Принцип работы бортового оборудования канала курса

Курсовой радиоприемник (КРП) предназначен для приема, усиления и преобразования сигналов КРМ и выдачи на индикаторы пилотов и в систему автоматического управления (САУ) сигналов, пропорциональных угловому отклонению ВС относительно линии курса. Как правило, КРП выполнен по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты, применена усиленная автоматическая регулировка усиления (АРУ), обеспечивающая независимость амплитуды выходных сигналов при изменении уровня сигналов на входе приемника. Структурная схема КРП приведена на рис.3.14.

 

 

 

Рис.3.14 Структурная схема КРП

 

На входе бортового приемника действуют амплитудно-модулированные колебания

 

Uпрм = m " 90Гц " sin(2π 90t) + m " 150Гц " sin(2π 150t), (3.1)

На нагрузке амплитудного детектора АД выделяются низкочастотные сигналы частотой 90 Гц и 150 Гц. Далее сигналы разделяются с помощью фильтров Ф "90 Гц" и Ф "150 Гц" и поступают на выпрямители В"90 Гц" и В"150Гц".

На выходе фильтров Ф" 90Гц " и Ф" 150Гц " приемника амплитуды напряжений U " 90Гц "и U " 150Гц "пропорциональны соответственно глубинам модуляций m " 90Гц "и m " 150Гц ":

 

U " 90Гц "= k1 m " 90Гц " sin(2π 90t), (3.2)

U " 150Гц "= k1 m " 150Гц " sin(2π 150t), (3.3)

где k1- коэффициент пропорциональности.

На выходе выпрямителей В" 90Гц " и В" 150Гц " получаем токи I " 90Гц " и I " 150Гц "пропорциональные амплитудам напряжений U " 90Гц "" U " 150Гц ".

 

I " 90Гц "= k2 U " 90Гц "; (3.4)

I " 150Гц "= k2 U " 150Гц ", (3.5)

 

где k2 -коэффициент преобразования.

Эти токи поступают на стрелку курса индикатора встречно, следовательно отклонение стрелки курса пропорционально разности этих токов.

Действительно, вычитая токи друг из друга, получаем ток отклонения (или разностный ток),

Iразн.= I " 90Гц "- I " 150Гц= k2 U " 90Гц "- k2 U " 150Гц "= k1 m " 90Гц "

sin(2π 90t)- k1 m " 150Гц " sin(2π 150t)= k3(m " 90Гц "- m " 150Гц "), (3.6)

 

где k3 - коэффициент преобразования, называемый. крутизной характеристики бортового приемника по каналу курса Sк:

Sк= Iразн./ m " 90Гц "- m " 150Гц " (3.7)

 

Как видим из формулы 3.6, величина разностного тока пропорциональна разности глубин амплитудной модуляции m " 90Гц "и m " 150Гц ".

На бленкер курса токи направлены согласно, поэтому бленкер срабатывает при наличии хотя бы одного из этих токов.

Временные диаграммы сигналов, поясняющих принцип работы курсового приемника (КРП), приведены на рис.3.13 для трех позиций самолета рис.3.1.

 

Контрольные вопросы

1. По рис.3.13 укажите номера временных диаграмм сигналов на входе

Приемника для самолета 1 рис.8.1.

2. По рис.3.13 укажите номера временных диаграмм сигналов на выходе

фильтров Ф "90 Гц" и Ф "150 Гц" для самолета 3 рис.8.1.

3. Структурная схема КРП (Рис.3.14). Если бы индикатор курса был подключен

также, как и бленкер, то где находилась бы стрелка курса при положении

самолета на линии курса?

4. Структурная схема КРП (рис 3.14). По рис.3.13 укажите № временных

диаграмм сигналов на выходе выпрямителей В"90 Гц" и В"150 Гц",

соответствующих самолету 1 рис.8.1.

5. Напишите формулы результирующего тока, проходящего через индикатор

курса и бленкер курса.

6. По рис.3.13 укажите № временных диаграмм сигналов на входе приемника,

соответствующих самолету 1 рис.3.12.

 

 

Принцип работы канала глиссады (стандарт ILS, 1, 2 и 3 категорий)

Принцип действия

Диаграмма направленности антенной системы ГРМ (Рис.4.1) в вертикальной

плоскости состоит из 2-х, пересекающихся вдоль линии глиссады, лепестков. Высококочастотное излучение этих лепестков представляет собой АМ колебание.

Частоты огибающих следующие: в верхнем 90 Гц, а в нижнем лепестке 150 Гц

Информативным параметром, в зависимости от положения точки приема,

является разность глубин амплитудной модуляции (РГМ) между сигналами

этих лепестков. В бортовом оборудовании данная разность РГМ преобразуется

в разность амплитуд низкочастотных сигналов 90 Гц и 150 Гц, которая

пропорциональна угловому отклонению ВС от линии глиссады.

При отклонении самолета выше или ниже линии глиссады, РГМ пропорциональна угловому отклонению, что приводит, в конечном счете, к соответствующему отклонению стрелки глиссады.

 

 

Рис.4.1 К принципу действия ГРМ

 

Так как ГРМ размещается в стороне от ВПП, то задаваемая маяком глиссада искривляется у поверхности ВПП. Как показано на рис.4.2 зона РГМ - это прямая линия, проходящая через точку установки маяка и составляющая с горизонтом угол β.

Рис.4.2 Образование криволинейной глиссады

 

Представим, что лепестки диаграммы направленности вращаются в горизонтальной плоскости. Тогда зона РГМ опишет поверхность в виде конуса с центром в точке размещения маяка. Глиссада, задаваемая совместно КРМ и ГРМ, есть линия пересечения плоскости посадочного курса, проходящей через ось ВПП с данной поверхностью зоны РГМ. Эта линия является гиперболой, проходящей на некоторой высоте h над земной поверхностью.

Причем,

h =L ·tg β, (4.1)

 

где L – удаление антенны ГРМ от оси ВПП.

Например, если принять β =2º40´ и L = 150 м, то h = 7 м. Этот пример показывает, что с помощью ГРМ невозможно осуществить снижение самолета до поверхности ВПП. Антенны ГРМ создают в вертикальной плоскости диаграмму направленности в виде пересекающихся лепестков, которые формируются с участием также и земной поверхности. Так как антенны ГРМ расположены на некоторой высоте, то в точку приема приходит прямая радиоволна и радиоволна, отраженная от земной поверхности. В итоге диаграмма направленности получается многолепестковой. В результате пересечения верхнего лепестка "90 Гц" основной зоны излучения и 2-го лепестка "150 Гц " формируется ложная линия глиссады (рис.4.3).

Рис.4.3 Образование ложной линии глиссады

 

При отклонении самолета относительно ложной линии глиссады, поведение стрелки глиссады индикатора будет противоположным поведению стрелки при полете самолета в зоне рабочей глиссады.

Угол наклона ложной глиссады должен быть не меньше 12º относительно рабочей глиссады, и только при сложном рельефе местности допускается ее положение под углом не менее 5º относительно рабочей глиссады.