Autonomní Dopplerovy přístroje a letecké navigační systémy Dopplerův vektor rychlosti a úhloměr driftu (diss) přednáška IRE oddělení. přijímací kanál II. Přehled a analýza podobných systémů

Účel a klasifikace DISS.

LITERATURA

Kontrolní otázky

Cvičení

Najděte obecné řešení a řešení Cauchyho problému parciálních diferenciálních rovnic

2. , .

3. , .

4. , .

8. , .

9. , .

10. , .

1. Uveďte předpoklady, které byly učiněny při odvození rovnice pro kmitání struny.

2. Vyjmenujte síly působící na malý úsek struny.

3. Odvoďte rovnici pro kmitání struny.

4. Napište rovnice podélných a torzní vibrace tyč.

5. Vyjmenujte fyzikální procesy, které se nazývají vlnové procesy.

6. Co je potřeba určit pro jednoznačnou charakteristiku vlnění?

7. Vyjmenujte tři typy okrajových podmínek.

8. Co se nazývá Cauchyho problém?

9. Co se nazývá okrajový problém?

10. Co se nazývá smíšený problém?

11. Odvoďte d'Alembertův vzorec pro řešení Cauchyho úlohy pro vlnovou rovnici.

12. Uveďte fyzikální interpretaci d'Alembertova vzorce.

13. Jak se změní řešení vlnové rovnice v případě polovázané struny. Uveďte fyzikální výklad

14. Jaká je metoda separace proměnných?

15. Formulujte Sturmův-Liouvilleův problém.

16. Co se nazývá vlastní funkce problému?

17. Jaká je vlastní hodnota problému?

18. Při jakých hodnotách parametru l má Sturm-Liouvilleova úloha netriviální řešení.

19. Zapište řešení úlohy Sturm-Liouville.

20. Na základě jakých předpokladů je součet dílčích řešení také řešením?

21. Co nám umožňuje určit počáteční podmínky.

22. Uveďte fyzikální interpretaci získaného řešení.

23. Jak se nazývá stojatá vlna?

24. Jaká je metoda řešení nehomogenní vlnové rovnice?

25. Jak se nazývají jednorozměrné, dvourozměrné a trojrozměrné vlny?

26. Jaký je aritmetický průměr funkce?

27. Získejte Poissonův vzorec pro řešení rovnice kulové vlny.

28. Co je Huygensův princip?

1. Vertogradov V.I. "REO LA". Díl 1.M.: Vojenské nakladatelství, 1979, inv.68.

2. Zápisy z přednášek a skupinové lekce.

Sestavil major __________________________ M. Kovalev.


1. Účel a klasifikace DISS……………………………….5

2. Princip činnosti DISS………………………………………7


Definice pozemní rychlost a skutečný úhel dráhy vždy způsoboval největší potíže při řízení pohybu letadla. Tyto dva základní prvky letu jsou nezbytné pro mrtvé zúčtování a pro autonomní určení skutečné polohy letadla.

Problém určení rychlosti a úhlu driftu lze vyřešit konstrukcí vektorového trojúhelníku. K tomu je nutné mít údaje o rychlosti letu letadla V a rychlosti větru U, což jsou složky vektoru rychlosti W. Údaje o rychlosti letu lze získat pomocí systému vzdušného signálu (AHS), který je na letadle k dispozici. Průběžné získávání dostatečně přesných údajů o rychlosti větru za letových podmínek je obtížný úkol. Proto je velmi obtížné implementovat metodu pro určování pozemní rychlosti a úhlu driftu řešením vektorového trojúhelníku.


Nejvhodnějším způsobem řešení tohoto problému je přímá měření pomocí radionavigačních přístrojů, jejichž činnost je založena na využití Dopplerova jevu - Dopplerova měřiče rychlosti země a úhlu driftu (DISS).

DISS na letadle lze provést formou nezávislého radionavigačního zařízení. V tomto případě lze data získaná z DISS použít k řešení různých problémů souvisejících s bojovým nasazením letadel (například bombardovací úkoly, odpalování raket atd.).

Nejčastěji se však DISS používá jako autonomní navigační systém(ANS), jehož zjednodušené blokové schéma je na snímku č. 2. Součástí ANS je také navigační počítač (NV), kurzový systém (jako zdroj informací o skutečném kurzu letadla), snímač rychlosti vzduchu (AVS) a RSBN.

Na základě dat přijatých z DISS, RSBN, KS a ICE řeší navigační počítač následující úlohy:

· určuje kurz k vybranému bodu trasy;

· určuje aktuální souřadnice letadla;

· vypočítá zbývající vzdálenost a dobu letu k vybranému bodu trasy;

· určuje korekci kurzu, aby se letadlo dostalo na určenou dráhu.

Výstupním zařízením ŘLP je indikátor. Kromě toho jsou data z počítače přiváděna do autopilota (AP). automatické ovládání LOS ANGELES.

DISS lze použít nejen k zajištění letu letadla po trase, ale také k zajištění režimu visení a přistání vrtulníků. Při řešení těchto problémů DISS měří tři složky celkové rychlosti letadla (rychlost vzhledem k zemskému povrchu), včetně vertikální složky (snímek č. 1).

Vzhledem k tomu, že Dopplerovy měřiče jsou automatická zařízení, tzn. fungují bez komunikace s pozemními zařízeními, jejich dosah je neomezený. Tohle je hlavní výhodou DISS.

DISS lze nainstalovat do letadla pro různé účely létající jak při velmi nízké pozemní rychlosti, tak při velmi vysoké. Pro DISS neexistují žádná zásadní omezení rychlosti.

DISS je klasifikován počtem paprsků tvořených anténním systémem a povahou vysílaného signálu.

Podle počtu paprsků: jedno-, dvou-, tří- a čtyřpaprskové DISS (snímek č. 3).

Podle povahy vysílaného signálu všechny DISS jsou rozděleny do 2 skupin:

1. metry s pulzním zářením (výhody: relativní jednoduchost a nezávislost výsledků měření na stabilitě kmitočtu vysílače; nevýhody: dodatečná chyba při letu nad nerovným terénem, ​​nelze měřit vertikální složku plné rychlosti, která je nutná ve vrtulnících a kosmických lodích).

2. měřiče s kontinuálním vyzařováním (výhoda: vyšší citlivost než pulzní DISS; nevýhoda: potíže se zajištěním skenování přijímače a vysílače, což vede k nutnosti použití dvou antén.

DISS s kontinuálním zářením, buď nemodulovanými nebo frekvenčně modulovanými oscilacemi.


Pro měření možnosti navigace DISS využívá Dopplerův efekt. Tento efekt se projevuje změnou frekvence přijímaných vibrací odrážených od zemského povrchu vzhledem k frekvenci emitovaných vibrací DISS umístěného na letadle. Rozdíl mezi těmito frekvencemi se nazývá Dopplerova frekvence nebo Dopplerův frekvenční posun

F D =f PR -f IZL =2V P /l. (1)

kde f PR a f IZL jsou frekvence vysílaných a přijímaných signálů;

l=l ISL – vlnová délka;

V P -radiální rychlost, tzn. rychlost letadla ve směru záření.

Abychom vysvětlili princip fungování Dopplerova měřiče rychlosti a úhlu snosu (DISS), uvažujme nejjednodušší DISS. Funkční schéma jednopaprskového měřiče pracujícího v režimu kontinuálního záření je na snímku č.

Vysílač měřiče generuje sinusové signály vysoká frekvence¦ 0, které vstupují do antény přes směrový rozbočovač a jsou jím vyzařovány směrem k zemi. Rádiové vlny odražené od drsnosti zemského povrchu s Dopplerovým frekvenčním posunem jsou vnímány anténou a přes směrový rozdělovač vstupují do směšovače přijímače. Kromě odražených rádiových signálů ¦ 0 +F D přijímá přijímací směšovač také oslabené přímé rádiové signály z frekvenčního vysílače ¦ 0, které unikly přes rozbočovač. V důsledku vzájemného působení těchto signálů vzniká na výstupu směšovače rozdílové napětí, tj. Dopplerova frekvence F D. Toto napětí se zesiluje a přivádí do měřicího obvodu (měřiče frekvence), který vytváří konstantní napětí U d, velikostně úměrné Dopplerově frekvenci F D. Toto napětí je přiváděno do úchylkoměru, jehož stupnice je odstupňována v jednotkách rychlosti V p.

Ukážeme si, jak pomocí jednopaprskového Dopplerova metru můžete určit pozemní rychlost a úhel driftu letadla.

Předpokládejme, že letadlo provede vodorovný let (V ПZ =0) rychlostí V, pozemní rychlostí V П (připomeňme, že při V ПZ =0 je vektor pozemní rychlosti vodorovné roviny V ПГ roven celkovému vektoru rychlosti V П) a má úhel driftu a (snímek č.). Anténní paprsek necháme ve své výchozí poloze rozvinout vůči vektoru rychlosti vzduchu tak, aby průmět osy paprsku na vodorovnou rovinu svíral úhel b s vektorem V a navíc paprsek byl nakloněn k zemskému povrchu v úhel g. Úhel sklonu paprsku g se měří od horizontály ve vertikální rovině R, procházející osou paprsku. Potom najdeme složku vektoru rychlosti vůči zemi ve směru záření (tj. radiální složku) V r takto:

Proto v souladu se vzorcem pro Dopplerův frekvenční posun (1) píšeme

Měřicí obvod (frekvenční měřič) vytváří napětí U D, úměrné F D:

Kde k- koeficient proporcionality.

Otočením antény ve vodorovné rovině a pozorováním odečtů indikačního zařízení můžete najít polohu antény, při které se napětí U D a tím i posun Dopplerovy frekvence stane maximální. To bude pozorováno při b=a. Pak pro F D MAX dostaneme

Při znalosti úhlu g lze z hodnoty F D MAX určit pozemní rychlost V P a z úhlu natočení antény b vzhledem k podélné ose zařízení, při kterém Dopplerova frekvence dosahuje maxima, lze soudit hodnota úhlu driftu a.

Při kmitání letadla mají jednopaprskové dopplerovské měřiče poměrně velké chyby ve výsledcích měření úhlu driftu a pozemní rychlosti.

Pro zvýšení přesnosti měření pozemní rychlosti a úhlu driftu letadla se používají vícepaprskové DISS. Hojně používaný DISS-7 tedy využívá 4 paprsky, jejichž průměty do vodorovné roviny jsou znázorněny na obrázku na snímku č. 5.

Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že v DISS-7 jsou úhly charakterizující polohu paprsků konstantní a známé, získáme, že složky pozemní rychlosti letadla lze vypočítat pomocí výrazů uvedených na snímku č. 6.

Výpočtem složek plné rychlosti můžete určit rychlost vůči zemi a úhel driftu

Tyto vzorce představují hlavní pracovní algoritmy, na jejichž základě se v palubním počítači nebo v navigačním počítači určují hodnoty pozemní rychlosti a úhlu driftu. Tyto hodnoty však dávají přibližné hodnoty, protože je třeba zvážit:

Vliv odchylky skutečných pozorovacích úhlů paprsků antény od jmenovitých hodnot;

Odchylka skutečné frekvence záření od jmenovitých hodnot;

Posun Dopplerových frekvencí v důsledku povahy odrazné plochy.

Hodnota odchylek úhlů zaměřování paprsku a frekvencí záření od jmenovitých hodnot je uvedena v souhrnném pasu pro počítač.

Hlavním zdrojem chyb v DISS je Dopplerův frekvenční posun v důsledku povahy odrazné plochy (RSS). Příčinou chyb dopplerovského frekvenčního posunu je závislost měrné efektivní odrazné plochy na úhlu dopadu zaměřovacího paprsku na odraznou plochu (viz snímek č. 7).

Dochází k deformaci Dopplerova spektra a posunu jeho maxima směrem k nízké frekvence v důsledku změny koeficientu odrazu v rámci šířky paprsku antény, protože nízké frekvence odpovídají bodům ozářeným pod větším úhlem dopadu než bodům odpovídajícím vysokým frekvencím.

Snímek č. 8 ukazuje charakter změny koeficientu odrazu v závislosti na úhlech dopadu paprsků pro různé OCP.

Koeficient odrazu se nejsilněji mění v závislosti na úhlu dopadu pro mořské hladiny.

V důsledku posunu maximálního výkonu ve spektru odraženého signálu se posune i průměrná Dopplerova frekvence. Velikost posunu průměrné dopplerovské frekvence v důsledku změn OCP je různá a může dosáhnout 0,03Fd, což vede k významné chybě v měření pozemní rychlosti letadla, pokud nejsou přijata žádná opatření.

Velikost posunu průměrné dopplerovské frekvence Δ hop lze určit hodnotou Δσ=σ(γ 2) – σ(γ 1) (viz snímek č. 8). Na základě této závislosti DISS vypočítá kalibrační korekci Δ skok na skok.

V DISS-7 se na základě poměru výkonů přijatého čtvrtého a prvního paprsku DISS vypočítá Δ hop a ve tvaru napětí U hop = kΔ hop se přivede do palubního počítače nebo do navigačního počítače. . Kde k je konstantní měřítko. V DISS-7 se hodnota Uhop pohybuje od 0 do 8,8 V.

2.1.1. Princip činnosti jednopaprskového DISS

Dopplerův měřič rychlosti a úhlu driftu (DISS) letadla je autonomní Dopplerovo navigační a řídicí zařízení určené k zajištění příletu pilotovaného nebo nepilotovaného nosného objektu DISS do bodu se známými souřadnicemi.

Tato příručka popisuje princip činnosti a strukturu Dopplerova měřiče rychlosti a úhlu driftu založeného na standardním rádiovém systému DISS-7.

Problém navigace se obvykle řeší v horizontální rovině. Proto je hlavním zájmem horizontální projekce rychlosti letadla, nazývaná pozemní rychlost.

Pozemní rychlost se skládá ze dvou složek:

rychlost vzduchu, tzn. rychlost letadla vůči vzduchu a rychlost větru, tzn. rychlost pohybu vzduchu vzhledem k zemi. Směr vektoru rychlosti vzduchu se prakticky shoduje se směrem osy letadla. Vektory tvoří tzv. navigační trojúhelník (obr. 2.1).

Roh β mezi směry vektorů se nazývá úhel náběhu nebo úhel driftu.

Nejspolehlivější a nejpřesnější měřicí nástroj β A W je palubní radar, jehož činnost je založena na využití Dopplerova jevu, kdy se rádiové vlny vysílané palubním vysílačem odrážejí od zemského povrchu. Nejjednodušším schématem měření je jednopaprskový dopplerovský radar se šikmým ozářením zemského povrchu pod určitým úhlem V(viz obr. 2.2).

Předpokládejme, že letadlo letí přísně vodorovně a dno se může otáčet ve vodorovné rovině v rámci úhlu ± ψ .

Vzhledem k tomu, že DND má konečné řešení, je na povrchu Země ozářena oblast značné velikosti, která obsahuje mnoho vzájemně nezávislých elementárních reflektorů. Proto se odražený signál svými vlastnostmi blíží „bílému šumu“. Má spojité spektrum, jehož obálka odpovídá tvaru dna. Hodnota průměrné frekvence Dopplerova spektra pro určitý úhel ψ na β =0 je určeno velikostí průmětu vektoru pozemní rychlosti na spodní osu

kde je vektor rychlosti země; λ 0 - vlnová délka vysílače; B- úhel pohledu; ψ - úhel mezi horizontálním průmětem směru záření a podélnou osou letadla.

Význam úhlů B A ψ jsou zřejmé z obr. 2.2. Ze vzorce (2.1) je zřejmé, že kdy B= 90°. V důsledku toho by ozařování zemského povrchu mělo být vždy nakloněno. Typicky B = 60°...70°.

Pokud se směr letu neshoduje s osou letadla, tzn. existuje úhel posunu" β “, pak výraz (2.1) bude mít tvar

Rýže. 2.1. Navigační trojúhelník

B
Ψ

Rýže. 2.2. Jednopaprskový Dopplerův měřič W a p

Měřič jednoho paprsku funguje následovně. Dno se otáčí v horizontální rovině, dokud se nedosáhne maximální hodnoty, která odpovídá β+Ψ =0. V této poloze antény lze určit hodnotu a měřením úhlu mezi ohniskovou osou antény a podélnou osou letadla lze určit úhel driftu β . Takový systém má však řadu výrazné nedostatky. Hlavní jsou následující.

Jak je vidět z Obr. 2.3, nejostřejší závislost na úhlu ( β+Ψ ) je sledován na hodnotách β+Ψ blízko 90°. V oblasti β+Ψ =0 zůstává téměř beze změny. Jednopaprsková měřidla proto neposkytují požadovanou přesnost.

Rýže. 2.3. Polární diagram závislosti F d od (β+ψ)

Při změně úhlu ( β+Ψ ) v obou směrech od nulová hodnota změny dopplerovské frekvence mají stejné hodnoty. Tato okolnost znemožňuje sestrojit schéma pro automatické měření rychlosti a úhlu driftu.

Jednopaprskový Dopplerův přístroj má přísné požadavky na stabilitu frekvence vysílače. f prd během doby zpoždění odraženého signálu t h (krátkodobá stabilita):

, (2.3)

Kde (df ​​​​prd / dt) max / f prd- relativní rychlost posunu frekvence vysílače; Δ w =Δ W/W- relativní chyba při určování rychlosti; t z– doba šíření rádiových vln k zemskému povrchu a zpět.

U jednopaprskových (dvoupaprskových) systémů silně závisí na úhlech náklonu a sklonu. Tedy již při úhlu sklonu = 1° a úhlu V=70° relativní chyba měření Δ W dosáhne 5 %.

Vzhledem k uvedeným nevýhodám jednopaprskových systémů nenalezly tyto systémy uplatnění.

2.1.2. Princip fungování vícepaprskového DISS

Protože vektor rychlosti letadla je určen v obecný případ projekce do tří nekoplanárních (tj. neležících ve stejné rovině) směrů, pak pro určení všech tří složek je nutné vysílat a přijímat signály podél alespoň tří paprsků antény. Nejpoužívanějšími systémy jsou tří- až čtyřpaprskové systémy s , – paprskovým uspořádáním (viz obr. 2.4). Tyto systémy nemají hlavní nevýhody jednopaprskových systémů.

Podívejme se blíže na princip fungování třípaprskového systému. Hodnota Dopplerova frekvenčního posunu je určena rovností (viz obr. 2.4) Obr.

, (2.4)

Kde W S- projekce plné rychlosti letadla na směr záření; λ 0 – vlnová délka signálu vysílaného vysílačem. Úkol měření celkové rychlosti spočívá ve výpočtu jejích tří složek W x, W y, W z, získané ze tří paprsků radarového anténního systému 1, 2, 3 (viz obr. 2.4).

V souřadnicovém systému X, y, z směr záření S určeno úhly γ 0 A δ 0 (obr. 2.4), kde γ 0 – úhel mezi směrem podélné osy letadla 0x a směr záření S, δ 0 – úhel mezi zpětným směrem svislé osy letadla 0 let a projekce S yz směry záření S do letadla y0z. Vektor plné rychlosti lze v souřadnicovém systému letadla rozložit na tři složky: W x, W y, W z. Promítnutí těchto složek celkové rychlosti do směru záření S a když je sečteme, dostaneme

Dosazením (2.5) do (2.4) získáme

Rovnice (2.6) obsahuje tři nezávislé neznámé ( W x, W y, W z) a hodnotu celkové rychlosti lze zcela určit třemi nezávislými rovnicemi typu (2.6), získanými ze tří nekoplanárních svazků anténního systému.

MINISTERSTVO VŠEOBECNÉHO A ODBORNÉHO ŠKOLSTVÍ RUSKÉ FEDERACE

STÁTNÍ LETECKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA UFA
DOPPLEROVA METRY
METODICKÉ POKYNY

NA laboratorní práce podle sekce

"Dopplerovy navigační systémy"
Sestavil: B.K. Metelev

MDT 629.7.052.3 (07)
Dopplerovy měřiče: Pokyny pro laboratorní práci v sekci "Dopplerovy navigační systémy" / Ufimsk. Stát letectví tech. Univerzita; Comp. B.K. Metelev. - Ufa, 1997. - 35 s.

Je zvažován princip činnosti, kontrola obecného výkonu, nastavení a hledání závad v Dopplerově měřiče rychlosti jízdy a úhlu driftu DISS-7.

Určeno pro studenty absolvující výcvik v profilu „Obsluha a opravy radioelektronických zařízení letadel“.
Bibliografie: 3 tituly.

