанции:

“ШП” - работа в широкой полосе по каналам радиостанций непрерывного излучения;

“УП” - работа в узкой полосе по сигналам радиостанций непрерывного излучения;

“И” - работа по сигналам радиостанций, работающих в импульсном режиме.

3. Переключатель “ЧУВСТВИТ. Б-М” - для переключения чувствительности приемника.

4. ПереключательКАНАЛЫ” на 6 положений - для переключения фиксированных рабочих частот радиокомпаса.

5. Переключатель “УКВ-ДЦВ” - для включения фиксированной частоты 114,166 МГц или 243 МГц на первом канале.

6. Ручка регулятора уровня громкости прослушиваемых сигналов.

7. Кнопка  “АНТ. Л-П” - для дистанционного управления вращением рамочной антенны.

8. Кнопка “КОНТР” - для включения системы встроенного контроля.

Индикация КУР производится на таких же индикаторах, что и для средневолновых АРК.

4.3 Проверка работоспособности АРК-УД

Проверка работоспособности АРК-УД осуществляется с помощью системы встроенного контроля (нажата кнопка «КОНТР») в режимах «ШП», «УП» и «И»  на частотах 121,5 МГц и 243 МГц.

Проверка работы канала обнаружения осуществляется по загоранию сигнальных ламп «ШП», «УП» или «И»,  прослушиванию в телефонах авиагарнитуры тонального сигнала 1000 Гц (режимы «ШП» или «УП») или 300 Гц (режим «И») и регулировке громкости этого сигнала.

Проверка работы канала привода осуществляется по точной отработке стрелкой указателя КУР контрольного значения КУР=(180±5)º или (180±10)º, в зависимости от указателя КУР.

Особенности эксплуатации

1. На больших удалениях от пеленгуемой аварийной радиостанции, работающей в  режиме непрерывного излучения, использовать режим «УП”.

2. При небольших удалениях от пеленгуемой радиостанция переключатель “ЧУВСТВ. Б-М” устанавливать в положение “М”, что приводит к уменьшению автоколебаний стрелки указателя КУР.

3. При работе радиопередатчиков KB и УКВ диапазонов снимать отсчет с указателя КУР не рекомендуется.

  1.  Радиодевиация АРК-УД минимальная при совпадении продольной оси самолета с направлением на радиостанцию.

Контрольный тест

1. Укажите положение переключателя «КАНАЛЫ» и переключателя «УКВ – ДЦВ» для приема сигналов от аварийной радиостанции на частоте 121,5 МГц?

а) «1», «УКВ»;

б) «4», «ДЦВ»;

в) «4», «УКВ»;

г) «5», «ДЦВ»;

д) «1», «ДЦВ».

2. Укажите положение переключателя «КАНАЛЫ» и переключателя «УКВ – ДЦВ» для приема сигналов от аварийной радиостанции на частоте 243 МГц?

а) «1», «УКВ»;

б) «4», «ДЦВ»;

в) «4», «УКВ»;

г) «5», «ДЦВ»;

д) «1», «ДЦВ».

3.Укажите возможные положения переключателя «КАНАЛЫ» и переключателя «УКВ – ДЦВ» для проверки работоспособности АРК-УД в режиме «Контроль»?

а) «1», «УКВ»;

б) «4», «ДЦВ»;

в) «4», «УКВ»;

г) «5», «ДЦВ»;

д) «1», «ДЦВ».

4. В каком режиме работы дальность определения КУР аварийной радиостанции больше (радиостанция в пределах прямой видимости)?

а) «ШП»;

б) «УП»;

в) «И».

5. Какова индикация работоспособности АРК-УД в режиме «Контроль»?

а) КУР=(90±5)º или (90±10)º, в зависимости от указателя КУР, в телефонах авиагарнитуры тональный сигнал 1000 Гц или 300 Гц;

б) КУР=(180±5)º или (180±10)º, в зависимости от указателя КУР, в телефонах авиагарнитуры тональный сигнал 1000 Гц или 300 Гц;

в) КУР=(135±5)º или (135±10)º, в зависимости от указателя КУР, в телефонах авиагарнитуры тональный сигнал 1000 Гц или 300 Гц;

г) КУР=[(45±5º) или  (55±5º) или (35±5º)] или [(45±10º) или  (55±10º) или (35±10º)], в зависимости от указателя КУР, в телефонах авиагарнитуры тональный сигнал 1000 Гц или 300 Гц;

5 НАЗЕМНЫЕ РАДИОПЕЛЕНГАТОРЫ

5.1 Назначение АРП, принцип работы

Наземные радиопеленгаторы (рис. 5.1) предназначены для приема сигналов и определения пеленга на бортовые УКВ радиостанции.

