Система вор. Радиотехнические системы ближней навигации. Назначение и принцип работы дальномерной системы DME

01.03.2024

Система обеспечивает получение на борту воздушного судна следующей информации:

об удалении (наклонной дальности) воздушного судна от места установки радиомаяка;

об отличительном признаке радиомаяка.

Радиомаяк дальномерный может устанавливаться совместно с радиомаяком азимутальным VOR (PMA) или использоваться автономно в сети DME-DME.

В этом случае на борту воздушного судна обеспечивается определение его местоположения в системе измерения двух дальностей относительно места установки радиомаяка, что позволяет решать задачи самолетовождения на трассе и в зоне аэродрома.

Описание конструкции vor/dme

Аппаратная конструктивно выполнена в виде контейнера, доработанном под установку основной аппаратуры и устройств, обеспечивающих сервисные климатические условия внутри аппаратной.

В состав аппаратуры, установленной в аппаратной, входят шкаф PMA, шкаф РМД, панель ввода. Аппаратура, обеспечивающая нормальные условия работы VOR/DME и обслуживающего персонала, состоит изкондиционера, двух отопителей и пяти ламп освещения. Шкаф PMA конструктивно выполнен в стандартном корпусе. На правой боковой стенке шкафа с наружной стороны скомпонован тракт УВЧ, который дополнительно закрыт защитной крышкой. Шкаф разделен на шесть одинаковых отсеков. В первом нижнем отсеке установлены два выпрямителя, в остальных отсеках закреплены секции с направляющими, в которых установлены функциональные узлы, выполненные в виде врубных ячеек.

Шкаф РМД выполнен в стандартном корпусе. На правой боковой стенке шкафа снаружи установлены все устройства, входящие в оконечный усилитель мощности, и тракт ВЧ, закрытые защитным кожухом. Шкаф по высоте разделен на шесть горизонтальных отсеков, в которых расположены все функциональные узлы.

Технические данные vor/dme

Основные параметры и технические характеристики VOR/DME соответствуют требованиям и рекомендациям ICAO.

В шкафах VOR (PMA) и DME (РМД) предусмотрено стопроцентное «холодное» резервирование аппаратуры формирования модулирующих сигналов, аппаратуры модуляции и усиления, ВЧ тракта и аппаратуры контроля и обработки сигналов. Переход на резервную аппаратуру - автоматический. Время перехода на резервную аппаратуру - не более 10 с. Время включения подготовленного к работе радиомаяка - не более 2 минут. Управление VOR/DME может быть местным и дистанционным.

Дистанционное управление осуществляется с использованием блока ДУ по проводной (телефонной) линии связи на удалении от 0,5 до 10 км. Световая и звуковая сигнализация о состоянии VOR/DME обеспечивается панелями информации, размещаемыми на удалении до 500 м от блока ДУ. Система VOR/DME не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Система терморегулирования обеспечивает поддержание температуры воздуха внутри аппаратной в пределах от 5 до 40° С.

Основные технические характеристики VOR (РМА-90)
Зона действия:
В горизонтальной плоскости
В вертикальной плоскости (относительно поверхности ограничения прямой видимости), град	не более 3
Снизу, град	не менее 40
Сверху, град по дальности:	не менее 300
На высоте 12000 м, км	не менее 100
На высоте 6000 м (при половинной мощности), км Напряженность поля на границе зоны действия, мкВ/м	не менее 90
Поляризация излучения	горизонтальная
Погрешность информации об азимуте в точках на удалении 28 м от центра антенны, град	не более 1
Частота рабочего канала (несущих колебаний), одно из дискретных значений в диапазоне	108,000-117,975 МГц через 50 кГц
Отклонение частоты несущих колебаний, %
Мощность несущих колебаний (регулируемая), Вт	от 20 до 100
Габаритные размеры и масса шкафа РМА	496x588x1724 мм; не более 200 кг
Диаметр экрана антенны РМА
Масса антенны РМА
без экрана
с экраном

