Радионавигация

РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ  СИСТЕМА БЛИЖНЕЙ  НАВИГАЦИИ РСБН-4Н

Общие сведения

  Радиотехническая  система ближней навигации РСБН-4Н  разработана с учетом опыта, накопленного в процессе технической эксплуатации системы РСБН-2Н. В основу разработки системы РСБН-4Н был положен принцип преемственности, что позволило использовать бортовое оборудование типа РСБН-2С без его доработки. Особое внимание при разработке этой системы ближней навигации было уделено повышению надежности, уровня автоматизации и расширению тактических и технических возможностей системы. Для повышения надежности оборудования системы РСБН-4Н наряду с применением 100%-ного резервирования всех основных блоков большое внимание уделяется разработке высоконадежных схем и использованию современных методов конструирования  аппаратуры.

  Система РСБН-4 представляет собой комплекс наземных и бортовых устройств, предназначенный для определения текущих значений полярных координат самолета (азимут и наклонная дальность) на его борту, а также определения полярных координат самолетов, находящихся в зоне действия системы, на земле с помощью индикатора кругового обзора.

   Как известно, информация о текущих значениях азимута и дальности обрабатывается с помощью бортовых вычислительных устройств и используется для решения различных задач самолетовождения.

  Состав  оборудования и размещение на местности. Комплекс наземных средств системы РСБН-4 взаимодействует с бортовым оборудованием РСБН-2С или его модификациями.

В состав комплекта бортового оборудования системы РСБН-2С входят следующие основные блоки: самолетный запросчик дальности (СЗД); самолетный приемник азимута и дальности (СПАД-2); блок измерения азимута (БИА); блок дальности (БД); блок обработки счетно-решающего прибора (БОСРП); блок управления счетно-решающим прибором (БУСРП); прямопоказывающие приборы дальности и азимута пилота (ППДАП) и штурмана (ППДАШ); комбинированный пилотажный прибор (КППМ); датчик высоты (ДВ-47) и др.

  Комплектация  бортовой аппаратуры может быть различной  и производиться в зависимости от типа самолета. При этом ей присваивается определенный литер. От литера зависит комплектация приборами КППМ, блоками связи и антенно-фидерной системой.

  В состав наземных средств радиотехнической системы РСБН-4 (РСБН-4Н) входят: антенно-фидерная система; азимутально-дальномерный радиомаяк, смонтированный в кузове двухосного прицепа; контрольно-выносной пункт (КВП), установленный на некотором удалении от радиомаяка; источники электропитания; выносной индикатор кругового обзора (ВИКО) и пульт дистанционного управления, устанавливаемые на расстоянии до 30 км, например, на КДП.

   В аппаратном помещении (кузове) установлены  следующие группы оборудования: радиопередающие и радиоприемные устройства; импульсно-навигационная и контрольно-проверовочная аппаратура; индикатор кругового обзора (ИКО); аппаратура автоматической стабилизации скорости вращения азимутальной антенны; контрольно-измерительная аппаратура; аппаратура исполнительного пункта дистанционного управления и щит питания и вентиляции.

   Все основные блоки РСБН-4Н имеют 100%-ный резерв. Исключение составляют вспомогательная и нестандартная измерительная аппаратура, а также устройства, обладающие высокой надежностью (привод вращения антенны и блок питания электромагнитного усилителя антенны). В одиночном комплекте выполнены также антенно-фидерные устройства.

  Источником  электропитания радиомаяка является электростанция, в состав которой входят:

  для стационарных аэродромов, имеющих надежную сеть 380/220 В 50 Гц—2 комплекта преобразователей 218 СД и 1 комплект передвижной электростанции ЭСД-20М;

  для полевых аэродромов—1 комплект преобразователя 218СД и 2 комплекта ЭСД-20М.

  Питающим  напряжением для всего оборудования системы РСБН-4Н является переменное напряжение 220 В 400 Гц.

  Система РСБН-4Н выполняется только в мобильном (передвижном) варианте, поэтому вся основная аппаратура расположена в серийно выпускаемом кузове К66-У1Д, установленном на прицепе (на рис. 9.1 показан общий вид РСБН-4Н). Радиомаяк может транспортироваться грузовым автотранспортом, по железной дороге и воздушным транспортом.