Recenzenti: Dr. Tech. věd, prof. F. Šaimardanov, plukovník V. A. Kuklin
Obsah


Úvod

4

1

Cíl práce

5

2

Teoretická část

5

2.1

Obecná informace a klasifikace dopplerovských měřičů rychlosti a úhlu driftu

5

2.2

Určení, TTD, sada DISS-7

7

2.3

Princip činnosti DISS-7

10

2.4

Provoz DISS-7 podle blokového schématu

15

2.5

Bojové použití DISS-7

24

3

Bezpečnostní opatření při provádění práce

25

4

Laboratorní nastavení

25

5

Pokyny pro pořadí prací

26

6

Testové otázky pro přípravu na práci

26

7

Praktická část. Kontrola parametrů a studium jednotlivých kaskád DISS-7

26

7.1

DISS-7. Lisování blokových integrátorů PK-5

27

7.2

Kontrola a seřízení výstupních parametrů bloku PK-4

28

7.3

Kontrola a seřízení výstupních parametrů jednotky PK-7

29

7.4

Kontrola výkonu měřiče pomocí PAK-DI-7 v manuálním režimu

30

7.5

Úplná kontrola výkon DISS-7 pomocí PAK-DI-7. Kontrola stavu rezervy

31

7.6

Kontrola parametrů spínacích proudů anténního svazku

32

Bibliografie

35

Úvod

Pokyny pro laboratorní práci v části "Dopplerovské navigační systémy" jsou určeny studentům 4. ročníků oborů PE, IIT, ACS, OVI, COMPUTER, CAD.

Tyto instrukce jsou založeny na datech z leteckého Dopplerova měřiče poslední generace. Obsahuje obecné pokyny, účel, princip činnosti, složení, popis činnosti blokového schématu, konstrukční vlastnosti a technická činnost Dopplerova měřiče DISS-7. Mají dostatečný počet ilustrací.
^1 Účel práce.
Upevnit znalosti na téma "Dopplerovské navigační systémy."

Vštěpujte praktické dovednosti při kontrole obecného výkonu, nastavení a hledání typické poruchy v Dopplerově měřiči rychlosti a úhlu snosu DISS-7.

Prozkoumejte procesy probíhající v obvodu Dopplerova měřiče.
^ 2 Teoretická část
2.1 Obecné informace a klasifikace Dopplerových měřičů rychlosti a úhlu driftu
S rozvojem letecké techniky se zvyšují požadavky na přesnost měření letových navigačních parametrů. Problém zvýšení přesnosti vyřešily systémy využívající Dopplerův jev, nazývané Dopplerovy měřiče rychlosti a úhlu driftu – DISS.

Na letounech druhé generace byly instalovány měřiče DISS-1 a DISS-ZS, které měly složitý čtyřpaprskový symetrický anténní systém, vysokou hmotnost, až 78 kg a odpovídajícím způsobem velké rozměry.

Na letounech třetí generace jsou instalovány měřiče DISS-7 a DISS-013, které mají asymetrický čtyřpaprskový a třípaprskový anténní systém, nízkou hmotnost, do 28 kg a malé rozměry.

Dopplerovy měřiče lze klasifikovat podle hlavních parametrů:

A) podle povahy vysílaného signálu:

1) pulzní záření;

výhody:

Relativní jednoduchost;

Nezávislost výsledků měření na stabilitě kmitočtu vysílače;

Jedna anténa;

nedostatky:

Zvýšená chyba naměřených hodnot při letu nad nerovným terénem;

Neschopnost měřit vertikální složku rychlosti;

2) kontinuální záření;

výhody:

Zvýšená citlivost měřiče při stejném výkonu emitovaného signálu oproti pulzní metodě;

Malá chyba v naměřených hodnotách při letu nad nerovným terénem;

Možnost měření vertikální složky rychlosti.

Nevýhoda: potřeba dvou antén;

B) podle typu anténních systémů:

1) jednopaprskové dopplerovské měřiče;

Výhoda: jednoduchost designu;

nedostatky:

Nízká přesnost měření rychlosti a úhlu snosu;

Závislost měřených parametrů na stabilitě kmitočtu vysílače.

2) vícepaprskový DISS (obrázek 2.1).

Obrázek 2.1
Výhodou jednostranného dvoupaprskového DISS je jeho vysoká přesnost.

nedostatky:

Neschopnost zohlednit vertikální složku rychlosti;

Vliv nestability frekvence vysílače na měření.

Výhody oboustranného dvoupaprskového DISS:

Snadné oddělení měřeného signálu;

Žádný vliv nestability frekvence vysílače na měření;

S přihlédnutím k vertikální složce rychlosti.

Nevýhodou je nízká přesnost měření úhlu driftu, protože se používá minimální metoda.

3) Třípaprskové DISS mají výhody dvoupaprskových a vylučují jejich nevýhody.

Nevýhodou těchto měřičů je nemožnost zohlednit korekci měření pro charakter odrazné plochy.

Výhody čtyřpaprskového symetrického DISS:

Vysoká přesnost měření parametrů,

Všechny výhody dvoupaprskových metrů.

nedostatky:

Složitost anténního systému;

Vliv charakteru odrazné plochy na přesnost měření parametrů se nebere v úvahu.

Výhody čtyřpaprskového asymetrického DISS:

Schopnost vzít v úvahu korekci na povahu odrazného povrchu,

Všechny výhody třípaprskového DISS.

Nevýhoda: složitost anténního systému

Bytost autonomní systém, DISS nezávisí na dosahu a výšce jiných systémů To je důležitá výhoda Dopplerova měřiče, která je nejvíce přesný systém měření navigačních parametrů.
^ 2.2 Určení, TTD, sada DISS-7
2.2.1 Účel DISS-7
Dopplerův měřič rychlosti a úhlu driftu DISS-7 je určen pro kontinuální měření automatický výpočet složky celkového vektoru pozemní rychlosti
, v souřadnicovém systému letadla XYZ.

Obrázek 2.2
To je ekvivalentní měření pozemní rychlosti
, úhel driftu
a úhel
, ve vertikální rovině mezi vektory
A
, kde je vektor pozemní rychlosti, což je projekce celkového vektoru pozemní rychlosti
na vodorovnou rovinu (obrázek 2.2).

DISS-7 funguje jako součást letového a navigačního komplexu PNK a má následující taktická a technická data.
2.2.2 Taktické a technické údaje DISS-7
- druh záření – kontinuální;

Frekvence záření vysoce kvalitních vibrací v běžných klimatických podmínkách -
MHz, kde
MHz; v jiných klimatických podmínkách -
MHz;

Výkon vysílače není< 2 Вт;

Rozsah měřených Dopplerových frekvencí 1,5 ÷ 32 kHz;

Frekvence spínání anténního paprsku 2,5 ± 0,25 Hz;

Doba nepřetržitého provozu 12 hodin;

Pracovní výška se měří od 200 do 20 000 m, při úhlech náklonu a hřiště ne > ± 30 stupňů a ve výškách od 20 000 do 30 000 m při a ne > ± 5 stupňů;

Při letu nad vodní hladinou poskytuje DISS-7 měření s vlnami ne nižšími než 2 body;

Citlivost přijímače není horší než 113 dB/mW;

Průměrná chyba měření
ne > 0,9 %;

Hmotnost měřiče 29 kg;

Celkové rozměry 666 x 406 x 231 mm;

Napájecí napětí:

~ 115 V, 400 Hz, s odběrem proudu do 2 A;

27 V, s odběrem proudu do 2,5 A;

Podmínky použití:

Okolní teplota, od minus 60 do plus 60 °C;

Relativní vlhkost vzduchu při teplotě + 35 °C není > 98 %;

Tlak vzduchu ne< 15 мм рт. ст.
2.2.3 Sada DISS-7 metrů
Blokové složení soupravy DISS-7 je uvedeno v tabulce 2.1.

Tabulka 2.1


Názvy bloků

Bloková šifra

Váha (kg

Množství, ks

Anténní jednotka

PC 1

8,7

1

Vysílač

PC 2

1,67

2

Přijímač

PC 3

1,9

1

Napájení (nízké napětí)

PC 4

1,6

1

Elektronická jednotka

PC 5

2,65

2

Napájení (vysoké napětí)

PC 7

2,75

1

Spínací blok

PC 8

4,2

1

1. Anténní jednotka je navržena tak, aby vysílala a přijímala mikrovlnné signály a vytvořila čtyřpaprskový vyzařovací diagram (obrázek 2.3).

Obrázek 2.3 - Průměty paprsků do vodorovné roviny
Skládá se ze dvou pevných antén (vysílací a přijímací).

2. Vysílač je navržen tak, aby generoval ultravysokofrekvenční spojité oscilace. Vysílače jsou dva (hlavní a záložní).

3. Přijímač je navržen tak, aby izoloval signály a jejich posílení.

4. Nízkonapěťový zdroj je určen k napájení měřicích jednotek stabilizovanými napětími +10 V, -10 V, +1,2 V, nestabilizovanými napětími +18 V a ±2 V.

5. Vysokonapěťový zdroj je určen k napájení vysílače stabilizovaným proudem 70 mA při napětí minus 550 V a konstantních napětích vláken:

6,3 ± 0,35 V - při zahřátí vysílače;

4,5 ± 0,35 V - při provozu vysílače.

6 Elektronická jednotka je navržena tak, aby vydávala:

A) pulzy ve čtyřech kanálech s opakovací frekvencí rovnou průměrné frekvenci Dopplerova spektra;

B) korekční napětí pro povahu odrazného povrchu;

B) signál „Memory 5“ při absenci sledování frekvence Dopplerova signálu;

D) signalizovat "výpadek HOP" v případě poruchy kalkulátoru korekce HOP. Jsou zde dvě elektronické jednotky, hlavní a záložní.

7. Spínací jednotka je určena pro synchronní přepínání kanálů obou antén, přijímače a elektronická jednotka, stejně jako hradlování přijímače a elektronické jednotky na chvíli přechodné procesy při změně kanálů.

DISS-7 nemá vlastní ovládací panel, ovládá se z ovládacího panelu PNK letadla.
^ 2.3 Princip činnosti DISS-7
Provoz měřiče DISS-7 je založen na využití Dopplerova jevu v režimu kontinuálního záření.