Основные технические характеристики DME (РМД-90)
Зона действия:
В горизонтальной плоскости, град
В вертикальной плоскости сверху, град	не менее 40
По дальности, км:
на высоте 6000 м	не менее 200
на высоте 12000 м	не менее 260
Поляризация излучения	вертикальная
Погрешность, вносимая радиомаяком в измерение дальности, для 95 % измерений, м	не более ± 75
Частота рабочего канала, МГц:	одно из дискретных значений (через 1 МГц)
Приемного	в диапазоне 1025-1150 МГц
Передающего	в диапазоне 962-1213 МГц
Отклонение частоты рабочего канала, %	не более ± 0,002
Мощность радиоимпульсов, Вт	не менее 500
Количество одновременно обслуживаемых самолетов	Не более 100
Габаритные размеры и масса шкафа РМД	1700x496x678 мм; не более 240 кг.
Габаритные размеры и масса антенны РМД	2180 х 260 мм, не более 18 кг

Основные технические характеристики VOR/DME (РМА-90/РМД-90)
Внутренние габаритные размеры и масса аппаратной	2000 х 3000 х 2000 мм, 2500 кг
Электропитание:
Основное и резервное от 47...63 Гц	220 В (187...264 В), 50 Гц (47...63 Гц).
Аварийное от аккумуляторных батарей в течение времени	не менее 30 мин
мощность, потребляемая VOR/DME (при включенной системе терморегулирования)	не более 3000 ВА
мощность, потребляемая основной аппаратурой радиомаяка	не более 500 ВА
Условия эксплуатации оборудования, размещаемого в аппаратной:
Температура окружающего воздуха оборудования,	от минус 10 до плюс 50° С
размещаемого на открытом воздухе:
Температура окружающего воздуха;	от минус 50 до плюс 50° С
Воздушные потоки со скоростью
Надежность
Среднее время наработки на отказ	не менее 5 000 ч
Средний технический ресурс
Средний срок службы
Среднее время восстановления

Угломерный канал навигации VOR предназначен для определения азимута ЛА относительно радионавигационной точки, в которой устанавливается наземное оборудование системы. В состав угломерного канала входит наземное и бортовое оборудование. Наземное оборудование представляет собой радиомаяк, излучающий сигналы, прием и обработка которых на борту ЛА позволяет определить его азимут. Бортовое оборудование представляет собой приемоиндикатор, принцип действия которого определяется используемым в канале методом измерения азимута. При таком построении азимутального канала его пропускная способность не ограничена. В настоящее время различают три основные модификации угломерных систем МВ диапазона:

с измерением фазы огибающей АМ колебаний (VOR);

с двухступенчатым измерением фазы (PVOR);

с использованием эффекта Доплера (DVOR).
VOR . Радиомаяки VOR имеют две передающие антенны:

ненаправленную антенну А 1 с диаграммой направленности (ДНА) в горизонтальной плоскости ;

направленную антенну А 2 с диаграммой направленности в горизонтальной плоскости .

В любом азимутальном направлении значение диаграммы направленности А 2 характеризуется величиной .

Антенна А 1

(1.1)

с амплитудой .

Антенна А 2 в любом азимутальном направлении создает поле

с амплитудой . (1.3)

Обычно для радиомаяков VOR выполняется условие .

Диаграммы излучения антенн радиомаяка VOR показаны на рис. 1.6(а).

Высокочастотные сигналы формируются одним передатчиком и излучаются антеннами, имеющими общий фазовый центр. При сложении полей в пространстве образуется суммарное поле всенаправленного РМ (рис. 1.6(б))
.

Рис. 1.6. Диаграммы излучения антенн радиомаяка VOR
С учетом выражений (1.2) и (1.3) величину суммарного поля можно выразить

. (1.4)

Диаграмма направленности А 2 вращается в горизонтальной плоскости с угловой скоростью

где n – частота вращения ДНА в минуту.

Длительность одного оборота Т равна периоду вращения, , а частота . Частота вращения в VOR составляет n=1800 об/мин (F=30 Гц) .

Положение диаграммы направленности А 2 (положение ее максимумов) – функция времени . Вращение антенны вызовет периодическое изменение суммарного поля. Обозначим отношение амплитуд и, подставив в (1.4) значения и , получим

В результате образуется поле с глубиной амплитудной модуляции , частотой модуляции и фазой огибающей, зависящей от азимута . Колебания, принимаемые бортовым приемником, можно представить выражением

где К – коэффициент, учитывающий ослабление.

