Навигационные системы.

Радионавигационные системы представляет собой средства получения информации о местоположении ЛА и параметров его движения относительно других подвижный объектах. При этом от РНС экипаж ЛА получает и использует для управления информацию о направления (перенг объектах) дальности до известного объекта, направления на известные точки на земной поверхности относительно которых определятся собственное положение ЛА, собственной путевой скорости и угле сноса и высоте ЛА. Для определения местоположения объекта на плоскости достаточно найти 2 пересекающеюся линии положения. В РН для определения местоположения ЛА используют следующие методы.

Пеленгационный метод. При реализации этого метода местоположения объекта X определеятся на пересечении двух радиопеленгах.Метод широко применяется для определения координат излучающего объекта. РНС реализующие пеленгационный метод называется радио пеленгаторы

Дальномерный метод. Он позволяет определять местоположение объекта х на пересечении двух окржностей. При движении объекта семейство окружностей определяет его положение траектории. РНС реализующие дальномерный метод – радиодальномерными.

Разностнодальномерный метод. Дает возомжность определить местоположение объектов как пересечение 2 гипербол. Гиперболические системы.

Дальномерно пеленгационный метод. Позволяет получить местоположение объекта Х на пересечения пиленга с окружностью, которая определяет изолинею положения ЛА по дальности.

Выбор РН точек и методов определения местоположения непрерывно связвн с заданной точностью решением навигационной задачи. Х-ка уклонения найденного места самолета(МС) от истинного служит радиальная ошибка.

Сдвиг линии положения может быть оценен по формуле: дельта P=дельта U/q.

Где дельта Р – ошибка определения линии положения, дельта U – ошибка измерения параметра определяющую линию положения, q – модуль градиента функции характеризующий линию положения.

Среднеквадратическое отклонение радиальной ошибки можно найти по формуле:

Сигмы – среднеквадратические ошибки величин, дельта P₁ и P₂, которые задаются точностными показателями РНС. Используя выражения для радиальной ошибки можно получить область применения различных РНС. В дальномерной системе МС найденного места самолета в системе МС определяется по линиям положения с параметром U₁=D₁, U₂=D₂, где D1 и D2 расстояние до двух РНТ. Модуль градиента в полярной системе координат p(θ) вычисляется по формуле:

Для дальномерной РНС , а т.е. g=1.

Используя вышеприведенное равенство и пологая что σ_u1=σ_u2=σ_θp

Сигма(0) – это точность измерения расстояний и она величина постоянная, и определяется параметрами дальномера. В различных точках пространства неодинаков угол ГАММА пересечения линий положения. Условию построения линий равной точности σ_u – константа. Как следует из равенства соответствует требование постоянство угла гамма. Таким образом линия равной точности является линия равных углов между радиостанциями т.е. окружностью проходящей через МС и точки РНТ₁ и РНТ₂

Для угломерной системы линиями положения являются линиями равных пеленгов. Выражение модуля градиента для угломерной системы необходимо подставить производные.

Для угломерной системы линия положения являются линиями равных пеленгов. Выражения модуля градиента для угломерной системы необходимо подставить производные du/dро =0, du/dтета = 1. Тогда g = 1/D, D- расстояние до РНТ. Из выражения (1) при u1 = сигма u2 = сигмаП, Сигма r = CигмаП/sin(гамма)* sqrt(Д1^2 +Д2^2). Выражая ошибку места cигмаr через углы гамма1 и гамма2.

K=0,0П*sqrt(sin^2(гамма)+sin^2(гамма))/sin^2(гамма1+гамма2).

Шаблон линии равной точности РНС см рис ниже.

Угломерно дальномерной системе параметром системой является расстояние U1=D, U2=П линии положения пересекаются на линии гамма = 90 градусов для определения ошибки получаем выражение СигмаR=sqrt(Cигма^2 д + Д^2* Сигма^2 П).

Рабочая зона ограничена окружностью с центром РНТ.