Podstata Dopplerova jevu spočívá v rozdílu frekvence signálu f vysílaného vysílačem metru DISS-7 letícího letadla od frekvence kmitů f PR odraženého od zemského povrchu a přijatého přijímacím zařízením (f PR = f ± F D).

Hodnota Dopplerova frekvenčního posunu je určena rovností





(2.1)

Kde
- projekce celkové pozemní rychlosti letadla na směr záření, - vlnová délka vibrací emitovaných vysílačem.

K měření vektoru plné rychlosti vůči zemi
je nutné měřit Dopplerovy frekvence ze tří nekoplanárních (neležících ve stejné rovině) paprsků, proto DISS-7 používá anténní systém, který je vůči letadlu stacionární a má čtyři paprsky (obrázek 2.4).

Obrázek 2.4
Paprsky 1, 2, 3 jsou navrženy pro měření složek vektoru plné pozemní rychlosti
a paprsek 4 se používá k automatickému generování kalibrační korekce v závislosti na povaze odrazného povrchu. Úhly sklonu paprsků v DISS-7 jsou vybrány:

Dopplerovské frekvenční posuny F D1, F D2, F D3, podél odpovídajících paprsků, prostřednictvím vektorových projekcí na osy souřadnicového systému letadla X, Y, Z
, jsou definovány takto:




(2.2)

W XS 1 - projekce do směru 1. paprsku (obrázek 2.5),

W YS 1 - projekce
ve směru prvního paprsku (obrázek 2.6),

W ZS 1 - projekce
do směru 1. paprsku (obrázek 2.7).

Stanovme hodnoty W XS 1, W YS 1, W ZS 1,.

Obrázek 2.5
Podle obrázku 2.5 máme:

odtud
,
Že.

Obrázek 2.7
Podle obrázku 2.7 máme:

odtud
,
, Že.

F D2 a F D3 jsou záporné, protože paprsky 2 a 3 směřují dozadu, takže je vhodnější použít jejich moduly při výpočtech.

Odečtením výrazu (2.7) od výrazu (2.6) určíme složku vektoru podél podélné osy letadla:

Přidáním výrazů (2.6) a (2.8) vypočítáme vertikální složku vektoru rychlosti vůči zemi:





(2.11)

Úkol určování vektoru pozemní rychlosti letadla tedy spočívá v izolaci a měření průměrných Dopplerových frekvencí ze tří paprsků antény.

S přihlédnutím ke skutečnosti, že v DISS-7
A
na základě vzorců (2.9), (2.10), (2.11) získáme:








(2.12)




Výsledné výrazy představují hlavní pracovní algoritmy, na jejichž základě je v počítači nebo ve specializovaném analogovém počítači V-144 určen vektor celkové pozemní rychlosti.

K určení úhlu driftu je třeba znát W X a W Z, a určit také potřebujete znát W Y (obrázek 2.2).

Výraz (2.12) je však pouze první aproximací pro výpočet vektoru, protože nebere v úvahu:

A) Odchylka skutečných úhlů paprsku antény od normálních;

B) Dopplerův frekvenční posun, určený povahou odrazného povrchu;

C) Odchylka skutečné frekvence záření kmitů od jmenovité. Nejvýznamnějším zdrojem chyb v DISS-7 je posunutí průměrné F D, určené povahou odrazné plochy.

Jak je známo, v důsledku změny koeficientu odrazu a uvnitř paprsku antény se Dopplerovo spektrum deformuje a jeho maximum se posouvá směrem k nízkým frekvencím, závisí na úhlu dopadu a tato závislost je různá pro různé odrazné plochy.

Obrázek 2.8 ukazuje přibližný pohled závislost koeficientu odrazu na úhlu dopadu.

Obrázek 2.8
Jak je vidět, nejvýrazněji působí závislost na pro mořskou hladinu.

Velikost posunutí průměru
v důsledku změny charakteru odrazné plochy (například přechod z letu nad pevninou na let nad mořem) je odlišný a může dosáhnout hodnoty 0,03F D, což vede k významným chybám v měření, pokud nejsou zvláštní opatření jsou převzaty.

Pokud vezmeme dva body na křivce
, odpovídající úhlům A , pak podle hodnoty
Může být nalezeno
- kalibrační korekce. V DISS-7 přijímat
beam 4 antény se používají s
.

Přijímané signály podél 1. a 4. paprsku umožňují izolovat hodnotu posunutí průměrného F D ve formě napětí
, kde k 1 je konstantní koeficient rovný 300 V; tedy v závislosti na
se může lišit v rozmezí 0-8,8 V, toto napětí je dodáváno do počítače nebo V-144, aby se chyba odstranila.
^ 2.4 Provoz DISS-7 podle blokového schématu
Strukturální schéma Měřič DISS-7 je zobrazen na obrázku 2.9 a obsahuje:

Anténní jednotka PK-1, sestávající z vazebních členů kanálu přenosu RF signálu a kanálu příjmu paprskových spínačů vysílací antény, obvodu řídicího vodiče a samotných antén;

Vysílač PK-2, hlavní a záložní;

Napájecí zdroj včetně vysokonapěťového zdroje PC-7 a nízkonapěťového zdroje PC-4;

Spínací jednotka PK-8 sestávající ze synchronizátoru PK-8-1, vysílačového spínače PK-8-2, spínače pro elektronické jednotky PK-8-3 a reléového spínače pro spínání proudů;

Přijímač PK-3, sestávající z vyváženého modulátoru, vyváženého směšovače, oscilátoru referenční frekvence, mezifrekvenčního zesilovače, druhého směšovače, nízkofrekvenčního zesilovače a obvodu automatické nastavení zesílení;

Elektronická jednotka PK-5 sestávající z přepínače, diskriminátoru, řídicího obvodu, záchytného stroje, korekčního kalkulátoru pro charakter okolního povrchu a čtyř laditelných generátorů. Záložní elektronická jednotka není na schématu znázorněna.

Zvažme provoz měřiče DISS-7 podle blokového diagramu v režimech „vyhledávání“ a „sledování“.

Obrázek 2.9 - Blokové schéma elektroměru DISS-7

Aby se přizpůsobila šířce pásma diskriminátoru v souladu s přijímaným frekvenčním spektrem Dopplerova signálu, mění se. „Úzké“ pásmo odpovídá spodním frekvencím operačního rozsahu a „široké“ pásmo odpovídá horním frekvencím.

Přepínání šířky pásma se provádí signálem "přepínání šířky pásma" přicházejícím z přepínače.

V režimu „vyhledávání“ v celém frekvenčním rozsahu laditelného generátoru spínač vytváří signál odpovídající „široké“ šířce pásma diskriminátoru.

Šířka pásma diskriminátoru se přepíná v režimu "sledování". Signál povolení „úzké“ šířky pásma je vydáván ve formě konstantního kladného napětí, když frekvence laditelného oscilátoru klesne pod 3,8 kHz.

Signál povolení „širokého pásma“ je vydáván ve formě konstantního záporného napětí, když frekvence laditelného oscilátoru vzroste nad 4,6 kHz.

Elektronická jednotka PK-5 má čtyři stejné kanály. V tomto případě jsou diskriminátor, řídicí obvod, spínač a záchytný stroj společné pro všechny čtyři kanály.

Pro dočasné oddělení signálů v běžných zařízeních elektronické jednotky jsou ze synchronizátoru přiváděny spínací impulsy. Spínací impulsy U 1, U 2, U 3, U 4 (obrázek 2.10) vytvářejí spojení v čase:

A) laditelné generátory do jednoho společného kanálu ve spínači;

B) nepřizpůsobivý signál z výstupu diskriminátoru na vstupy odpovídajících laditelných generátorů v řídicím obvodu;

C) setrvačné prvky v uchopovacím stroji.

Aby se eliminoval vliv přechodových procesů, ke kterým dochází při přepínání kanálů, je ze synchronizátoru do spínače, záchytného stroje a řídicího obvodu přiváděn zábleskový impuls U 0 (obrázek 2.10).

U 4-kanálové elektronické jednotky se frekvence každého laditelného generátoru změní pouze tehdy, když je do řídicího obvodu přiveden odpovídající spínací impuls. Během provozu jednoho z laditelných generátorů si ostatní pamatují hodnotu frekvence rovnou její hodnotě na konci „jejich“ komutačních impulsů. V důsledku toho se frekvence všech čtyř laditelných generátorů napříč všemi kanály postupně zvyšuje nebo snižuje (obrázek 2.13).

Obrázek 2.13
Jak se frekvence každého laditelného generátoru blíží frekvenci dopplerovského signálu, velikost těchto „kroků“ se snižuje a poté elektronická jednotka začne monitorovat Dopplerův signál, rozdíl mezi G GEN a F S je velmi malá hodnota změna směru laditelných generátorů při absenci záchytného signálu nastane, když frekvence jednoho z nich dosáhne extrémní hodnoty rozsahu.

Když pracují čtyři kanály, je šířka pásma diskriminátoru určena polohou průměrné frekvence laditelných oscilátorů, pokud je zachycený signál vysílán přes všechny kanály. Pokud snímací zařízení nevytváří signál zachycení alespoň na jednom kanálu, je vydán signál „paměť 5“, který vstupuje do spínače, kde generuje signál pro zapnutí široký pás diskriminátor. Signál "paměť 5" vstupuje také do spínače elektronické jednotky, kde se používá ke generování signálu "paměť".

Korekční kalkulačka pro povahu odrazného povrchu (RSC) porovnává výkony signálů přijatých podél prvního a čtvrtého paprsku a řeší rovnici:

Kde U 1 a U 4 jsou efektivní hodnoty střídavého napětí na vstupu korekčního kalkulátoru COP při provozu prvního a čtvrtého kanálu;

K - koeficient úměrnosti = 300 V,

U xon - konstantní napětí, úměrné korekční hodnotě pro charakter odrazné plochy, lze vytvořit v rozsahu 0 - 8,8 V.

Pro vyřešení této rovnice je do kalkulátoru korekce COP přiveden signál z diskriminátoru a také spínací impulsy 1 a 4 pro izolaci signálu přes první a čtvrtý kanál Paprsky 1 a 4 mají různé úhly pohledu odpovídající hodnotám úhlů dopadu, tedy rozdíl v logaritmech koeficientů odrazu odpovídajících těmto úhlům, je úměrný korekci pro OCP.