После усиления и детектирования можно выделить напряжение низкой частоты
, (1.7)

фаза которого содержит информацию об азимуте самолета :
. (1.8)

Для выделения этой информации на борту ЛА необходимо иметь опорное колебание, несущее информацию о мгновенном положении ДНА. Эта информация должна быть заложена в фазе опорного колебания

с текущим значением фазы
(1.9)

соответствующим угловому положению ДНА в данный момент времени t .

При наличии на борту ЛА такого опорного напряжения можно определить азимут ЛА как разность фаз опорного и азимутального сигналов (1.8) и (1.9):

Для работы бортового измерителя необходим опорный сигнал, причем одинаковый для всех ЛА. Этот сигнал необходимо передавать по отдельному каналу связи. В целях сокращения частотных каналов связи опорный сигнал в этих системах передают на той же несущей частоте , что и азимутальный. Разделение азимутального и опорного сигналов по каналам происходит на приемной стороне методом частотной селекции продетектированного по амплитуде комбинированного сигнала. Такая возможность появляется при использовании для передачи опорного сигнала двойной амплитудно-частотной модуляции.

Рассмотрим формирование сигналов наземным оборудованием и работу бортового оборудования на примере упрощенной структурной схемы канала VOR (рис. 1.7).

В передатчике (ПРД) формируются высокочастотные колебания частоты . В делителе мощности (ДМ) ВЧ сигнал разделяется на два канала. Часть мощности поступает во вращающуюся антенну А 2 . Частота вращения антенны определяется блоком управления (БУА) и равна F=30 Гц. В радиомаяках применялись различные способы вращения антенны. В первых радиомаяках вращение антенны осуществлялось механическим способом при помощи электродвигателя. Другой способ предусматривает применение гониометрических антенных систем. Позднее были разработаны методы электронного вращения ДНА (метод электронного гониометра), при котором эффект вращения ДНА достигается питанием двух взаимно перпендикулярных направленных антенн с диаграммами в виде восьмерки. Питание антенн осуществляется балансно-модулированными колебаниями со сдвигом по фазе огибающей модуляции на 90°. Антенной А 2 создается электромагнитное поле (1.2).

Рис. 1.7. Структурная схема канала VOR
Антенна А 1 является ненаправленной и предназначена для формирования суммарной диаграммы направленности типа «кардиоида» и передачи опорного сигнала. Для формирования сигнала с двойной амплитудно-частотной модуляцией выбирают колебания, частота которых намного больше частоты вращения ДНА, но существенно меньше частоты несущих колебаний, и используют эти колебания в качестве вспомогательных. Вспомогательные колебания называются поднесущей, для которой должно выполнятся условие , где – частота поднесущих колебаний. Для системы VOR частота поднесущей равна F П =9960 Гц.

В модуляторе поднесущей (МП) осуществляется частотная модуляция поднесущей опорными колебаниями частотой F ОП =30 Гц с девиацией частоты ΔF П =480 Гц при индексе модуляции . В модуляторе МВЧ высокочастотные колебания модулируются по амплитуде напряжением поднесущей с глубиной модуляции .

Антенна А 1 создает поле с напряженностью

где – коэффициент амплитудной модуляции; – коэффициент частотной модуляции; – девиация поднесущей частоты.

Суммарное поле

воздействует на антенну бортового оборудования А 0 . На выходе антенны получается суммарное колебание вида

Амплитудно-частотный спектр суммарного колебания показан на рис.1.8(а).

Рис. 1.8. Амплитудно-частотный спектр:

а) принятого сигнала;

б) огибающей принятого сигнала
Бортовым оборудованием необходимо выделить из суммарного азимутальный и опорный сигналы и произвести их сравнение по фазе.

После преобразования суммарного сигнала в приемном устройстве (ПРМ), усиления его и детектирования амплитудным детектором выделяется огибающая, содержащая азимутальный и опорный сигналы вида
, (1.12)

где и – амплитуды составляющих полного сигнала.

Из спектра сигнала (1.12), представленного на рис. 1.8(б), видно, что азимутальный и опорный сигналы можно выделить путем частотной селекции. Для этой цели с выхода ПРМ сигнал подается на два фильтра Ф1 и Ф2.

В фильтре Ф1, настроенном на частоту (f=30 Гц ), выделяется азимутальный сигнал или сигнал переменной фазы, а в фильтре Ф2, настроенном на поднесущую частоту (f=9960 Гц ), выделяется частотно-модулированное поднесущее колебание. После симметричного ограничения в усилителе-ограничителе (УО) в частотном детекторе (ЧД) выделяется опорное колебание.