Как известно, радиопеленгом называется угол между северным направлением меридиана самолета или радионавигационной точки (РНТ) и направлением на РНТ или на самолет. Радиопеленг от самолета на РНТ называется истинным (магнитным) пеленгом радиостанции (ИПР или МПР), от РНТ на самолет - истинным (магнитным) пеленгом самолета (ИПС или МПС).

Радиопеленгаторы, применяемые на пунктах ОВД, предназначены в основном для индивидуального опознавания воздушного судна на индикаторах РЛС. При нажатии на кнопку «РАДИО» на штурвале (рис. 5.1), производится запуск передатчика УКВ радиостанции. Радиоволны принимаются антенной АРП. С выхода радиопеленгатора сигналы радиопеленга поступают на индикаторы АРП (как правило, стрелочного типа) и на индикатор РЛС.  На экране индикатора РЛС линия пеленга отображается в виде сплошной или пунктирной линии, проходящей через ту метку воздушного судна, на борту которого нажата кнопка «РАДИО».

В гражданской авиации широко применяется доплеровские радиопеленгаторы АРП-75 и АРП-80.

Рис. 5.1. К назначению УКВ радиопеленгатора

Принцип работы радиопеленгаторов основан на эффекте Доплера.

Как известно, эффект Доплера проявляется при движении излучателя относительно точки приема или же, при перемещении точки приема относительно излучателя. Поэтому, если в поле излучения такого источника передвигать антенну, то к его частоте будет добавляться составляющая (частота Доплера FД), которая зависит от скорости и направления перемещения антенны.

Если эту антенну вращать по кругу, то добавленная доплеровская составляющая частоты будет изменяться по синусоиде.

Рассмотрим пример вращения антенны относительно точки вращения с радиусом R для пеленга самолета α=0º (рис. 5.2). Точку излучения (радиостанция самолета) примем неподвижной. За начало отсчета примем положение антенны в точке 1. При перемещении антенны из точки 1 в точку 2 со скоростью вращения Fвр (VАНТ- вектор скорости) радиальная составляющая Vr ее скорости изменяется от нуля до Vr2, изображенного на рисунке.

Для последующих положений антенны в точках 2…12 радиальная составляющая скорости изменяется, достигая максимального значения в точках 4 и 10 (φ=90º и φ=270º) и меняет свое направление (знак) с точки 7 (при 180º < φ < 360º).

Рис. 5.2. Вращение антенны в поле излучения радиостанции самолета по окружности (пеленг самолета 0º)

На рис. 5.2, б приведен график изменения радиальной составляющей скорости Vr. Зависимость радиальной составляющей скорости от угла поворота антенны определяется следующим выражением:

Vr = VАНТ·sinφ = 0,       (5.1)

где φ - угол поворота антенны.

Соответственно, частота принимаемого сигнала также изменяется по закону синуса: уменьшается при движении излучателя в пределах  0º<φ< 180º и увеличивается при 180º<φ<360º. Максимальное изменение частоты будет при углах поворота антенны в районах φ=90º и φ=270º. Изменение частоты принимаемого сигнала по отношению к частоте излучателя является частотой Доплера. График изменения частоты Доплера от угла поворота антенны приведен на рис. 5.2, в. Как видим, начальная фаза зависимости частоты Доплера от времени (угла поворота излучателя) составляет 0º.

Рис. 5.3. Вращение антенны в поле излучения радиостанции самолета по окружности (пеленг самолета 270º)

На рис. 5.3 рассмотрен случай изменения радиальной составляющей скорости перемещения антенны для положения самолета на западе (пеленг самолета α=270º). За начало отсчета также принято положение антенны в точке 1. Как видим, в этом случае начальная фаза зависимости частоты Доплера от времени (угла поворота излучателя) уже составляет 270º.

Таким образом, начальная фаза зависимости частоты Доплера от времени (угла поворота излучателя) определяется пеленгом на самолет. В общем случае, значение частоты Доплера, вследствие вращения антенны по окружности составляет:

Fд(t)=2π ·Fвр.·R·sin( 2π·Fвр.·t - α) / λ,      (5.2)

где R - радиус вращения излучателя;

Fвр – скорость вращения антенны;

α - пеленг самолета;

λ- длина волны высокочастотных колебаний.