Když hodnota napětí U xon odpovídá nereálné hodnotě poměru U 4 /U 1, výstup kalkulátoru korekce COP generuje signál „COP failure“, který zapne signál „paměť 5“ ve spínači elektronické jednotky.

Při krátkodobých náklonech a náklonech letadla, kdy dochází ke zkreslení informace U xon, je uložena dříve vypočítaná hodnota korekce pro HOP v zařízení PK-5-7 (kvůli velké časové konstantě), když příkaz „sektorový signál“ je mu dán z navigačního a letového řídicího systému (NPK) ve formě napětí +27 V.

Korekční napětí OCP je výstupní signál měřiče, který vstupuje do spínací jednotky a poté do vědeckého a výrobního komplexu, aby se změnila hodnota rychlosti letadla proti zemi.

Výstupní signály jsou také F DV (i=1..4) z výstupu čtyř laditelných generátorů, které rovněž vstupují do spínacího bloku PK-8 zajišťuje:

A) elektrické připojení všech bloků obsažených v elektroměru, připojení elektroměru „Output DISS-7“ ke spotřebičům (PK-8-3 - spínač elektronických jednotek);

B) připojení záložních jednotek PC-2 a PC-5 v případě poruchy hlavních (PC-8-2 - spínač vysílače a PC-8-1 - synchronizátor);

B) generování signálu „Memory“ (PC-8-3).
Pro krátkodobé vypnutí fungujícího vysílače z ústředny NPK nebo automatického řídicího zařízení PAK-DI-7 je dán příkaz „vypnutí paměti“ ve tvaru +27 V, přes který spínač vysílače vydá „vysoký vypnout” příkaz, odstranění vysokého napětí z vysílače a použití Napětí vlákna na něm je 6,3V.

Pro vynucení spínání vysílačů je do spínače z PAK-DI-7 odeslán povel „spínání vysílačů“. Na tento příkaz spínač vysílače vydává následující signály:

A) „vypnutí vysokého napětí“ na spínacím obvodu;

B) „vypnutí hlavního“ na obvod přepínání kanálů „spínač“ nebo „vypnutí rezervy“ na vypínač 3, podle toho, který vysílač byl zapnut před vydáním příkazu.

Elektronický spínač jednotky PK-8-3 poskytuje:

A) přizpůsobení výstupního odporu elektronické jednotky podle signálů F 1, F 2, F 3, F 4 se vstupním odporem spotřebiče těchto signálů DISS-7),

B) vytvoření „paměťového“ signálu, když:

Přítomnost signálu „paměť 5“ ze snímacího stroje,

Absence signálu „HOP porucha“ z elektronického kalkulátoru korekce jednotek;

Odeslání příkazu „vypnutí paměti“ (+ 27 V z ovládacího panelu NPK);

C) přechod z pracovního bloku do nepracovního, když:

Přítomnost signálu „paměť 5“ z pracovní elektronické jednotky po dobu 60-80 s;

Absence signálu F na výstupu alespoň jednoho laditelného generátoru při absenci „paměťového“ signálu;

Vzhled signálu ""Selhání HOP"

V závislosti na připojeném tento moment z hlavních nebo záložních elektronických jednotek je spínač elektronických jednotek dodáván s „pamětí 5“ (hlavní) nebo „pamětí 5“ (res), pokud alespoň na jednom kanálu není zachycení. Pokud je zachycení na všech kanálech, signál „paměť 5“ je odstraněn.

Absence signálu „paměť“ na spínači elektronické jednotky indikuje správnou funkci měřiče.

Dopplerův systém DISS-013 je autonomní letecká radarová stanice určená k automatickému kontinuálnímu měření pozemní rychlosti a úhlu driftu a dodávání těchto informací prostřednictvím jednotky BS-4 do automatického navigačního zařízení a do vlastních indikátorů jednotky BS-4.

Zadané parametry používá navigátor pro navigační podporu letu a navigační počítač pro automatickou navigaci letadla po dané trase přes jakýkoli typ podkladového povrchu (pevnina, moře, písek, led) bez ohledu na optickou viditelnost.

Dopplerův systém je senzor nejdůležitějších navigačních informací při letu nad nevýrazným terénem.

TECHNICKÉ ÚDAJE SYSTÉMU DISS-013

Systém DISS-013 poskytuje:

– měření pozemní rychlosti W v rozmezí 180 1300 km/h;

– měření úhlu driftu v rozsahu ± 30°;

– měření W a ve výškách od 10 do 15000 m;

– měření W a při úhlech náklonu do 20° a stoupání do 10°;

– výstup impulsů záporné polarity do navigačního počítače, úměrný průměrné hodnotě Dopplerova spektra přijatého podél odpovídajícího paprsku antény;

– výstup signálů MEMORY a SEA do navigačního počítače;

– vydání W a během horizontálního letu nad zemí s dvojnásobkem střední kvadratické chyby (2s):

– pulzní výstup na W – 0,25 %;

– pulzní výstup při – 16¢;

– analogový výstup na W – 0,40 %;

– analogový výstup při – 20¢;

– indikace aktuálních hodnot W a na vlastním indikátoru bloku BS-4;

– nepřetržitý provoz po dobu 15 hodin;

– doba připravenosti ne více než 3 minuty.

Systém DISS-013 obsahuje HF, LF jednotky a komunikační jednotku BS-4.

Pro ovládání DISS-013 jsou v kokpitu letadla umístěny:

Přepínače: ZEMĚ-MOŘE,

VÝPOČET NV (tři pozice):

OVLÁDÁNÍ DISS ZA LETU

POZEMNÍ ŘÍZENÍ DIS

Srovnávací tabulka: VÝPOČET SVS

Jističe ochrany sítě (APS) na obvodech:

36 V 400 Hz 3 fáze

DISS-013 je napojen na přesný kurzový systém TKS-P, letecký signální systém SVS-PN-15, automatický řídicí systém SAU-1T a navigační počítač NV-PB.

Pozemní rychlost vypočtená v bloku BS-4 je přenášena do ukazatelů rychlosti USVPk systému SVS-PN-15 a počítače NV-PB.

Signál o činnosti DISS-013 je přenášen do SAU-1T a NV-PB.

Když pulzní kanál navigačního počítače pracuje z DISS-013, přijímá střední frekvence F 1, F 2, F 3, na jehož základě se vypočítávají hlavní navigační parametry.

PRINCIP FUNKCE DISS-013

Práce Dopplerův systém je založen na měření dopplerovského posunu frekvencí vyzařovaných a odražených od zemského povrchu elektromagnetické vibrace a výpočet z tohoto frekvenčního posunu pozemní rychlost a úhel driftu letadla.

Obr.24. Cesta, průjezdné signály, přijato od i-tý difuzor na odrazné ploše; t i– čas průchodu signálu k bodu i a zpět

Dopplerův jev se projevuje změnou frekvence přijímaného signálu vůči frekvenci emitovaných kmitů o tzv. Dopplerovu frekvenci, Hz, úměrnou rychlosti letadla vůči odraznému bodu (obr. 24). .

kde je pozemní rychlost letadla, km/h

Vlnová délka vibrací emitovaných vysílačem, cm

Úhel mezi elektrickou osou antény a maximem

vyzařovací diagram antény.

Na Obr. Obrázek 25 ukazuje Dopplerův posun frekvence odražených kmitů podél frekvenční osy.

Obr.25. Frekvenční posun odražených signálů podél frekvenční osy

Ve skutečném Dopplerově systému má paprsek antény konečnou šířku, takže na zemi je ozářen více než jeden. já- Já jsem bod, ale celá platforma Q(obr. 26), obsahující mnoho náhodně umístěných rozptylovačů. Protože se signály z nich liší v Dopplerových frekvencích, výsledný odražený signál od místa Q musí být na frekvenční ose znázorněny více než jednou frekvencí F neg i, a frekvenční spektrum (obr. 27).

Rýže. 26. Paprsek antény v reálu Obr. Spektrální signál

Dopplerův systém Dopplerových frekvencí,

odrážející se od oblasti Q.

Poloha tohoto spektra na frekvenční ose vůči frekvenci emitovaných kmitů je charakterizována průměrnou Dopplerovou frekvencí, kterou značíme F D prům.

K určení pozemní rychlosti a úhlu driftu letadla využívá systém třípaprskovou anténu (obr. 28).

V počítači Dopplerova systému je pozemní rychlost určena průměrnou hodnotou Dopplerových frekvencí F D1 a F D2 ze dvou anténních paprsků:

Tento vzorec platí pro úhel driftu.

Při jiném než nulovém úhlu driftu jsou Dopplerovy frekvence F D1, F D2 a F D3 se nebudou navzájem rovnat (obr. 29), zatímco rychlost vůči zemi W a tangens úhlu driftu se určují podle následujících vzorců: ; ,

Kde K 1 a K 2 - koeficienty proporcionality.

Systém využívá frekvenční modulaci.

Funkčně se systém skládá ze tří bloků: vysokofrekvenční, nízkofrekvenční a komunikační jednotka BS-4.

Ve vysokofrekvenčním bloku jsou generovány spojité oscilace, modulovány a frekvenčně zmítány a následně vyzařovány do prostoru podél tří paprsků pomocí systému anténa-vlnovod, který je součástí bloku.

Odražený signál je přijímán systémem anténa-vlnovod jednotky a vstupuje do přijímací části.

Paprsky se spínají pomocí polovodičových mikrovlnných spínačů.

Při provozu systémů DISS je možný výskyt „slepých“ výšek - letových výšek, pro které je doba šíření signálu z letadla a zpět násobkem nebo rovna periodě modulační frekvence.

K boji s těmito „slepými“ výškami používá DISS-013 pomalé periodické změny ( viklat) modulační frekvence podle pilového zákona.

Přijímací část zajišťuje převod přijímaných vysokofrekvenčních signálů na signály středofrekvenční, zesílení signálů střední frekvence a také výběr tří Dopplerových spekter ze středofrekvenčního signálu a jejich zesílení.

Rýže. 28. Úhly, V A G, charakterizující polohu paprsků antény při vodorovném letu: 1, 2, 3 – počty zaměřovacích paprsků antény.

Rýže. 29. Poloha paprsků antény během horizontálního letu a úhel driftu rovný ; 1, 2, 3 – počty zaměřovacích paprsků antény

Ve stejném bloku je vysokonapěťový usměrňovač, který napájí vysílač.