В результате преобразований получены:

азимутальный сигнал ;

опорный сигнал .

Опорное напряжение подается на фазовращатели ФВ1 и ФВ2. В исходном положении ось ФВ1 повернута на произвольный угол b , что вызывает дополнительный сдвиг фазы опорного напряжения на величину b

И . (1.13)

Азимутальное и опорное напряжение подается на фазовый детектор ФД1. Разница фаз между напряжениями на входе

Напряжение на выходе фазового детектора ФД1:

Это постоянное напряжение преобразуется (в ПНН) в сигнал рассогласования с частотой 400 Гц и подается на управляющую обмотку электродвигателя (ДВ), который поворачивает ось ротора фазовращателя ФВ1 до тех пор, пока разность фаз не станет равной нулю. При этом и . Таким образом, угол поворота ротора фазовращателя ФВ1 становится равным азимуту самолета. Ось ФВ1 связана с осью сельсин-датчика (СД), который передает результаты измерений на указатели азимута.

В системе VOR предусмотрена возможность полета самолета по заданному азимуту . Для этого в схему введены ФД2 и ФВ2. Ось ФВ2 поворачивается вручную и устанавливается на заданный угол . При этом фаза опорного напряжения дополнительно сдвигается на величину и становится

. (1.16)

Это напряжение подается на вход ФД2. На второй вход подается азимутальное напряжение с фазой

Разность фаз азимутального и опорного напряжений на входе ФД2

После фазового детектирования согласно (1.15) на выходе детектора
.

Когда , и азимут самолета совпадает с заданным направлением. Эта задача решается при полете ЛА на радиомаяк VOR или от него. Для индикации полета на радиомаяк или от него в схему вводится ФД3, на который подаются.

:: Текущая]

Основы VOR-навигации

Основным навигационным средством в большинстве стран является VOR (VHF Omnidirectional Range navigation system), что в переводе на русский называет всенаправленный курсовой радиомаяк УКВ диапазона . Появившиеся в последнее время спутниковые навигационные системы не заменяют VOR, а дополняют их.

Самолеты летают по воздушным трассам, которые строятся из отрезков. Отрезки образуют сеть, опутывающую целые государства. В узлах этой сети (на концах отрезков) расположены VOR-радиостанции.

Радиомаяк VOR состоит из двух передатчиков на частотах 108,00-117,95 МГц . Первый передатчик VOR передает постоянный сигнал во все стороны, в то время как второй передатчик VOR представляет собой узконаправленный вращающийся луч , изменяющийся по фазе в зависимости от угла поворота, то есть луч пробегает круг в 360 градусов (как луч маяка). В результате получается диаграмма излучения в виде 360 лучей (один луч через каждый градус окружности). Принимающая аппаратура сравнивает оба сигнала и определяет «угол луча», на котором в данный момент находится самолет. Такой угол называется VOR-радиалом (VOR Radial).

VOR-оборудование на борту самолета может определить, на каком из VOR-радиалов известной радиостанции находится самолет.

На пилотажной карте вы можете найти необходимую VOR-станцию. На схеме выше показан самолет, находящийся на радиале 30 от VOR. Каждый VOR имеет свое название (VOR на рисунке называется KEMPTEN VOR) и сокращенное трехбуквенное обозначение (VOR на рисунке обозначается KPT). Рядом с VOR написана его частота, которую надо вводить в приемник. Таким образом, чтобы поймать сигнал от KEMPTEN VOR, надо ввести в приемник частоту 109.60.

Очень часто самолеты оборудуются не одним, а сразу двумя приемниками VOR. В таком случае один приемник называется NAV 1, а второй соответственно NAV 2. Для ввода частоты в приемник VOR используется двойная круглая ручка. Большая ее часть используется для ввода целых, меньшая - дробных долей частоты VOR. Ниже показана типичная панель управления радионавигационными приборами.

Задатчики частот VOR подписаны красным цветом. Это простейший вид приемников, который позволяет ввести только одну частоту VOR. Более сложные системы позволяют ввести сразу две частоты VOR, и быстро переключаться между ними. Одна частота VOR является неактивной (STAND BY), ее изменяет ручка задатчика частоты . Вторая частота VOR называется активной (ACTIVE), это та частота VOR, на которую настроен приемник в данный момент.

