Самолетные радиолокаторы

Радиолакацией называется область радиотехники, использующая для обнаружения и определения местоположение воздушных, надводных и наземных объектов явления отражения и излучения электромагнитных волн этими объектами.

Методы радиолокации

Импульсное излучение. При таком методе периодически посылаются кратковременные сигналы с большими паузами между ними и затем принимаются отраженные сигналы от объекта в периоды между очередными посылками сигналов (импульсов).

Импульсный метод характеризуется: длительностью импульса т; периодом Т или частотой F повторения импульсов; энергией в импульсе; мощностью в импульсе и средней мощностью.

Минимальная дальность обнаружения радиолокационной станции

Энергию, переносимую импульсом радиоволн, называют энергией в импульсе. Мощность, развиваемая передатчиком в течение длительности импульса, называется мощностью в импульсе Р.

Средней мощностью передатчика является мощность, которую он развивал бы, работая непрерывно, при сохранении той же энергии радиоволн

Непрерывное излучение заключается в том, что передатчик и приемник работает по частоте, причем степень отличия зависит от расстояния до объекта. Для уменьшения влияния передатчика на приемник в подобных станциях применяются две антенны: одна для передачи, другая для приема.

Явление Допплера заключается в том, что при перемещении передатчика относительно приемника или же приемника относительно неподвижного передатчика воспринимаемая приемником частота колебаний не совпадает с частотой излучаемых радиоволн.

Разностная частота

Путем измерения можно определить обнаруженного объекта. При помощи этого метода можно находить только движущиеся объекты, но нельзя определять расстояние до объекта и количество находящихся в нем других более мелких объектов.

Этот принцип используется в самолетных радионавигационных станциях для определения путевой скорости самолета и угла сноса. Формула для определения путевой скорости самолета по частоте Допплера имеет вид:

Угол сноса (УС) определяют поворотом антенного устройства в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси при постоянном угле между левым и правым лучами, добиваясь равенства частот отраженных сигналов.

Бортовые радиолокаторы дают возможность решения всех задач самолетовождения.

Опознавать наземные ориентиры удобнее всего при масштабах работы радиолокаторов, близких к масштабам полетных карт. Например, при радиусе экрана 55 мм масштаб изображения 1 : 1 000 000 получается при масштабе дальности 55 км в радиусе экрана.

При применении карт масштаба 1:2 000 000 удобнее всего использовать масштаб радиолокатора, если он предусмотрен конструкцией радиолокатора, если же не предусмотрен, то используют масштаб 100 км.

При помощи подбора контрастности раздельным усилением сигналов высокого и низкого уровней, выбором угла наклона антенны и яркости луча развертки добиваются наиболее четкого выделения радиолокационных ориентиров на экране радиолокатора.

Место самолета (МС) определяется при помощи радиолокатора кругового обзора с вращающейся шкалой пеленгов прокладкой на карте пеленга и дальности от ориентира до самолета с учетом поправки на схождение меридианов, если разность долгот ориентира и МС значительны.

Если на борту стоит радиолокатор секторного обзора, то пеленг самолета получается в результате суммирования курсового угла ориентира и курса самолета.

Поскольку радиолокатор измеряет не горизонтальную, а наклонную дальность, при расстояниях до ориентироз, меньших пятикратной высоты полета, в измерения следует вносить поправку AR. Эта поправка всегда имеет отрицательный знак. Для внесения этих поправок рекомендуется использовать.

Когда наклонная дальность равна высоте полета, то горизонтальная дальность равна нулю. Этим объясняется появление в центре экрана радиолокатора темного пятна с резко обозначенной границей, удаление которой от центра экрана равно истинной высота полета над пролетаемой местностью. Поэтому это пятно называется альмиметральным.

Бортовой радиолокатор может служить непосредственно для определения ортодромическнх координат МС. С этой целью шкалу пеленгов индикатора следует установить по углу упреждения (УУ) самолета относительно его заданного ортодромического путевого угла (ПУ).

Зная ортодромические координаты ориентира относительно промежуточного пункта маршрута ППМ), а также путевой пеленг и расстояние от самолета до ориентира, на линейке можно рассчитать ортодромические координаты самолета относительно последнего ППМ. Для этого треугольный индекс шкалы совмещают с дальностью ориентира от самолета R на шкале 5. Визирную нить совмещают на шкале 3 со значением 90° — ПП и на шкале 5 читают значение R sin (90° — ПП); затем визирную нить совмещают со значением ПП, читая на шкале 5 значение R sin ПП. После этого первое полученное значение вычитают из координаты ориентира хор, а второе — из zop и получают х и z самолета.

Эта же задача, но значительно проще и с большей точностью решается при пролете траверза ориентира.

Такой частный случай решения задачи редко встречается при пользовании радиолокаторами секторного обзора.

При использовании радиолокатора секторного обзора для определения ортодромических координат самолета путевой пеленг ориентира вычисляется по формуле и задача решается так же, как для радиолокатора кругового обзора. При этом рекомендуется визировать ориентиры под возможно большими курсовыми углами.

Наиболее просто путевую скорость полета и угол сноса самолета можно определить по последовательным МС, но этот способ часто недостаточно оперативен для определения УС, так как требует значительной базы для измерений.

Можно использовать несколько других способов, если в поле зрения имеются неопознанные визирные точки, не дающие возможности определить МС.

Визирование точки вблизи курсовой черты. Если хорошо заметная на экране радиолокатора визирная точка ^перемещается вблизи линии курса, то W и УС можно измерить визированием бега этой точки. Такое визирование рекомендуется выполнять в пределах дальности от 60 до 30 км, чтобы избежать высотных погрешностей.

