Файл: Василинин В.Н. Автоматизированное вождение тяжелых самолетов.pdf

3> Доплеровские измерители путевой скорости и угла сноса (ДИСС)

Эффект Доплера, который положен в основу ДИСС, проявляется-в том, что при облучении земной поверхности электромагнитной энергией с летящего самолета частота принятых на нем отраженных колебаний изменяется в за­ висимости от путевой скорости. Величина изменения часто­ ты называется частотой Доплера:

где / прм — частота приема; /прд — частота передачи.

6

Рис. 33. К принципу действия ДИСС

Внастоящее время известно несколько схем ДИСС, от­ личающихся по характеру излучения, числу лучей антен­ ного устройства, методу выделения доплеровской частоты, преобразованию сигналов, учету крена и тангажа и т. д.

Вкачестве примера на рис. 33 показана геометрия че­ тырехлучевого излучения и приема и упрощенная блоксхема ДИСС непрерывного действия. На рис. 33, а показа­ на горизонтальная схема излучения, а на рис. 33, б — вер-

85

тикальная. В горизонтальной плоскости лучи расположены симметрично относительно продольной оси самолета под углом а, в вертикальной же плоскости лучи направлены

расчетному углу в возникает ошибка в путевой скорости. Ее величина зависит от состояния водной поверхности, ши­ рины луча и угла в. Для компенсации этих ошибок в ДИСС предусмотрен режим «Море». Переключение режи­ мов «Суша—-Море» производится вручную.

Точность измерения путевой скорости с помощью совре­ менных ДИСС при полете над равнинной поверхностью лежит в пределах 0,1—0,5%, а угла сноса — 0,1—0,3°. При полете над открытыми водными бассейнами на точ­ ность ДИСС оказывают влияние морские течения.

4. Центральные навигационные вычислители первой группы (ЦНВ-1)

ЦНВ-1 предназначены для решения следующих ком­ плексных задач:

— счисления пути по данным, получаемым от СВС-1,

-КС-1, ДИСС-1, и преобразования счисленных координат;

—коррекции счисленных координат автономными и не­ автономными корректорами;

—обеспечения траекторного управления самолетом по

программе;

—выработки управляющих сигналов для специальных

ивспомогательных систем;

86

— управления навигационными интегральными индика­ торами [16].

К группе ЦНВ-1 относятся различные по принципу дей­ ствия вычислители: аналоговые, цифроаналоговые и циф­ ровые дифференциальные анализаторы (ЦДА). Большин­ ство из вычислителей можно назвать переходными от ана­ логовых к цифровым.

Рис. 34. Блок-схема ЦНВ-1:

ные координаты планшета

Аналоговые вычислители, в которых программирование осуществляется в ортодромических координатах X и Y, наиболее просты по устройству, но обладают существенным недостатком — большим объемом подготовительных расче­ тов по преобразованию географических координат ППМ в ортодромические, а также расчетов азимутальных попра­ вок. Именно по этой причине в современных ЦНВ-1 преду­ сматривается программирование полета в географических координатах.

Обобщенная функциональная блок-схема ЦНВ-1 пока­ зана на рис. 34. В состав ЦНВ-1 входят следующие функ­ циональные блоки:

1. Блок счисления в нормальных сферических и орто­ дромических системах координат; на этот блок поступают:

87

или из блока коррекции (3); счисленные координаты пере­ даются на все остальные блоки.

2.Блок программы также связан со всеми блоками ЦНВ-1, за исключением блока 9, поскольку программная траектория наносится на карту планшетов и ввод исход­ ных данных в блок программы производится экипажем (штурманом) вручную (В2).

3.Блок коррекции, по существу, является устройством сопряжения корректоров с блоком счисления. Выбор мето­ да коррекции производится экипажем (штурманом) в за­ висимости от конкретных условий полета.

4.Блок преобразования счисленных координат в этап­ ные обеспечивает сопряжение ЦНВ-1 с САУ и навигацион­ ным плановым прибором (НПП). По программе или по желанию экипажа (штурмана) этапные координаты выра­

ке производится расчет фактического временного графика полета и расхода топлива.

5 и 6. Блоки преобразования счисленных координат в полярные координаты корректора обеспечивают автомати­ ческое сопровождение ориентира или маяка; обратное пре­ образование используется для коррекции счисленных коор­ динат.

7 и 8. Блоки формирования управляющих сигналов обеспечивают сопряжение ЦНВ-1 со специальными и вспо­ могательными системами. Алгоритм работы этих блоков ме­ няется- в зависимости от назначения и режима работы со­ прягаемых систем.

9. Блок преобразования счисленных координат в коор­ динаты планшета обеспечивает управление планшетами в зависимости от режима их работы, определяемого эки­ пажем.

Конструктивно ЦНВ-1 делится на три блока: вычисли­ тель, блок программы и пульт управления. В некоторых ЦНВ-1 выделяется четвертый блок — пульт ввода п’рограм-. мы и индикации. Такое разделение дает возможность в ка­ бине, в доступном для управления месте, оставить только пульты управления и ввода программы, а вычислитель и блок программы разместить в другом, менее дефицитном месте.

Подобными вычислителями сейчас оборудовано боль­

88

шинство ДТС. Несмотря на различие инженерных решений, функциональная блок-схема, приведенная на рис. 34, при­ менима практически к любому ЦНВ первой группы. Заме­ тим, что на гражданских ДТС специальных систем нет, а значит, и отпадает необходимость в блоке 7; вместо ЗСО часто применяется астрокомпас.

5.Автономные корректоры

Кавтономным корректорам относятся ЗСО и РЛС. Применение-ЗСО ограничено видимостью небесных светил,

аРЛС — наличием характерных радиолокационных ориен-

Рис. 35. Блок-схема ЗСО

тиров с известными координатами, а также радиолокацион­ ными помехами.

Спомощью ЗСО по одному светилу определяется курс,

апо двум светилам — курс и координаты MC. ЗСО может работать в экваториальной и горизонтальной системах ко­ ординат.

Примером 'ЗСО, работающего в горизонтальной системе

координат, является БЦ-63, функциональная схема которо­ го приведена на рис. 35. На схеме пунктирными линиями

89

показаны связи в режиме сопровождения или поиска све­ тил, а сплошными — связи в режиме измерения. В ЗСО по исходным данным аь Sj, аз, 82, 5гр, вводимым вручную, и начальным координатам ср0, Х0, поступающим из ЦНВ-1 или устанавливаемым вручную, непрерывно вычисляются вы­ соты и азимуты светил по формулам:

По сигналам, пропорциональным этим параметрам, ав­ томатическими секстантами ведется поиск светил до за­ хвата. После этого начинается слежение и измерение.

Вычисленные значения высот светил сравниваются с измеренными, по полученным разностям Д/г и азимутам светил,определяются поправки:

Эти поправки используются для уточнения широты и долготы MC:

Уточненные координаты поступают на счетчики в канал вычисления ортодромических координат и в ЦНВ-1.

Преобразование координат в ЗСО осуществляется по формулам (38) или по формулам:

где Ф, Ln — широта и долгота полюса главной ортодромии. Для определения ортодромического курса в ЗСО непре­ рывно вычисляется азимутальная поправка Да по форму­

ле (41) или по формуле

tg ДА = cos cp tg Ф cosec (Ln — X) — sin cp ctg (L„ — X). (93)

Истинный и ортодромический курсы вычисляются по формулам (47).

90