На рисунке выше показан пример приемника с двумя задатчиками частоты VOR. Пользоваться им очень просто: при помощи круглого задатчика надо ввести требуемую частоту VOR, а затем сделать ее активной при помощи переключателя. При наведении мыши на колесико задатчика курсор мыши меняет форму. Если он выглядит как маленькая стрелка, то при нажатии на мышь сменятся десятые доли. Если стрелка большая, то изменяться будет целая часть числа.

В кабине так же должен быть прибор, показывающий, на каком радиале VOR в данный момент находится самолет. Этот прибор обычно называется NAV 1, или VOR 1. Как мы уже выяснили, в самолете может иметься второй такой прибор. В самолете Cessna 172 их два:

Прибор состоит из:

подвижной шкалы, напоминающей шкалу компаса
круглой ручки задатчика OBS
стрелки индикатора направления TO-FROM
транспаранта GS
двух планок, вертикальной и горизонтальной

Горизонтальная планка и транспарант GS используются при посадке по системе ILS.

Ручка OBS вращает подвижную шкалу и настраивает тем самым приемник VOR на требуемый радиал. Например, так может выглядеть прибор, настроенный на радиал 30:

На рисунке видно, что при вращении ручки OBS шкала поворачивается, и верхний уголок показывает на номер текущего радиала. Как и на компасе, все номера на приборе пишутся деленные на 10, таким образом цифра 3 обозначает радиал 30 .

Вертикальная планка показывает отклонение от радиала. Если самолет находится на радиале, то планка будет стоять вертикально:

Если самолет сместится правее радиала, то вертикальная планка отклонится влево, чтобы показать что к радиалу надо лететь в левую сторону.

Когда пилот видит такую картину, он знает что для выхода на радиал надо повернуть влево. Правило очень простое: планка показывается в той стороне, в которую надо лететь.

Аналогичная картина будет в случае если самолет окажется левее нужного радиала:

Обратите внимание, что в данном случае самолет отклонился от радиала сильнее, и планка прибора соответственно так же отклонилась сильнее.

Важной особенностью VOR является то, что прибор всегда показывает радиал, на котором находится самолет, независимо от курса , которым идет самолет. Например, на рисунке ниже показаны самолеты, летящие разными курсами. Поскольку они находятся на одном и том же радиале и у них одинаково настроен OBS, прибор VOR у всех самолетов покажет одно и то же.

При полетах по VOR нужно помнить, что чувствительность прибора VOR возрастает при подлете к радиомаяку VOR, пока не пропадает в непосредственной близости от маяка. Около маяка VOR не надо гоняться за планкой, вместо этого, когда чувствительность становится чрезмерной, надо продолжать двигаться прежним курсом пока самолет не пройдет над маяком VOR.

Итак, чтобы лететь по радиалу VOR надо настроить на приемнике его частоту VOR, задать при помощи OBS номер требуемого радиала и удерживать вертикальную планку по центру прибора. Если планка отклоняется влево, надо довернуть налево. Если вправо, надо повернуть направо. В случае бокового ветра, нужно довернуть на ветер, чтобы компенсировать снос самолета. Более подробно про полет в ветер можно прочитать в статье про NDB навигацию.

VOR навигация в обратном направлении

Мы рассмотрели полет по направлению к VOR . Точно также можно летать и в обратном направлении .

Обратите внимание, что уголок направления показывает теперь на надпись FR , что означает что самолет движется по направлению от VOR . Самолет на рисунке немножко отклонился вправо, поэтому планка на приборе показывает что радиал находится левее.

Распространенная ошибка , совершаемая многими, заключается в установке неправильного номера радиала . Если бы на рисунке выше пилот вместо радиала 30 установил бы радиал 120, то стрелка показывала бы направление TO , а планка отклонялась бы в противоположную сторону. Поэтому очень важно всегда правильно задавать направление радиала и контролировать расположение VOR по уголку TO-FROM .

Запомнить, как правильно задавать радиал, очень просто: номер радиала - это курс, которым должен лететь самолет, двигаясь по радиалу в безветренную погоду. При этом не важно, летит самолет от VOR или по направлению к нему, всегда вводите в OBS тот курс, которым хотите двигаться. Номера радиалов VOR соответствуют истинному курсу, а не магнитному.