В приемнике можно выделить данный закон изменения частоты в виде напряжения или сигнала, изменяющегося с частотой вращения антенны. Выделение осуществляется сравнением по частоте ВЧ колебаний, снимаемых с вращающейся антенны и колебаний с ненаправленной антенны. Фаза выделенного сигнала зависит от направления на самолет и потому данный сигнал  называется сигналом «переменная фаза». Измерить фазу этого сигнала можно только сравнением с фазой другого опорного сигнала, фаза которого не зависела бы от пеленга самолета. Поэтому сигнал называется сигналом «постоянная фаза». В радиопеленгаторе сигнал «постоянная фаза» формируется опорным генератором.

Радиопеленгатор регулируется таким образом, чтобы фазы сигналов совпадали в направлении на север. В любом другом направлении фаза сигнала «переменная фаза» отстает от фазы сигнала «постоянная фаза» на угол между этим направлением и направлением на север. Следовательно, измерив величину такого отставания можно определить пеленг самолета (рис. 5.4).

Антенная система радиопеленгатора АРП-75 состоит из 16 вертикально-симметричных полуволновых вибраторов, равномерно расположенных по окружности радиусом 1,6м, образующих кольцевую решетку (рис. 5.1), в центре которой расположена центральная (ненаправленная) антенна - вертикальный несимметричный вибратор. Вследствие поочередного подключения вибраторов к общей нагрузке (частота коммутации 525 Гц), производится имитация вращения точки приема относительно центра вращения, что приводит, вследствие эффекта Доплера, к изменению частоты принимаемого сигнала. В этом случае псевдо-доплеровский эффект заключается в том, что в момент коммутации скачкообразно изменяется фаза принимаемого сигнала, а совокупная кривая изменения фазы, состоящая из дискретных точек, повторяет доплеровскую огибающую.

Рис. 5.4. Фазовые соотношения между сигналами «постоянная фаза» и «переменная фаза» для разных пеленгов самолета

Все современные аэродромные радиопеленгаторы построены по такому квазидоплеровскому принципу и поэтому относятся к фазовым доплеровским радиопеленгаторам.

5.2 Основные ТТД радиопеленгаторов и факторы,

влияющие на точность пеленгования

Основные ТТД радиопеленгаторов

Таблица 5.1

Наименование параметра

АРП-75

АРП-80

Диапазон частот,                          МГц

Количество рабочих каналов

Количество резервных каналов

Количество одновременно пеленгуемых ВС

Погрешность пеленгования,        град

Зона обзора в вертикальной области, град

Дальность действия, км при высоте ВС, м

150

300

1000

3000

Время измерения пеленга не менее, с

118-136

8

2

1…8

1

38

Нет свед.

100

180

300

1

118-136

1или 2

1или 0

1…2

1,5

60

50

60

120

200

1

На точность пеленгования доплеровских АРП влияют в основном переотражения от местных объектов, а также сигналы, близкие по частоте к рабочей частоте АРП. Поэтому, радиопеленгаторы устанавливают в зоне аэродрома, на местности свободной от переизлучателей (линии электропередачи, высотные сооружения, деревья…) с учетом требований по обеспечению электромагнитной совместимости.

Контрольный тест

1. На индикаторе РЛС (рис. 5.1) калибрационные метки дальности расположены через 50 км. Определить координаты ВС, на борту которого нажата кнопка «РАДИО»?

а) азимут 255º, удаление 175 км;

б) азимут 53º, удаление 100 км;

в) азимут 97º,   удаление 170 км;

г) азимут 345º, удаление 170 км.

2. Определите начальную фазу зависимости изменения радиальной составляющей скорости для условий рис. 5.2, если вращение приемной антенны будет против  часовой стрелки?

а) 0º;

б) 90º;

в) 180º;

г)270º.

3. Определите начальную фазу зависимости изменения частоты Доплера от угла поворота антенны для условий рис. 5.3, если вращение приемной антенны будет против часовой стрелки?

а) 0º;

б) 90º;

в) 180º;

г) 270º.

4. Определите максимальное значение радиальной составляющей скорости для АРП -75?

а) 525 м/с;

б) 189 км/с;

в) 189 м/с;

г) 5,2 км/с.

5. Определите максимальное значение частоты Доплера для АРП -75? (λ=2,5 м для f =120 МГц).

а) 210 Гц;

б) 75,6 кГц;

в) 75,6 Гц;

г) 2,08 кГц.

