Лекция №9

Применение доплеровского измерителя путевой скорости и угла сноса. Навигационные характеристики ДИСС, принцип измерения путевой скорости, угла сноса с помощью ДИСС. Курсо-доплеровское измерение координат ВС, курсо-доплеровский навигационный комплекс.

План:

1. Общие понятия о навигационных элементах полета.

2. Принцип работы ДИСС.

3. Погрешности измерения путевой скорости и угла сноса.

4. Курсо-доплеровское счисление координат ВС.

5. Курсо-доплеровские навигационные комплексы.

Путевая скорость (W) – это скорость воздушного судна (ВС) относительно земной поверхности. Она зависит от воздушной скорости, скорости и направления ветра. Ее можно рассчитать или измерить с помощью технических средств самолетовождения. Путевая скорость измеряется в километрах в час (км/час). Путевую скорость по пройденному расстоянию и времени полета находят по формуле W= S/t. Решение ее на

НЛ-10.

Углом сноса называется угол, заключенный между продольной осью ВС и линией пути. Отсчитывают его от продольной оси ВС до линии пути вправо со знаком плюс и влево со знаком минус. Может быть расчетным и фактическим. Расчетный рассчитывается от ЛЗП, а фактический до ЛФП.

Навигационные элементы полета – путевая скорость и угол сноса в зависимости от располагаемых средств самолетовождения на борту ВС измеряются автоматически непрерывно или дискретно экипажем. Автоматические средства самолетовождения- инерциальные навигационные системы и доплеровские измерители позволяют непрерывно в течении всего полета измерять путевую скорость и угол сноса. Эти средства являются полностью автономными, так как не требуют дополнительного наземного оборудования. При использовании инерциальных навигационных систем путевая скорость и угол сноса вырабатываются автоматически и выдаются на индикаторы обычно по мере необходимости.

Измерение путевой скорости и угла сноса доплеровским измерителем (ДИСС) основано на замере разности частот радиосигналов, излученных радиопередатчиком ДИСС и принятых обратно после отражения их от земной или водной поверхности. Условия отражения радиоволн от земной или водной поверхности оказывают влияние на точность измерения. Для устранения ошибки путевой скорости из-за морского эффекта в ДИСС вводится калибровочная поправка, соответствующая среднему состоянию водной поверхности. Более совершенные ДИСС имеют специальную схему автоматического учета отражающих свойств поверхности.

При изменении режима полета, при наборе высоты и снижении, разгоне и торможении, а также при изменении полетной массы ВС изменяется и угол тангажа. У ДИСС с нестабилизированными антеннами это приводит к изменению наклона диаграммы излучения в вертикальной плоскости и к завышению показаний путевой скорости. Повышение точности измерения путевой скорости по этой причине достигается двумя путями. Наиболее простой из них заключается в переводе ДИСС в режим «ПАМЯТЬ», если продольный крен ВС приводит к возникновению ошибок, превышающих допустимые. Другое направление реализуется в тех ДИСС, расчет путевой скорости у которых выполняется не самим прибором, а бортовой ЦВМ. В этом случае аналитически рассчитать и учесть поправки. При продолжительных поперечных кренах, например при развороте ВС, ДИСС переходит при развороте ВС, ДИСС переходит в режим «ПАМЯТЬ».

Доплеровские измерители непрерывно измеряют угол сноса. Достигается это либо разворотом антенной системы ДИСС по направлению вектора W и отсчетом УС относительно продольной оси ВС, либо аналитически, если антенна закреплена неподвижно, а на борту ВС имеется ЦВМ. При отсутствии на борту ВС ИНС или ДИСС путевая скорость, угол сноса и ФПУ могут определяться в полете экипажем дискретно по мере необходимости с помощью оптических и радиотехнических средств. В основе всех способов дискретного измерения НЭ лежит оценка перемещения ВС относительно земной поверхности.