  Конструкция крепления кузова к прицепу обеспечивает съем кузова, что бывает необходимо при транспортировке самолетом.

  Вся аппаратура, расположенная в кузове, смонтирована в блоках типовой конструкции  размером 270 X 380 X 490 мм, в которых элементы расположены по левую и правую стороны от центральной вертикальной рамы. Такое расположение обеспечивает свободный доступ к монтажу, позволяет' более эффективно использовать объем блоков и обеспечивает хорошую вентиляцию. Механизмы удержания и поворота блоков позволяют выдвинуть блок и повернуть   его  на   угол  около 90°.

  Элементной  базой электронных блоков системы  РСБН-4Н являются электровакуумные и полупроводниковые приборы повышенной надежности.

  Радиотехническая  система ближней навигации в зависимости от поставленных радионавигационных задач может устанавливаться как в районе аэродромов, так и на трассах полетов. В последнем случае радиомаяк должен устанавливаться с учетом нерабочей зоны над ним (±45°) и высоты полетов по данным трассам. Для этого рекомендуется  смещать радиомаяк от края воздушных коридоров или линии пути самолетов на величину двух нерабочих зон для конкретной высоты полетов.

   В любом варианте установки РСБН-4Н необходимо выполнять следующие требования к местности:

1. Для установки радиомаяка необходимо выбирать сравнительно ровную площадку радиусом 500 м и углом наклона местности (повышение и понижение) не более 0,5° с возможностью подъезда и размещения автоприцепов и КВП.
2. В радиусе 150 м от точки установки радиомаяка допускается наличие редких кустарников, небольших неровностей и строений (без металлических каркасов) высотой не более 1—1, 5 м.
3. В радиусе 150—1000 м нежелательно наличие густой растительности и строений (леса, зданий и т. п.).
4. Местные предметы (здания, лес, мачты, башни и т. п.) не должны быть видны из точки установки радиомаяка под углом более 0,5— 0,7°, так как угол закрытия более 0,25° уже может приводить к снижению дальности действия. Снятие углов закрытия производится с помощью теодолита, установленного на треноге в точке проекции оси вращающейся азимутальной антенны.
5. Площадка для установки радиомаяка в радиусе 20 м не должна быть наклонной. Недопустимо расположение радиомаяка в котловине и на возвышенностях, так как это эквивалентно изменению высоты расположения антенн и приводит к появлению провалов в диаграммах направленности. Для увеличения дальности действия системы при обслуживании определенного района место для размещения радиомаяка желательно выбирать на местности, господствующей над данным районом по высоте (высокое плоскогорье, широкая возвышенность).
6. Для устранения взаимных влияний рекомендуется место установки радиомаяка выбирать на расстоянии не менее 500 м от других радиотехнических средств.

  Существенное  влияние на качество работы радиомаяка (обеспечение максимальной дальности и точности в направлениях наибольшей интенсивности полетов) оказывает правильное размещение на местности его антенно-фидерных устройств (рис. 9.2).

  При расположении радиомаяка в районе аэродрома желательно устанавливать его на расстоянии не более 600 м от оси ВПП, на траверсе её середины. При этом необходимо учитывать ранее приведенные требования к местности.

  7. В результате предварительного осмотра площадки, намеченной для развертывания радиомаяка, определяются точка привязки радиомаяка (предполагаемая точка установки центра вращающейся азимутальной антенны), координаты этой точки, истинное северное направление на КВП, снимается также карта углов закрытия. Далее осуществляется разметка площадки, установка аппаратной машины и развертывание АФУ.

  Антенны дальномерного передатчика и  передатчика опорных сигналов (А1 и А2) устанавливаются на максимальном удалении от аппаратной машины, определяемой длиной ВЧ кабелей. При установке передающих антенн А1 и А2 следует учитывать то, что в направлениях от этих антенн на азимутальную антенну А5 образуются «затенения» этой антенны, что приводит к периодическим сбоям в работе радио-

маяка под малыми углами места в этих направлениях. Поэтому расстановка антенн должна производиться таким образом, чтобы указанные секторы «затенения» не совпадали с направлениями рабочих зон аэродрома или трассы.

