Принцип функционирования ВРМ

В настоящее время наибольшее распространение получили ВРМ VOR доплеровского типа (DVOR) и его разновидность - маяки повышенной точности их называют еще прецизионными (PDVOR). По принципу действия они одинаковы и аналогичны принципу действия наземных пеленгаторов доплеровского типа.

На рис.49 представлена схема антенной системы фазового радиомаяка.

Рис.33. Антенная система фазового радиомаяка

Рис. 49. Схема антенной системы ВРМ

Она состоит из неподвижной центральной антенны А₀ и подвижной антенны А₁, которая вращается по окружности радиуса R c постоянной скоростью Ω. Если антенна А₁ излучает сигнал е_{1 =} Е_m1·sin₀t , то в точке приема на ВС этот сигнал будет иметь вид:

е_вс = Е_m·sin₀(t - t_з),

где - t_з = r/c - время запаздывания сигнала при прохождении им расстояния r между ВРМ и ВС.

При вращении антенны А₁ расстояние r изменяется по закону

r = r₀ - R· сos (Ωt - А_вс),

где: R - радиус окружности вращения антенны А₁;

А_вс - азимут ВС;

Ω - угловая скорость вращения антенны А₁ (Ω = 2πF).

Таким образом, принятый на ВС сигнал будет иметь переменную фазу и, как следствие, частоту, которая равна ω = dφ/dt.

Cигнал, принимаемый на ВС, окончательно будет иметь вид

е_вс = E_m· sin { ω₀t - (ω₀/c) ·[r₀ - R· cos (Ωt - А_вс)]}.

Частота этого сигнала будет равна

ω=ω₀ - (2π/ λ) ·Ω·R· sin (Ωt- А_вс).

Таким образом, сигнал, принимаемый на ВС, представляет частотно-модулированное колебание, причем начальная фаза модуляции частоты равна азимуту ВС. Измеряя фазу модуляции можно определить азимут ВС. Поскольку изменение частоты сигналов, принимаемых на ВС, обусловлено доплеровским сдвигом, возникающим из-за движения антенны А₁ относительно ВС, радиомаяки получили название доплеровских.

Неподвижная антенна А₀ служит для излучения опорного сигнала частоты Ω, фаза которого не зависит от азимута ВС относительно маяка.

На борту ВС после приема и преобразования выделяются два сигнала: - опорный U_{оп =} U_m· cos Ωt и “рабочий ” - U_р = U_m·cos(Ωt- А_вс). При А_вс = 0⁰ фазы этих сигналов равны, в любом другом направлении они будут различны. Таким образом, процесс измерения азимута на борту заключается в сравнении фаз двух сигналов - “рабочего” и опорного

А_вс = φ_р - φ_оп.

В реальных маяках механическое вращение боковой антенны А₁ заменяется последовательным подключением вибраторов, расположенных на окружности заданного радиуса R (рис.50). Радиус окружности R = 6,6м, количество вибраторов N = 39. Вибраторы работают попарно (1-21;2-22; …12-32;19-39).

Рис. 50. Схема коммутации вибраторов антенны ВРМ

Прием сигналов РМ VOR на борту осуществляется навигационно-посадочным оборудованием системы "Курс-МП", в котором имеется два независимых канала, позволяющих одновременно измерять МПС по двум РМ. Результаты измерения отображаются с помощью двухстрелочного радиомагнитного индикатора РМИ-2Б или индикаторов аналогичного типа.

В таблице 9 приведены основные эксплуатационно-технические характеристики типовых ВРМ.

Таблица 9