На контрольном этапе для измерения W и УС экипажу необходимо располагать зафиксированными на полетной карте точками фактических МС. По измеренному расстоянию Sкэ между ни ми и времени полета рассчитывается путевая скорость W= S_КЭ : ( Тк-Тн), где Т_н, Т_к - время пролета начала и конца КЭ. Точность измерения зависит от частных погрешностей определения МС, графической работе на карте и отсчета времени.

Доплеровский измеритель (ДИСС) непрерывно измеряет путевую скорость и угол сноса и выдает их значения на указатель и в автоматическое навигационное устройство, куда поступают также сигналы курса от курсовой системы ВС и истинная воздушная скорость от датчика воздушной скорости. По этим данным АНУ ведет автоматическое счисление пути. Измеритель ДИСС может работать в трех режимах: «Суша», « Море», «Память».

Режим «Суша» включается при полетах над земной поверхностью. Режим «Море» включается при полетах над водной поверхностью. Режим «Память» измеритель не производит измерения путевой скорости и угла сноса, а выдает потребителям запомненные значения этих величин. Измеритель ДИСС имеет систему встроенного контроля, которая обеспечивает контроль работоспособности измерителя при наземных проверках и в полете.

Индикация УС осуществляется постоянно на индикаторе ДИСС, НПП штурмана, а также на приборах НПП пилотов при работе САУ в режимах «Курс» и « Навигация». Индикация путевой скорости осуществляется индикатором ДИСС штурмана. Отражение радиоволн от земной и водной поверхности неодинаково. Над водной поверхностью коэффициент отражения радиоволн значительно меньше, чем над сушей. Поэтому при полете над морем ДИСС занижает измеренную путевую скорость по сравнению с действительной на 1-3,7%. В зависимости от волнения его поверхности. Эта погрешность носит систематический характер, поэтому ее можно уменьшить калибровкой ДИСС, работающего в режимах «Суша» и «Море». Калибровку ДИСС выполняют для средней степени волнения воды. Поэтому путевая скорость, измеренная доплеровским измерителем при полете над морем несколько отличается от фактической в следствии остаточной погрешности.

Указатель путевой скорости и угла сноса ( см.рис.) предназначен для указания текущего значения путевой скорости и угла сноса. При курсо- доплеровском счислении координат используется информация о путевой скорости и угле сноса от ДИСС и курса полета от КС (курсовой системы), а также величина вручную вводимого угла карты (β_к), измеряемого от положительного направления начала отсчета путевого угла ( и курса) до оси. Одновременно значения путевой скорости и угла сноса подаются в навигационный вычислитель, который осуществляет счисление пройденного самолетом пути по осям в ортодромической системе координат. Навигационный вычислитель связан с курсовой системой и задатчиком угла карты. При установку на задатчике МУК= ОЗПМУ координатная ось совмещается с ЛЗП. Сигналы курса ВС, поступающие от курсовой системы , и сигналы угла сноса, поступающего от доплеровского измерителя, складывается и их сумма сравнивается с ОЗПМУ, установленным на задатчике угла карты. В основу работы навигационного вычислителя положено автоматическое определение углового бокового уклонения ВС, т.е. решение равенства:

БУ= ( ОМК+ УС) – ОЗПМУ

Если сумма курса и УС равна ОЗМПУ, то вектор путевой скорости ВС совмещен с координатной осью. Если это равенство не обеспечивается, то вектор W раскладывается навигационным вычислителем на две составляющие. Одна из них направлена по направлению ЛЗП, а другая – перпендикулярно ЛЗП. Суммирование углов и разложение путевой скорости на составляющие по осям происходит непрерывно электромеханическим способом. Полученные составляющие W интегрируются по времени специальными моторчиками, которые и выдают на счетчик координат текущие значения координат места ВС в виде пройденного пути по ортодромии и линейного бокового уклонения.

Контрольные вопросы :

1. Что является навигационными элементами полета ?

2. На чем основано измерение путевой скорости и угла сноса ?

3. В каких режимах может работать ДИСС ?

4. Для чего предназначен указатель путевой скорости ?

5. Как вводится угол карты?

Ключевые слова:

путевая скорость, угол сноса, ДИСС, калибровочная поправка, УПС