Основные типы РНС используемые в гражданской навигации приведены в таблице 4. Из которой видно что точность РНС неудовлетворяют требованиям к крупномасштабной АФС.

Поэтому для выполнения таких работ создали специальные РНС.

Радиогеодезическая система «Поиск» относится к типу фазовых разностно-дальномерных и предназначены для непрерывного определения и регистрации координат места положения ЛА, путем измерения приращений разности расстояний до базисных радиостанций, установленных на пунктах с известными координатами. Для проложения прямолинейных взаимно параллельных маршрутов используется курсопрокладчик РГП-2, работающий в комплексе системы «поиск» и входящих в комплект ее бортовой аппаратуры. РГП-2 представляется собой специальный самописец, автоматически регистрирующий линию фактического пути по данным радиогеодезической системы. Фиксация линии пути производится на диаграммной бумажной ленте, на которую предварительно наносятся линии съемочных маршрутов. Дальность действия системы составляет 80-120км. Точность работы системы в целом, а так же точность проложения съемочных маршрутов зависит от мест размещения базисных радиостанций. Точность проложения съемочных маршрутов характеризуется среднеквадратическим боковым отклонением 25м. Примером РНС который используется при аэрофотосъемочных маршрутах за рубежом является система фирмы «Декка». Она определяет место положения ЛА на основе дальномерного метода с использованием 2х 3х или 4х наземных радиопередатчиков. Дальность действия от 100м-80км точность не более 4,25м. Используемая частота 9480МГц. Масса оборудования устанавливаемого на оборудование 26,9кг. Масса наземного оборудования 6,3кг. Выдаваемая информация расстояния до базисных точек; координаты ЛА(местной системе).

Доплеровские навигационные системы

Блаб лабалабла

Имеют следующие преимущества:

1. Обеспечивают непрерывное поступления данных о месте ЛА и его скорости относительно Земли.;

2. Аппаратура полностью автономна (для ее работы не нужно наземное обеспечение).

3. Отличается высокой точностью информации о путевой скорости и угле сноса.

4. Информация получается в любой точке Земного шара, включая полярные районы.

5. Благодаря низкой излучаемой им мощности могут полностью собираться на высоконадежных твердотельных элементах.

6. Не требует предполетной настройки и времени на прогрев.

Основные недостатки:

1. Работа зависит от курсовой информации, вырабатываемой бортовой курсовой аппаратуры, например гиромагнитным компасом, инерциальной НС или астрокомпасом.

2. Для преобразованной информации о скорости в координаты, вырабатываемые внешними датчиками….. данной о вертикали. Это информация м.б. не высокой точности.

3. Точность информации о месте падает по мере увеличения пройденного расстояния.

Типовая доплеровская система состоит из: антенны, генератора, смесителя и измерителя частоты.

Современные системы имеют сравнительно высокую точность измерения путевой скорости и угла сноса, и позволяют вести счисления пути с точностью 0,3-1% от пройденного расстояния.

Применения ДСН позволяет автоматизировать следующие процессы АФС:

1. Выдерживания самолетом заданной линии пути вводом угла сноса в зададчик в курса автопилота.

2. Выдерживания заданного поперечного перекрытия.

3. Определения интервала воздушного перекрытия совместно РВ.

4. Определения координат АФ снимков в момент экспонирования.

Для АФ самолета АН-30 был разработан на базе серийного измерителя ДИСС-013 доплеровский измеритель ДИСС-013-24фк.

Отличие АФ от базового состоит только в форме выдачи информации потребителя.

ДИСС-013-24фк имеет следующие технические характеристики:

· Диапазон, измеряемых путевых скоростей: до 1300 км/ч

· Диапазон, измеряемых углов сноса: +/- 30 градусов.

· Ошибки измерения: путевой скорости(0,35-0,5 %), угла сноса(15-20 минут), пройденного пути(2,5 %)

· Масса аппаратуры 59 кг.