В момент пересечения точкой метки дальности 60 км засекается время и шкала пеленгов точкой «0» устанавливается против курсовой черты, а нить визира — параллельно перемещению точки. Когда точка пересекает метку дальности 30 км, снова засекают время и отсчитывают время пролета базы, после чего определяют W, прибавляя к длине базы поправку за высоту полета для дальности 30 км. Углы сноса отсчитывают по шкале пеленгов, причем отрицательные углы берутся как дополнение до 360°.

Этот способ достаточно точен для измерения углов сноса. Путевая скорость из-за слишком короткой базы измерений определяется с большими погрешностями. Например, при скорости полета 900 км/ч ошибка в измерении времени пролета базы 4 сек дает погрешность в измерении W до 30 км/ч.

Способ прямоугольного треугольника. Этот способ более точен и удобен, чем визирование точки вблизи курсовой черты, и дает больше возможностей для выбора ориентиров для визирования. Ориентиры могут быть не обязательно вблизи курсовой черты.

Установив нуль на шкале пеленгов против курсовой черты и измерив при помощи визира курсовой угол ориентира, а по кольцевым меткам — его дальность, следует включить секундомер. После этого, не меняя положения визирного устройства, необходимо следить за перемещением ориентира на экране до пересечения этим ориентиром перпендикулярной нити визира. В этот момент секундомер останавливают и вновь определяют дальность ориентира по кольцевым меткам. После этого, введя в обе измеренные наклонные дальности поправки за высоту полета из таблицы, рассчитывают на НЛ-10 угол а между положением визирной нити и направлением движения ориентира, а также длину базы измерения S; а и S можно также рассчитать по формулам:

В этом случае угол сноса определяется как разность первого курсового угла ориентира и угла путевая скорость как отношение длины базы ко времени ее пролета

Двукратное пеленгование визирной точки при равных наклонных дальностях. Этот способ является наиболее точным при определении УС и W методом визирования, но требует большей затраты времени, чем предыдущие.

При прохождении хорошо заметной визирной точкой какой-либо кольцевой метки дальности в передней части экрана включают секундомер и измеряют курсовой угол этой точки.

В момент вторичного пересечения этой визирной точкой того же самого кольца дальности в задней части поля обзора секундомер выключают и вторично определяют курсовой угол визирной точки.

После введения в наклонные дальности поправки за высоту полета длину базы измерения определяют по формуле, а путевая скорость W — обычным способом на НЛ-10.

Определение УС по вторичному допплеровскому эффекту методом «остановленная антенна». При некотором опыте в подборе усиления приемника и угла наклона антенны УС этим способом можно измерить за несколько секунд, тем более, что некоторые бортовые радиолокаторы секторного обзора имеют для этой цели специальный режим и дополнительную индикацию. Сущность этого способа заключается в том, что при круговом вращении антенны биения частот не заметны для глаза, так как каждая светящаяся точка быстро проходится лучом развертки и изображается на экране единичной вспышкой с последующим послесвечением. Слабое зрительное впечатление от вторичного допплеровского эффекта остается и при неподвижной антенне радиолокатора в случае значительного несовпадения направления ее излучения с направлением движения самолета. В этом, случае мерцание точек происходит с большой частотой и сглаживается послесвечением экрана. Но если медленно приближать направление антенны к направлению движения самолета, то светящиеся точки начинают вспыхивать все меньшей частотой и с возрастающей амплитудой.

Таким образом, наиболее медленное, но яркое вспыхивание светящихся точек на экране указывает па совпадение направления антенны с направлением движения самолета.

Угол сноса определяется как угол между положением линии развертки на экране при максимальном вторичном допплеровском эффекте и курсовой чертой.

Примечание. При определении УС любым из четырех рассмотренных здесь способов шкалу пеленгов можно устанавливать не на нуль, а по курсу самолета. В этом случае во всех вычислениях КУО заменяется пеленгами ориентиров и в результате решения получится не УС. а фактический путевой угол (ФПУ) самолета (например, ортодромический ФПУ самолета, если шкалу пеленгов установить по ортодромическому курсу самолета).

Порядок замены радиоламп в блоках радиолокатора

• При замене радиоламп в блоках нужно руководствоваться следующим:
• к замене радиоламп приступать только после проверки исправности предохранителей;
• по характеру дефекта определить, в каком блоке следует заменить радиолампу;
• отвернуть замки крепления блока; вытянуть блок на себя и открыть верхнюю крышку;
• по свечению нитей накала в стеклянных радиолампах убедиться, что нити накала целы; убедиться на ощупь, что металлические радиолампы теплые;
• проверить надежность установки радиоламп в ламповых панелях;
• при замене радиолампы необходимо ее осторожно вытащить из панели, а новую лампу вставить, предварительно убедившись, что ключ лампы попал в паз.

Ссыдки по теме:

• Радиотехническая система ТАКАН
• Системы ВРМ-5 и «КОНСОЛ» 1
• Дальномерные радиотехнические системы навигации
• Система дальней навигации "Сайтак" (ЛОРАН-С)
• Инерциальный системы навигации
• Поплавковые интегрирующие гироскопы
• Курсо-глиссадные системы
• Бортовая аппаратура КУРС-МП-1
• Бортовая система БСУ-ЗП
• Навигационный вычислитель
• Навигационный рассчетчик НРК-2
• Самолетные радиолокаторы
• Бортовой радиолокатор «ГРОЗА»
• Радиотехнические системы ближней навигации