  Антенна   КВП   А6   устанавливается  под углом  и истинному северному направлению,   кратным   10°, с точностью не хуже ± 30" и на удалении от антенны дальномерного передатчика А1, равном  130 ± 5  м.   При   установке антенны КВП следует учитывать воздействия на эту антенну других радиотехнических     средств,      поэтому необходимо,    чтобы раскрыв антенны   не  был  направлен в сторону радиосредств, создающих помехи.

  Запрещается устанавливать КВП в секторе 340—350°  градусов, а также в секторах ±20°  от направлений на передающие антенны  и ±30° от места установки агрегатов электропитания. Приемные антенны верхних и нижних углов A3 и А4 устанавливаются на кузове автомашины AM.

  Тактико-технические  данные. 1. Дальность действия радиомаяка зависит от высоты полета самолета и должна быть менее: 550 км при высоте Н = 36 000 м, 380 км при Н = 12 000 м, 250 км при Н = 5000 м, 195 км при Н = 3000 м и 50 км при Н = 250 м.

2. «Воронка молчания» над радиомаяком расположена под углом более ±45° к горизонту и имеет радиус, зависящий от высоты полета. Так, при высоте 3000 м радиус составляет не более 3 км, при 6000 м радиус не более 6 км.
3. Точность определения координат на «борту»: по азимуту ± 0,25°, по дальности ±200 м ±0,03% от расстояния.
4. Точность определения координат на ИКО: по азимуту ±Г, по дальности ±2 км на масштабе 100 км и ± 6 км на масштабе 400 км.
5. Диапазон частот наземных передающих и самолетных приемных устройств по радиолинии земля—борт: по азимутальному каналу 873,6—935,2  МГц,   по  дальномерному   каналу  939,6—1000,5  МГц.

Число частотных каналов — 88.

6. Диапазон частот бортового передатчика СЗД и наземного приемного устройства 772—812,8 МГц. Число частотных каналов 22.
7. Для повышения помехозащищенности, кроме частотного разделения, используется кодовое разделение соседних каналов.

Количество  кодовых каналов 4.

8. Количество самолетов, обслуживаемых радиомаяком: по дальномерному каналу не менее 100, по азимутальному каналу не ограничено.
9. Выносной индикатор кругового обзора связан с наземным радиомаяком с помощью радиоканала ретрансляции, в котором используются наземные импульсные передатчики.
10. Опознавание самолетов, работающих с наземным радиомаяком, производится только по запросу с земли с помощью-связной радиостанции. Для ответа на запрос пилот должен вручную нажать кнопку «Опознавание», расположенную на приборной доске пилота, в результате чего СЗД дает повторную посылку сигнала индикации и на индикаторах ИКО и ВИКО сдваивается видео отметка от этого самолета.
11. Мощность, потребляемая радиомаяком от трехфазной сети напряжением 220 В, частотой 400 Гц, не более 15 кВт.

   Структурная схема наземного оборудования.

     Упрощенная структурная схема РСБН-4Н приведена на рис. . Как отмечалось выше, основные блоки системы имеют 100%-ный 'резерв, поэтому рассмотрим взаимодействие наземного оборудования одного из комплектов, например, первого.

  Для измерения азимута на борту самолета по радиолинии земля — борт необходимо передать азимутальный сигнал и серии опорных импульсов «35» и «36». Азимутальный сигнал излучается вращающейся азимутальной антенной A3, связанной с непрерывным каналом азимутально-опорного передатчика, входящего в РПДУ 1к. Опорные импульсы «35» и «36» вырабатываются датчиками сигналов ДС, связанными с вращающейся азимутальной антенной. Далее они формируются и кодируются в шифраторе опорных сигналов в блоке азимутального канала, входящего в комплекс блоков импульсно-навигационной аппаратуры (ИНА 1к). В ИНА 1к кроме шифратора опорных сигналов входят шифратор дальномерного канала, шифратор импульсов «180» и шифратор ретрансляции (кодирование ответных импульсов индикации для ВИКО), а также дешифратор радиоприемных устройств РПУ. Кодированные импульсы «35» и «36» модулируют импульсный канал азимутально-опорного передатчика РПДУ 1к и излучаются ненаправленной передающей антенной опорных сигналов А2.