Определение текущего радиала VOR

Иногда бывает нужно определить, на каком радиале в данный момент находится самолет. Для этого надо вращать задатчик OBS до тех пор, пока на приборе стрелка направления не укажет на TO , а планка отклонения не станет строго вертикально. Отложив на карте полученный номер VOR-радиала, можно прикинуть свое местоположения. Правда, это метод не покажет расстояние до VOR.

Но VOR-станция может иметь еще и дальномерное оборудование (DME - Distance Measurement Equipment). Радиостанции с таким оборудованием обозначаются на карте VOR-DME или VORTAC. Вы увидите расстояние в NM до VOR-станции на приборной доске в окошечке DME1 или DME2 соответственно. Теперь, зная масштаб карты, можно отметить на VOR-радиале точное место самолета в данный момент времени.

Часто расстояние DME, которое вы видите на приборной доске не соответствует расстоянию по карте. Это расстояние от наземной VOR-радиостанции до вашего самолета, летящего на определенной высоте. Т.е. это гипотенуза прямоугольного треугольника, один катет которого - ваша высота, а второй - расстояние по земле от VOR-радиостанции, до точки над которой вы сейчас пролетаете. Особенно неточными становятся эти данные, когда вы близко от VOR-радиостанции (пролетая строго над ней вы получите свою высоту). Поэтому, нужно резервировать одну-две мили, если коридор в контролируемом воздушном пространстве требует обязательного выхода на связь с диспетчером при пролете VOR-станции.

Перехват определённого радиала VOR

Частая навигационная задача - перехват определенного радиала. Например, нам нужно выйти на воздушную трассу, которая проходит по 30-му радиалу VOR. Мы знаем что находимся где-то левее радиала (а если не знаем, то можем это определить так, как было описано выше):

Первое, что нам надо сделать - это настроиться на частоту VOR и ввести при помощи задатчика OBS требуемый радиал. Прибор покажет примерно следующее:

Из этого видно, что радиал где-то далеко справа. Теперь надо решить, под каким углом мы будем перехватывать радиал. Самое быстрый способ перехватить радиал - лететь перпендикулярно ему, но это не приблизит нас к конечной точке маршрута. Выбираем разумный компромисс, и двинемся под углом 40 градусов к радиалу. Так как радиал находится справа, чтобы получить курс перехвата, добавим к курсу радиала (30 градусов) угол перехвата (40 градусов), и получим курс перехвата (70 градусов). Если бы радиал находился слева, угол перехвата надо было бы отнимать.

Довернем на полученный курс перехвата (70 градусов), и начнем путь к радиалу:

Красной пунктирной линией показан курс перехвата. Лететь этим курсом надо до тех пор, пока прибор не покажет что самолет находится на радиале:

Все что осталось, это развернуться и полететь по радиалу курсом 30 градусов. Чтобы не перелететь мимо радиала, надо начинать разворот заранее, не дожидаясь пока планка встанет строго вертикально.

Переход с одного радиала на другой

Иногда возникают ситуации, когда нужно перейти с одного радиала на другой. Такое может потребоваться при переходе с одной воздушной трассы на другую. Рассмотрим следующий пример, изображенный на схеме:

Предположим что самолету надо пролететь по радиалу 30 от VOR 1 до точки FIX, после чего необходимо повернуть курсом 90 градусом и двигаться к VOR 2. Эта задача легко решается при помощи использования двух приемников VOR одновременно. В приемник NAV1 введем частоту VOR 1 и настроем его на радиал 30, в приемник NAV2 - частоту VOR 2 и радиал 90 градусов:

Верхний приемник, настроенный на VOR 1 показывает что самолет находится точно на радиале 30 градусов и летит курсом к нему. Нижний, настроенный на VOR 2, говорит что до радиала 90 градусов еще далеко. Продолжаем движение по радиалу пока второй приемник не покажет, что мы подходим к радиалу 90 градусов:

Не дожидаясь пока стрелка VOR 2 встанет строго вертикально, заранее начнем разворот на 90 градусов. После разворота останется только продолжить движение по радиалу 90 градусов по направлению к VOR 2:

Приемник NAV1 больше не нужен, и его лучше настроить на какую-нибудь несуществующую частоту, чтобы случайно не перепутать с NAV2, который используется в данный момент.