V nízkofrekvenčním bloku a sledovacím zařízení se převádějí Dopplerova frekvenční spektra F 1 , F 2 a F 3V signály F D1, F D2 a F D3, rovnající se průměrným frekvencím uvedených spekter. Tyto signály jsou přenášeny do vlastního počítače, který společně s jednotkou BS-4 zajišťuje nepřetržitý výpočet rychlosti letadla vůči zemi a úhlu snosu.

V případě ztráty Dopplerova spektra vydá sledovací zařízení paměťový signál, který je indikován rozsvícením displeje SHS COUNTER na přístrojové desce navigátora.

Řídicí zařízení nízkofrekvenční jednotky zajišťuje spínání polovodičových mikrovlnných spínačů, kmitání frekvence v transceiveru a přepínání kanálů sledovacího zařízení. Nízkofrekvenční oscilátor umístěný v řídicím zařízení poskytuje interní řídicí signál pro testování transceiveru a sledovacího zařízení.

Stejný blok obsahuje nízkonapěťový usměrňovač, který napájí všechny obvody elektroměru.

V bloku BS-4 jsou zpracovány a zobrazeny naměřené aktuální hodnoty pozemní rychlosti W a úhel driftu A. Ve sledovacích a zobrazovacích systémech W A A K dispozici jsou senzory pro výstup úhlu snosu a pozemní rychlosti do automatického systému řízení letadla, do navigačního počítače NV-PB a na displej. Hodnota pozemní rychlosti je rovněž vysílána do vzdušného signálního systému SVS-PN-15.

Funkční systém DISS-013 může být během letu letadla v jednom ze dvou režimů: režim sledování nebo režim paměti.

V režimu sledování počítač bloku LF spolu s blokem BS-4 zjišťuje pojezdovou rychlost a úhel driftu. Při letu nad pevninou je přepínač LAND-SEA nastaven do polohy LAND a při letu nad mořem do polohy SEA. Tím je zajištěno automatické zadání příslušné korekce s přihlédnutím k povaze odrazné plochy ( D POSKOK).

Paměťový režim se vyznačuje nepřítomností Dopplerova spektra na systémovém vstupu. V tomto případě počítač poskytuje spotřebitelům nejnovější vypočítané hodnoty rychlosti jízdy a úhlu driftu. Na pracovišti navigátora v tomto režimu svítí displej SAF COUNTING. Po zobrazení spektra na vstupu se systém automaticky přepne do režimu sledování.

V případě, kdy letadlo stojí, tzn. když na vstupu HF bloku není žádná Dopplerova informace, je do LF bloku přiváděno pouze šumové napětí z HF bloku. Probíhá vyhledávání zařízení pro sledování LF bloků. Na palubní desce navigátora svítí displej SAF ACCOUNTING. Sledovací systémy jednotky BS-4 jsou blokovány. Pokud je přepínač NV CALCULATION nastaven do polohy DISS, zobrazí se poslední vypočtené hodnoty pozemní rychlosti a úhlu snosu na indikátorech bloku BS-4, na indikátoru navigátora USH-3, navigačním a plánovacím zařízení NPP. a ukazatel rychlosti USVPk.

Když se letadlo pohybuje, objeví se Dopplerova informace. LF blok přijímá Dopplerova frekvenční spektra z HF bloku. Sledovací zařízení je zachytí a přejde do režimu sledování, čímž přenese systém z režimu paměti (vyhledávání) do režimu sledování. Kalkulačka bloku LF s blokem BS-4 vypočítá pozemní rychlost W a úhel driftu A. Současně se zobrazují naměřené hodnoty na bloku BS-4, USH-3, USVPk a NPP W A A.

Pokud je potřeba zkontrolovat správnou činnost DISS-013 za letu, je přepínač NV RECORD nastaven do polohy DISS CONTROL IN FLIGHT. Odpovídající hodnoty jsou zobrazeny na bloku BS-4, USH-3, USVPk a NPP W= 675÷715 km/h a A= 0 ±1,50. Po kontrole musí být přepínač NV RECORD vrácen do polohy DISS. Během normálního provozu systému se nedoporučuje používat režim řízení za letu, protože systém neposkytuje informace o skutečnou rychlost a úhel driftu.

Na zemi je systém monitorován pomocí dvou řídicích úloh.

Řídící úloha 1 je zpracována 2,5 - 3 minuty po zapnutí režimů ŘÍZENÍ ŘÍZENÍ ZA LETU nebo ŘÍZENÍ ZEMÍ.

Řídicí úloha 2 je zpracovávána v režimu DISS, když je přepínač na jednotce LF nastaven do polohy TASK 2.

Při práci se systémem DISS-013 v laboratoři je třeba dodržovat následující povinné bezpečnostní požadavky:

Anténa HF jednotky musí být zakryta pohlcující clonou;

Všechny systémové jednotky a měřicí přístroje používané pro testování musí být uzemněny sběrnicemi o průřezu minimálně 4 mm2 a zakryty pouzdry.

TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY BLOKŮ DISS-013

HF JEDNOTKA:

výkon vysílače………………………………………………………………….> 0,26 W

průměrná frekvence emitovaných kmitů…………………………………...8800 MHz

Citlivost přijímače pro získání signálu………………………. > 109 dB

napětí výstupního signálu v režimu AGC……………… 0,7 - 1,2 V

BLOK LF:

Amplituda vstupní signál (U c + U w)

s poměrem R s / R w = 3 dB……………………………………………….. 0,7 V

Chyba ve frekvenci výstupních pulzů

na frekvenci 5 kHz………………………………………………………2 s <0,7%

Amplituda výstupních záporných impulsů F D1, F D2 a F D3………>4 B

Doba trvání výstupních záporných impulsů F D1, F D2 a F D3...< 10 мкс

Amplituda impulzů vydávaných do modulátoru je …………………………. ………….> 7 B

Perioda opakování impulsů vydaných do modulátoru …………..536 ms

Amplituda impulsů ovládajících mikrovlnné spínače………. > 4 B

Doba trvání impulsů ovládajících mikrovlnné spínače……1072 ms

Frekvence řídicího signálu…………………………………..4080 a 6850 MHz

Zisk APS podél paprsku je minimálně 50 dB

Šířka paprsku na úrovni 0,5

v axiální rovině 4,5 0

podél kuželové plochy 10,0 0

Úhly paprsku:

Blok BS-4:

Maximální chyba indikace úhlu driftu ± 1 0

Maximální chyba indikace pojezdové rychlosti ±(2,3 km/h ±0,4 %W)

Maximální chyba indikace pojezdové rychlosti

při provozu v režimu SEA ±(3,8 km/h ±0,9 %W)


Kapitola 8. RÁDIOVÉ VÝŠKOMĚRY

V letadlech se radiovýškoměry používají jako přístroje pro měření výšky letu a signalizaci nebezpečných a předem stanovených výšek.

K měření skutečné výšky letu se používají rádiové výškoměry. Podle rozlišení se dělí na výškoměry malé a výškoměry velké.

Rádiové výškoměry pro malé výšky se používají především při přistávání a jsou instalovány na všech typech letadel.

Výškové rádiové výškoměry se používají pro letecké snímkování a lety ve velkých výškách, mimo letovou hladinu.

Princip činnosti všech výškoměrů je založen na měření doby zpoždění příchodu signálu odraženého od zemského povrchu vzhledem k okamžiku emise přímého (sondového) signálu.

Rádiový výškoměr pro nízkou nadmořskou výšku

Nízký radiovýškoměr pracuje v režimu spojitého vyzařování frekvenčně modulovaných elektromagnetických kmitů. Mikrovlnný generátor generuje netlumené kmity, jejichž frekvence F pr se mění podle pilového zákona (obr. 30).

Tyto vibrace jsou vyzařovány přes vysílací anténu směrem k zemi. Odražené od jeho povrchu, vibrace F negs vstupují do přijímacího zařízení, vyváženého detektoru. Druhý vstup tohoto detektoru přijímá snímací (přímý) signál. Během , nezbytné pro příjem odraženého signálu, frekvence generátoru přímého signálu, měnící se podle pilového zákona, změní svou hodnotu a rozdílová frekvence bude zvýrazněna ve vyváženém detektoru Df = F atd - F neg, úměrné zpoždění odraženého signálu Dt. Po zesílení je tato rozdílová frekvence přiváděna do frekvenčního čítače, který vytváří na výstupu konstantní napětí úměrné skutečné výšce letu.

Rádiový výškoměr RV-5

Rádiový výškoměr RV-5 je nízkofrekvenční výškoměr. Rádiovýškoměr poskytuje posádce a samohybným dělům a v případě potřeby i dalším palubním systémům následující údaje:

O aktuální nadmořské výšce ve formuláři DC napětí kladná polarita, jejíž hodnota je úměrná výšce letu;

O letu letadla do předem stanovené nebezpečné výšky;

O létání pod nebezpečnou výškou;

O správném chodu RV-5 a jeho selhání.

Protože ve frekvenčních výškoměrech je mírou frekvence rozdílová frekvence získaná na výstupu vyváženého detektoru jako výsledek algebraického sčítání přímých a odražených signálů ( Df = F atd - F neg), pak přesnost měření výšky závisí na parametrech signálu této frekvence.

Rýže. 30. Graf změn frekvencí radiovýškoměru RV-5

Chcete-li stanovit vztah mezi rozdílovou frekvencí a výškou letu, zvažte ty, které jsou znázorněny na obr. 30 podobných trojúhelníků ABC a DEC. Z jejich podobnosti to vyplývá . Z obrázku je zřejmé, že

CE = Df; DE = Dt; př. n. l. = F dev; AB = = ,

Kde Df– rozdílová frekvence RF; F dev - odchylka frekvence rádiových vln;

T- perioda modulačního kmitočtu; F m - modulační frekvence.

Dosazením těchto výrazů do poměru podobnosti dostaneme:

.

Výrazy pro rozdílovou frekvenci budou vypadat takto:

Ale od , konečně dostáváme:

,

Kde N- výška v metrech, C– rychlost světla (3×10 8 m/s).

Rozdílová frekvence je tedy přímo úměrná výšce letu.

Faktor se obvykle nazývá konstanta výškoměru A;

Konstanta výškoměru ukazuje, o kolik hertzů se změní rozdílová frekvence, když se výška změní o jeden metr.

U výškoměru RV-5 konstanta A rovných 200 Hz/m. Rozdílová frekvence při měření maximální výška 750 m se bude rovnat 150 kHz.