6. Погрешность пеленгования АРП-75 составляет:

а) ±2º;

б) ±1º;

в) ±1,5º;

г) ±3º.

Библиографическое описание

1. А.А. Сосновский, И.А. Хаймович. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Справочник. - М.: Транспорт, 1987. - 256с.

2. П.В. Олянюк, Г.П. Астафьев, В.В. Грачев. Радионавигационные устройства и системы гражданской авиации. - М.: Транспорт, 1983. - 194с.

3. А.П. Бамбуркин, В.Н. Неделько, С.Н. Неделько, М.И. Рубец.

Аэронавигационные радиотехнические системы. – Кировоград: ГЛАУ, 2002. - 520с.

4. Бамбуркин А.П., Кудрясов И.Е., Хафизов А.В. Радиосветотехнические средства УВД и воздушной навигации. - М.: Воздушный транспорт, 1982. - 134с.

5. Автоматический радиокомпас АРК-22. Руководство по технической эксплуатации. 1.244.028 РЭ.-243с.

6. Ан-148-100. Руководство по летной эксплуатации. - 1002с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21242. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ В ЭЭС 46 KB
  3 АЧР – автоматическая частотная разгрузка. Лист 2 АВТОМАТИКА ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ АЧР Снижение частоты в энергосистеме всего на несколько герц может привести к полному расстройству работы ЭЭС. ТРЕБОВАНИЯ К АЧР 1 Отключаемая мощность должна быть достаточной для ликвидации наибольшего из возможных дефицитов мощности. 2 АЧР должна полностью исключать возможность появления лавин частоты то есть должна быть исключена возможность понижения частоты ниже порога 45 Гц.
21243. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА. ЧАСТЬ 1 (РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ) 249.5 KB
  ЧАСТЬ 1 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Книги: Чернобровов Н. Релейная защита. Расчёт релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Первую задачу решают устройства релейной защиты РЗ и резервирования отказов выключателя УРОВ.
21245. ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ 2.14 MB
  Защита строится на максимальных токовых реле. Схема МТЗ в двухфазном двухрелейном исполнении на постоянном оперативном токе с независимой выдержкой времени показана на рис.7: KA – максимальные реле тока РТ40 KT – реле времени KL – промежуточное реле KH – указательное реле Q – блокконтакт выключателя YAT – катушка привода отключения выключателя. и реле;  по принципу воздействия на выключатель прямого или косвенного;  по виду оперативного тока;  по виду используемой характеристики выдержки времени зависимая tс.
21246. ТОКОВАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ЗАЩИТА 288.5 KB
  1 При К1 должны отключиться выключатели 1 и 2 время действия защиты. Для селективного действия простой токовой защиты необходимо ввести контроль еще одной величины – направления мощности КЗ. Максимальный момент на реле для надежного действия защиты. Если КЗ происходит вблизи места установки защиты то изза понижения напряжения может не хватить мощности ля срабатывания реле направления мощности только при трёхфазных КЗ.
21247. ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С БОЛЬШИМ ТОКОМ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ (СЕТИ 110 КВ И ВЫШЕ) 169 KB
  Поэтому была разработана особая защита от однофазных замыканий которая получила название защиты нулевой последовательности. Она выполняется в виде токовой максимальной защиты и токовой отсечки реагирующих на основной признак короткого замыкания на землю – ток нулевой последовательности. Лист 19 ФИЛЬТР ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ Токовый орган токовой защиты нулевой последовательности подключается к фильтру тока нулевой последовательности. Это позволяет добиться более высокой чувствительности защиты по сравнению с токовыми защитами...
21248. Сутність і предмет аудиту 136.5 KB
  Сутність і предмет аудиту 1. Необхідність місце та роль аудиту в системі управління. Сутність об’єкт предмет і методи аудиту. Класифікація аудиту.
21249. Цель и общие принципы аудита 53 KB
  Нормативно правовое обеспечение аудиторской деятельности. Управление аудиторской деятельностью. Закон Об аудиторской деятельности 5. Закон Об аудиторской деятельности 6.
21250. АУДИТОРСЬКИЙ РИЗИК ТА ОЦІНКА СИСТЕМИ ВНУТРІШНЬОГО КОНТРОЛЮ Й АУДИТУ 111.5 KB
  Ризик системи внутрішнього контролю. ОЦІНКА СИСТЕМИ ВНУТРІШНЬОГО КОНТРОЛЮ Й АУДИТУ Організація внутрішнього контролю й аудиту. Мета та завдання вивчення системи внутрішнього контролю й аудиту.