Рекомендуется начать практиковаться на симуляторе VOR, расположенному по адресу: http://www.luizmonteiro.com/Learning_VOR_Sim.htm . Попробуйте настроиться на какой-нибудь радиал и «пролететь» по нему на самолете, обращая внимания куда будет отклоняться стрелка при отдалении от радиала в ту или иную сторону.

Ограничения VOR-навигации

Система VOR-навигации - достаточно дорогая в масштабах страны. Дело в том, что VOR-оборудование имеет ограничения по дальности, как любая УКВ радиостанция или телевизионная вышка. УКВ радиосредства работают только в прямой видимости. Это значит, что препятствия могут закрывать от вас VOR-радиостанцию, пока вы не подниметесь на достаточную высоту. Сам радиус действия сигнала VOR также ограничен. До 5500 метров высоты вы можете принимать сигналы VOR на удалении 40-130 NM в зависимости от рельефа местности. Выше VOR-сигналы можно принимать на максимальном расстоянии 130 NM.

	[ :: Текущая]

Всенаправленный радиомаяк (англ. V ery high friquency O mni directional radio R ange сокр. VOR). Обеспечивает выдачу информации об азимуте ЛА . Радиомаяк может работать как самостоятельно, так и в составе с дальномером DME , образуя азимутально-дальномерную систему ближней навигации VOR/DME .

Радиомаяк VOR излучает на одной из 160 несущих частот (в диапазоне от 108 до 117.975МГц с шагом 50КГц) сигналы опорной и переменной фаз частотой 30Гц.

Амплитудно-частотно-модулированный сигнал опорной фазы, содержащий частотно-модулированную поднесущую (9960Гц с девиацией плюс-минус 480Гц) излучается неподвижной всенаправленной антенной. Амплитудно-модулированный частотой 30Гц сигнал переменной фазы излучается вращающейся (30 об/с) направленной антенной с диаграммой направленности в виде "восьмёрки".

Складывающиеся в пространстве диаграммы направленности образуют переменное по амплитуде поле, изменяющееся с частотой 30Гц. Радиомаяк VOR ориентирован так, что фазы опорного и переменного сигналов совпадают в направлении магнитного северного меридиана . В момент, когда максимум диаграммы направленности вращающегося поля направлен туда, частота сигнала поднесущей имеет максимальное значение(1020Гц). В остальных направлениях фазовый сдвиг меняется от ноля до 360 градусов. Упрощённо можно представить VOR как радиомаяк, излучающий в каждом направлении свой индивидуальный сигнал. Количество таких "сигналов-азимутов" определяется только чувствительностью бортового оборудования к величине сдвига фаз, прямо пропорционального текущему азимуту ЛА относительно радиомаяка. В этом контексте, вместо понятия "азимут" употребляется термин радиал (VOR Radials) . Принято считать что количество радиалов равно 360. Номер радиала совпадает с числовым значением магнитного азимута.

Бортовой индикатор VOR, помимо указания азимута, позволяет вести ЛА в режимах "от" и "на" радиомаяк по заданному азимуту. Для этого на индикаторе VOR имеются соответствующие планки, показывающие отклонение ЛА от ЛЗП . Соответственно ЛЗП должна проходить непосредственно через сам маяк.

Для опознавания маяков VOR несущая частота манипулируется с помощью азбуки Морзе сигналом частоты 1020Гц. Кроме того, позывные сигналы могут передаваться голосом с помощью магнитной записи.

Подобный принцип построения угломерной системы позволяет, за счёт усложнения наземной части комплекса, одновременно упрощать (читай - уменьшать габариты и массу) аппаратуру, устанавливаемую на борту ЛА . Несомненно, это стало одним из главных факторов, обусловивших широкое распространение систем VOR, в том числе и в малой авиации.

Маяки VOR выпускаются в двух вариантах:

категория A (c дальностью действия около 370км при высоте полёта 8-10км для обеспечения полётов по воздушным трассам);
категория B (с дальностью действия около 40км для обслуживания района аэродрома).

Из отечественного оборудования, аналогом системы VOR/DME можно назвать РСБН , функциональное назначение которой в общем случае такое же - определение дальности и азимута. Однако, для решения дополнительных навигационных задач (большей частью военных), РСБН построена на других принципах и требует установки на борту совершенно иного оборудования.

Радиомаяки, также как и обычные маяки, служат для навигации, для определения местоположения судов. Для определения направления на радиомаяк пилоту нужен радиокомпас.