Tato rovnost je přibližná, bude přesná pouze v takových výškách, ve kterých je to celé číslo. V tomto případě je krok stabilně měřených výšek roven .

Pro výškoměr RV-5 at A= 200 Hz/m a =150 Hz získáme krok stabilně měřených výšek m.

V důsledku toho se stabilně naměřené výšky u výškoměru RV-5 střídají každých 0,75 m. V tomto intervalu budou hodnoty nadmořské výšky nestabilní. Při plynulé změně frekvence se hodnoty výšky mohou několikrát změnit o ± DH. Tento jev charakterizuje stálou chybu radiového výškoměru, která je zvláště nebezpečná v poslední fázi přistání, protože je úměrná naměřené výšce. Minimální stabilní měřitelná výška.

K tomuto účelu využívají nejnovější radiovýškoměry (RV-5M, RV-21 atd.) metodu simultánní frekvenční modulace se dvěma modulačními frekvencemi a , a několikanásobně (3 – 6) vyššími než .

Při modulaci dvěma frekvencemi budou harmonické tyto frekvence existovat ve spektru rozdílové frekvence. Pokud jsou při měření výšky RF odečty frekvenčně nestabilní, pak bude stabilita zajištěna frekvenčními harmonickými. Interval mezi harmonickými bude tolikrát menší, jako je frekvence. Poměr modulačních frekvencí ukazuje, kolikrát se chyba měření výšky sníží při použití dvojité modulace ve srovnání s použitím jednofrekvenční modulace.

Pro výškoměr RV-5M = 150 Hz, = 25 Hz. Pokud do výrazu vložíme hodnotu = 25 Hz, dostaneme 0,125 m, a = 0,375 m.

Významné chyby v měření nadmořské výšky mohou být způsobeny nestabilitou hodnot frekvenční odchylky a modulační frekvence, což obvykle vede k výrazným odchylkám konstanty výškoměru A z vypočítaného. Radiovýškoměr RV-5 má speciální vestavěné zařízení, které nepřetržitě sleduje hodnotu konstanty A, automaticky ji upravuje a udržuje ve stanovených mezích úpravou frekvenčního modulačního pásma.

Výškoměr má navíc vestavěné testovací kontrolní zařízení, které umožňuje kontrolovat jeho kalibraci a celkový výkon ve vzduchu i na zemi odesláním signálu na zpožďovací linku s ekvivalentní výškou 15 m.

ZÁKLADNÍ TECHNICKÉ ÚDAJE VÝŠKOMĚRU RV-5

Rozsah měřených výšek 0 – 750 m
Chyba měření výšky:
Při vstupu samohybná děla ve výškách
od 0 do 10 m ± 0,6 m
od 10 do 750 m ± 6 % N
Podle ukazatele nadmořské výšky ve výškách
od 0 do 10 m ± 0,8 m
od 10 do 750 m ± 8 % N
Časová konstanta (prodleva)
Automatickým výstupem 0,1 s
Podle ukazatele nadmořské výšky 0,5 s
Chyba v signalizaci nebezpečných výšek (vzhledem k hodnotám indikátoru) ve výškách
od 0 do 10 m ± 0,5 m
od 10 do 750 m ± 5 % N
Citlivost 90 dB
Frekvenční rozsah vysílače 4200 – 4400 MHz
Hlavní modulační frekvence 150 Hz
Přídavná modulační frekvence 25 Hz
Modulační pásmo 100 MHz
výstupní výkon vysílač 0,4 W
Příkon přes síť 115 V 400 Hz 100 VA
Spotřeba energie přes síť +27 V 10 W
Hmotnost transceiveru s ukazatelem výšky 10 kg

Rádiový výškoměr pro vysoké nadmořské výšky

Za účelem zvýšení relativní přesnosti používají výškové rádiové výškoměry pulzní metodu pro měření skutečné výšky letu.

Uvažujme výškový výškoměr RV-18, který umožňuje měřit výšky letu v rozmezí 500 až 30 000 m s chybou ± 25 m ± 0,15 % skutečné výšky letu. Blokové schéma je na Obr. 31.

Generátor spouště, synchronizující činnost výškoměru, vytváří obdélníkové impulsy s periodou (obr. 32, A), které spouští vysílač a generátor „rychlé“ pily. Vysokofrekvenční vibrace generované vysílačem jsou vysílány vysílací anténou ve směru k podložnímu povrchu Země. Odražené signály jsou přijímány přijímacím zařízením a po zpracování vstupují do elektronické sledovací jednotky.

Obr.31. Blokové schéma radiovýškoměru RV-18

Obr.32. Časové diagramy napětí ve výškoměru RV-18

V režimu vyhledávání odraženého signálu vstupují impulsy generované „rychlým“ generátorem pily do porovnávacího obvodu. Tam je také přiváděno lineárně rostoucí napětí z „pomalého“ generátoru pily (obr. 32, b). V okamžiku, kdy se velikost těchto signálů shoduje, je spuštěn porovnávací obvod a jeho výstupní signál spustí generátor pulsů voliče. Pulz voliče (obr. 32, PROTI) se ukáže být na určitou dobu zpožděný vzhledem k impulsu vysílače (startovací generátor), úměrné napětí v tuto chvíli „pomalá“ pila. Protože napětí „pomalé“ pily plynule narůstá, plynule narůstá i zpoždění pulsu voliče z periody na periodu a puls voliče se pohybuje v časovém rozsahu odpovídajícím nadmořským výškám od 450 do 30 000 m, pokud není odražený signál rozsah vyhledávání, vyhledávání začíná znovu.

V tom okamžiku, kdy se v koincidenčním obvodu puls voliče shoduje s pulsem odraženým od země (obr. 32, Obr. G), spustí se režim MĚŘENÍ. Koincidenční pulz (hledací pulz) (obr. 32, d) přichází z koincidenčního obvodu do obvodu „AND“, který je rovněž napájen vysoce stabilními počítacími impulzy z křemenného oscilátoru. Vyhledávací impuls zastaví průchod počítacích impulsů koincidenčním obvodem a čítač zaznamená jejich počet n a odpovídající naměřené výšce N ist (obr. 32, E).

Přítomnost výstupu výškoměru ve formě binárního kódu umožňuje jeho použití pro provoz v letovém a navigačním systému letadla.

Vestavěný monitorovací systém umožňuje kontrolovat provozuschopnost a funkčnost rádiového výškoměru tím, že v režimu CONTROL aplikujete na vstup přijímače zeslabený signál vysílače zpožděný o pevnou hodnotu.

Kapitola 9. LETECKÝ RADAR ODPOVÍDÁ

Odpovídače leteckého radaru (SR) slouží k automatickému přenosu informací o přiděleném čísle letadla, výšce letu, zbývajícím palivu na palubě atd. do radarových středisek řízení letového provozu (ATC).

Odpovídač radarových letadel SO-69

Radarový odpovídač SO-69 je navržen pro provoz v aktivním režimu

Radarové přistávací systémy (režim RSP);

Radarové systémy řízení letového provozu (režim ATC);

Přehledové radary (režim P-35).

Sekundární radarový systém (SRS) zahrnuje vzdušné (odpovídače) a pozemní (sekundární radary a informační zobrazovací zařízení) zařízení.

Sekundární radar se dotazuje na odpovídače letadel v oblasti pokrytí. Pro požadavek se používají dvoupulzní intervalové kódy.

Palubní transpondéry vysílají signály kódu odezvy. Struktura kódu závisí na provozním režimu transpondéru. Pro odpověď se používají dvou- a tříintervalové kódy. Tyto signály se používají ve VRS k určení radarových souřadnic letadla, proto se nazývají souřadnicové kódy.

Kromě souřadnic vysílá transpondér v režimu ATC také informační kódy obsahující různé informace(číslo, výška atd.). Kódy odezvy jsou přijímány sekundárním radarem a přenášeny do velitelské a řídící věže (CCP).

Zařízení KDP poskytuje možnost určit radarové souřadnice letadla (azimut, dosah) a získat dodatečné informace(číslo, nadmořská výška atd.) přímo na pracovních konzolách řídících letového provozu.

Práce s radary řídící věže

Dispečerské radary jsou určeny k řízení letového provozu v prostoru letiště. V režimech RSP a ATC transpondér spolupracuje s řídicími radary systémů SSR, které mají následující Specifikace:


Frekvence požadavků operátora:

a) s horizontální polarizací záření…..835÷849 MHz

b) s vertikální polarizací záření………….1030 MHz

Kódy požadavku………………………….……..dvojitý pulz, 9,4 a 11 µs

Kódy odezvy souřadnic……..……………………………….11 a 14 µs

Dolet v závislosti na výšce letu...200÷400 km

Práce s přistávacími radary

Přistávací radary jsou určeny k monitorování udržování kurzu a sestupové dráhy při přistávání letadel. V režimech RSP a ATC transpondér spolupracuje s řídicími radary systémů SSR, které mají následující Specifikace:

Požadavek na nosnou frekvenci…………………………9370 ± 100 MHz

Kódy požadavku………………………dvojitý impuls, 3 a 5,4 µs

Kód odezvy…………………………………………………….9 µs

Dojezd………………………………………..až 60 km

Vlastnosti provozu pozemních radarových stanic

Potlačení bočních laloků radiačního diagramu SSR řídicí věže se provádí pomocí třípulzního systému.

Na dva impulsy kódu požadavku R 1 a R 3 (obr. 33), vyzařovaný směrovou anténou radaru, je přidána třetí R 2 (supresivní impuls) vyzařovaný samostatnou všesměrovou anténou (supresivní anténa).

Impuls časového potlačení se zpozdí o 2 μs od prvního impulsu kódu požadavku. Energetická úroveň vyzařování odrušovací antény je zvolena tak, aby na přijímacích místech byla úroveň potlačovacího signálu zjevně vyšší než úroveň signálů vysílaných postranními laloky a méně než úroveň signály vysílané hlavním lalokem.

P2

Odezva 9 dB

Potlačení

P1 2 µs P2 P3

Rýže. 27. Potlačení požadavku z postranních laloků pomocí třípulzního systému

Transpondér porovnává amplitudy kódových impulsů R 1, R 3 a potlačení pulsu R 2 při přijímání kódu požadavku ve směru postranního laloku; když je úroveň potlačovacího signálu rovna nebo vyšší než úroveň signálu požadavkového kódu, neprovede se žádná odezva. Odezva je provedena pouze při úrovni R 1 a R 3 další úrovně R 2 o více než 9 dB.