NDB и VOR

NDB (Non-Directional Beacon ) – приводная радиостанция (ПРС) – радиомаяк, работающий на средних волнах в диапазоне 150-1750 кГц. Самый простой домашний радиоприемник АМ-FM способен принимать сигналы таких маяков.

Жители Санкт-Петербурга могут настроить приемник на частоту 525 кГц и услышать морзянку: «PL» или точка-тире-тире-точка, точка-тире-точка-точка. Это местный NDB радиомаяк, который приветствует нас из Пулково.

Кто-то из коллег вирпилов, сравнивая принципы работы маяков NDB и VOR, привел интересную аналогию. Представьте, что вы с другом потерялись в лесу. Ваш друг кричит: «Я здесь!». Вы определяете направление на голос: судя по компасу, азимут – скажем, 180 градусов. Это NDB.

А вот если бы ваш друг кричал: «Я здесь – радиал 0 градусов!». Вот это уже – VOR.

VOR (VHF omnidirectional radio range ) – Всенаправленный азимутальный радиомаяк (РМА), работающий на частотах в диапазоне 108 – 117.95 МГц.

NDB посылает одинаковый сигнал во всех направлениях, а VOR транслирует информацию об угле между направлением на Север и направлении на самолет относительно СЕБЯ или иными словами – РАДИАЛ.

Не понятно? Скажем иначе. VOR в каждом направлении от себя – от 0 до 360 градусов – излучает индивидуальный сигнал. Грубо говоря, 360 сигналов по кругу. Каждый сигнал несет в себе информацию об азимуте любой точки относительно маяка, где этот сигнал принимается. Эти сигналы-лучи называются радиалами. На Север он посылает сигнал 0 (ноль) градусов, на Юг – 180 градусов.

Если бы ваш любительский AM/FM приемник мог принимать частоты VOR и декодировать их, то, приняв такой сигнал, вы бы услышали: «Я – маяк SPB, радиал 90 градусов». Это значит, что ваше тело находится ОТ маяка строго на Востоке – 90 градусов. Это значит, что если вы пойдете строго на Запад – курсом 270 градусов – то рано или поздно вы увидите перед собой этот маяк.

Самое важное для нас свойство VOR – возможность автоматического пилотирования на источник сигнала этого радиомаяка с выбранным курсом. Для этого навигационный приемник настраивается на частоту радиомаяка, а на панели автопилота выбирается курс подхода к нему.

А как определить расстояние до маяка? Сколько до него идти? Для этого существует DME.

DME (Distance Measuring Equipment ) – Всенаправленный дальномерный радиомаяк или РМД. Его задача – дать нам информацию о расстоянии между ним и нашим самолетом.
DME обычно совмещен с VOR, и это очень удобно – иметь сведения о нашем положении относительно маяка и расстоянии до него. Только, для того, чтобы определить это расстояние самолет должен послать сигнал-запрос. DME отвечает на него, а бортовое оборудование вычисляет – сколько времени прошло между отправкой запроса и приемом ответа него. Всё происходит автоматически.

VOR/DME – страшно полезная вещь при посадке.

ILS

Курсоглиссадная система – ILS. Это радионавигационная система захода на посадку. Ею оборудовано, пожалуй, 90 процентов аэродромов, куда садятся большие самолеты вроде нашего.

ILS нужно знать как «Отче наш». ILS делает посадку не только удобной, но и безопасной. Есть аэродромы, где иные способы посадки невозможны или даже недопустимы.

Из названия системы следует, что по ней самолет автоматически выравнивается по оси полосы (курсовая система) и автоматически входит в глиссаду и держит ее (глиссадная система).

На земле установлены два радиомаяка: курсовой и глиссадный.

Курсовой маяк – КРМ – (LOCALIZER ) наводит самолет на взлетно-посадочную полосу в горизонтальной плоскости, то есть по курсу.

Глиссадный маяк – ГРМ – (GLIDESLOPE или Glidepath) ведет самолет на полосу в вертикальной плоскости – по глиссаде.

Радиомаркеры

Маркерные радиомаяки - это устройства, которые позволяет пилоту определить расстояние до взлетно-посадочной полосы. Эти маяки посылают сигнал узким пучком вверх, и когда самолет пролетает точно над ним, пилот узнает об этом.

просмотров

Сохранить ВКонтакте