Potlačení požadavku z bočních laloků přistávacího radarového obrazce se provádí v bloku BPS palubního odpovídače, který implementuje metodu potlačení s plovoucím prahem.

Tato metoda spočívá v tom, že v jednotce BPS se pomocí inerciálního sledovacího systému ukládá úroveň signálů přijímaných z hlavního laloku vyzařovacího diagramu ve formě napětí. Část tohoto napětí, odpovídající dané úrovni překračující úroveň signálů postranních laloků, je nastavena jako práh na výstupu zesilovače a při dalším ozáření se odezva teprve tehdy, když přijaté signály tento práh překročí. Toto napětí se upravuje při následných ozářeních (obr. 34).

Obr.34. Příjem paketu signálů odezvy, když je v provozu systém potlačení

s plovoucím prahem

HLAVNÍ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY RESPONDENTA SO-69

režim RSP

Práce s radary řídící věže

příjem kanálu I:

Frekvence přijímače………………………………….….. 835÷840 MHz

Šířka pásma …………………………………………. 6 MHz

Citlivost přijímače …………………………………. 84±4 dB

Dynamický rozsah………………………………………….30 dB

Potlačení signálu


přijímací kanál II:

Citlivost přijímače……………………………….104±4 dB

Dynamický rozsah…………………………………. 50 dB

Potlačení signálu

z postranních laloků…………………………………..třípulz

Práce s přistávacími radary

Frekvence přijímaných signálů……………………….I rozsah

Citlivost přijímače……………………………….. 65±3 dB

Potlačení signálu

Kódy požadavku pro kurz a sestupovou dráhu………………stejné

Režim ATC

Práce s radary řídící věže

příjem kanálu I:

Kmitočty přijímače………………………………………….835÷840 MHz

Šířka pásma……………………………………….6 MHz

Citlivost přijímače………………………………84±4 dB

Potlačení signálu

z postranních laloků…………………………………třípulz

přijímací kanál II:

Frekvence přijímače……………………………………………….1030 MHz

Šířka pásma ………………………………… 6 MHz

Citlivost přijímače……………………………….…104±4 dB

Dynamický rozsah………………………………… 50 dB

Potlačení signálu

z postranních laloků………………………………….třípulz

Hlasitost přenášené informace

Palubní číslo………………………………………… 100 000 čísel

Výška (v stupních po 10 m) …………………………. .až 30 000 m

Zbývající palivo………………………………………………………… 15 zpráv

Práce s přistávacími radary

Frekvence přijímaných signálů……………………………….I rozsah

Citlivost přijímače………………………………..65±3 dB

Dynamický rozsah ………………………………………… 30 dB

Potlačení signálu

z postranních laloků………….. metodou s plovoucím prahem

Kódy požadavku pro kurz a sestupovou dráhu……………………….samostatně

režim P-35

Kmitočty přijímače………………………………………….II rozsah

(sledovací radary)

Citlivost přijímače………………………………65±3 dB

Dynamický rozsah…………………………………………..30 dB

Požadavek na signál…………………………………..jednorázové impulsy

Potlačení signálu

z postranních laloků………………………………nevyrábí se

Parametry vysílacího kanálu v režimech RSP, ATC, P-35

Vysílací frekvence

Vlna 1…………………………………………………….730 MHz

Vlna 2…………………………………………………………740 MHz

Neprovozní ladění……………………………….1090 MHz

Výkon vysílače……………………………………….. 250 W

Doba trvání pulsu vysílače…………………...0,6÷1 µs


Režim 020M

Spuštění vysílače …………. vyrobené z palubního systému

Parametry spouštěcího pulzu:

Polarita……………………………………………………………….pozitivní

Amplituda………………………………………………………….8 V

Doba trvání……………………………………………………………… 0,5÷2 µs

Režim 5U15K

První, druhé a třetí slovo informace je vydáváno do palubního systému 5U15K na základě signálů pro volání informací z tohoto systému. Vysílač transpondéru není spuštěn.

STRUKTURA SIGNÁLU REAKCE

Signál odezvy obsahující libovolné slovo informace se skládá ze souřadnicového kódu, klíčového kódu a informačního kódu.

Kód klíče je třípulzní, jeho struktura je pro každé slovo informace jiná.

Informační kód obsahuje 40 pulzů, které tvoří 20 bitů binárního kódu

DOPPLERŮV MĚŘENÍ RYCHLOSTI POMŮ A ÚHLU VRTÁNÍ DISS-7

Obecná informace

Dopplerův měřič rychlosti a úhlu driftu DISS-7 („Search“) poskytuje nepřetržité automatické měření vektorových složek rychlosti jízdy W letoun. Navrženo pro práci pouze jako součást navigačního komplexu a zaměřovacího a navigačního systému (PNS) nebo se speciálním počítačem B-144.

DISS obsahuje: vysílací zařízení, přijímací zařízení, měřič frekvence a synchronizátor (obr. 13.3). Vysílací zařízení generuje nemodulované mikrovlnné oscilace, které jsou vysílány směrem k povrchu země (obr. 13.4, a). Vysílací anténa, stejně jako přijímací anténa, má vysoce směrový (jehlový) čtyřpaprskový vyzařovací diagram. Anténní nosníky 1, 2, 3 jsou rozmístěny ve vodorovné rovině pod úhlem β od podélné osy letadla a skloněny ve svislé rovině pod úhlem γ .

Rýže. 13.3. Blokové schéma DISS-7

Rýže. 13.4. Poloha paprsků antény DISS-7: a - pohled v prostoru; b - pohled shora

vzhledem k podélné ose letadla je znázorněno na Obr. 13.4 , b).

Vysílání (a příjem) energie podél paprsků 1, 2, 3, 4 probíhá střídavě. Pořadí vysílání (a příjmu) je nastaveno synchronizátorem.

Signály odražené od zemského povrchu jsou přijímány přijímací anténou a vlivem Dopplerova jevu mají frekvenční posun. V přijímači jsou přijímané signály zesíleny a Dopplerova frekvence F je izolována D. Dopplerova frekvence vstupuje do měřiče frekvence. Frekvenční měřič detekuje Dopplerovu frekvenci a generuje napěťové impulsy, jejichž opakovací frekvence se rovná Dopplerovu kmitočtu podél paprsků 1, 2, 3.

Rýže. 13.5. Vektor plné rychlosti vůči zemi a jeho složky

Hodnoty dopplerovské frekvence F D(obr. 13.5) podél paprsků 1, 2, 3 bude:

F D1 = (W X cosβcosγ- W Z sinβcosγ-W Y sinγ)

F D2 = (W X cosβcosγ+ W Z sinβcosγ+W Y sinγ)

F D3 = (W X cosβcosγ- W Z sinβcosγ+W Y sinγ),

Kde W X, W Y, W Z- projekce vektoru plné pozemní rychlosti na osu souřadnicového systému letadla.

Množství W X cosβcosγ, W Z sinβcosγ, W Y sinγ představují projekce složek celkové pozemní rychlosti do směrů záření (obr. 13.6).



Dopplerovy frekvence F D1, F D2, F D3 z frekvenčního měřiče vstupují do výpočetního zařízení pro měření pozemní rychlosti a úhlu driftu letadla. Ve výpočetním zařízení je řešena soustava rovnic vzhledem k W X, W Y, W Z Je třeba mít na paměti, že Dopplerova frekvence posune F D 2 a F D3 jsou záporné, protože paprsky 2 a 3 směřují dozadu a jejich moduly se používají ve výpočtech.

Velikost podélné složky celkového vektoru pozemní rychlosti W X zjistíme odečtením druhého od první rovnice soustavy:

W X = .

Velikost vertikální složky celkového vektoru pozemní rychlosti W Y zjistíme přidáním první rovnice ke třetí rovnici systému:


Velikost příčné složky celkového vektoru pozemní rychlosti Wz zjistíme odečtením druhé od třetí rovnice soustavy:

Wz=

Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že v DISS-7 úhlu β=45°, úhlu γ= 66°, získáme:

W X = 0,83 (F D1 -| F D3 |) λ 0;

W Y =0,28(|F D3 |-|F D1 |)λ 0;

WZ =0,83(|F D3 |-|F D2 |)λ 0

Výsledné výrazy představují základní pracovní vzorce, na jejichž základě je v palubním digitálním počítači nebo ve specializovaném počítači B-144 určen vektor pozemní rychlosti.

Složky celkového vektoru pozemní rychlosti W x, W Y, W z umožňují vypočítat vodorovnou složku pozemní rychlosti W a úhel driftu letadla a podle následujících vzorců:

; tgα=

Naměřené složky celkového vektoru pozemní rychlosti W x, W Y, W z, a W a α se používají k řešení navigačních a bojových misí. Množství W a α lze převzít ze speciálního indikátoru nebo z indikátoru kalkulátoru B-144.

Je třeba poznamenat, že pracovní vzorce jsou přibližné, protože neberou v úvahu odchylky skutečných úhlů paprsků, skutečnou frekvenci emitovaných kmitů od jmenovitých hodnot a posun dopplerovských frekvencí určený povahou odrazná plocha se nebere v úvahu.

Všechny metrové bloky jsou umístěny na společné základně instalované ve spodní části trupu letadla.

Sada bloků DISS-7 obsahuje tyto bloky: zdroj vysílače PK7, spínací PC8, přijímač PK3, elektronický PK-5 (2 ks), nízkonapěťový zdroj PK4, vysílač PK2 (2 ks), anténní zařízení PK1.

Měřič DISS-7, pracující ve spojení s počítačem B-144, má následující taktické a technické údaje:

Rozsah měřených pozemních rychlostí je 250-3200 km/h.

Rozsah měřených úhlů driftu - ±15°

Přesnost měření pozemní rychlosti - ± (5,5+0,006 W) km/h

Přesnost měření úhlu driftu je ±54".

Provozní nadmořská výška - až 25000 m.

Rozsah vln je centimetr.

Druh záření - spojité.

Výkon vysílače -2W.
Citlivost přijímače - 106 dB.

Počet paprsků antény je 4.

Spínací frekvence paprsků antény je 2,5 Hz.
Doba nepřetržitého provozu - 12 hodin.




Horní