Международные радиосистемы посадки летательных аппаратов. Принципы измерения курса.

Азимутальный радиомаяк обладает двумя излучающими антеннами – остронаправленной и слабонаправленной.Остронаправленная антенна обычно реализуется в виде фазированной антенной решетки (ФАР), обладающей достаточно большим количеством (80-100) излучающих элементов (модулей). В условиях обеспечения строгого контроля амплитуд и фаз радиоколебаний, излучаемых этими модулями, формируется узкая в горизонтальной плоскости и сравнительно широкая в вертикальной плоскости диаграмма направленности  азимутального радиомаяка. В частности, если размеры ФАР составляют в горизонтальной плоскости 3,66 м, а в горизонтальной – 1,22 м, то ширина  указанной диаграммы направленности в горизонтальной (азимутальной) плоскости равняется 1º, чем подтверждается отсронаправленность антенны (ровно как и диаграммы направленности); что касается ширины  этой диаграммы  в вертикальной (угломестной) плоскости, то она имеет величину порядка 3…5º. При иных размерах ФАР значение  и  будут, разумеется, другими.Рис. 4. Диаграмма направленности  азимутального радиомаякаКак упоминалось ранее, важным преимуществом ФАР является возможность достаточно быстрого (безынерционного) перемещения диаграммы направленности в пространстве. Амплитуды и фазы управляющих напряжений, подаваемых на модули в ФАР азимутального маяка, выбираются таким образом, чтобы диаграмма направленности перемещалась (сканировала) в азимутальной плоскости (рис. 4). При этом это движение совершается в одну и в другую сторону, что позволяет РСП облучать всю зону действия угломерного канала.Ситуация формирования радиоимпульсов для движения  в одну и другую стороны показана на рис. 5Рис. 5. Проекции зоны действия угломерного канала РСП на горизонтальную плоскость при движении диаграммы.Излучение слабонаправленной антенны состоит из информационного сигнала ИС и радиоклиентских импульсов (Кл и Kп).Информационный сигнал ИСг состоит из нескольких радиоимпульсов разной длительности, расположенных близко друг к другу. Каждый из этих радиоимпульсов предназначен для выполнения определенной функции, такой как синхронизация ФАР и бортового радио (на несущей частоте), формирование опорного (начальный этап для заданной развертки), момента времени для бортового радиооборудования, установка положения азимутального наземного маяка, тестирования [7].Клииренсные радиоимпульсы используются для определения местоположения летательного аппарата (с помощью бортовых радиотехнических средств) - находится ли летательный аппарат в зоне действия угломерного канала РСП или вне этой зоны.Такова общая картина радиоизлучений, осуществляемых наземным азимутальным радиомаяком.Угломестный угломерный канал используется для измерения текущего углового рассогласования между углом наклона глиссады к плоскости земли (заданным на борту) и текущим углом высоты снижающегося самолета.Аппаратный канал высоты РСП состоит из радиомаяка (который является частью канала, сигнализирующего приближающемуся воздушному судну об отклонении от линии взлетно-посадочной полосы, и может слегка смещаться вдоль оси взлетно-посадочной полосы) и бортовой радиоаппаратуры (измеряющей угол высоты самолета. Напомним, что бортовая радиоаппаратура угломерного канала РСП является общей с бортовой аппаратурой азимутального угломерного канала РСП (их работа осуществляется попеременно методом временного разделения).Рис. 6. Диаграмма направленности  угломестного радиомаякаФункционирование наземного угломестного угломерного радиомаяка происходит следующим образом.ФАР данного радиомаяка формирует диаграмму направленности  узкую (около 1º) в вертикальной плоскости и широкую (80…120º) в горизонтальной плоскости, которая за счет электронного управления элементами (модулями) ФАР выполняет сканирование вверх и вниз в пределах зоны действия угломерного канала РСП. При этом сканирование (качание диаграммы направленности) осуществляется с постоянной угловой скоростью  , нижний предел которой составляет 0,01…0,02 град/мкс. При этом ФАР наземного угломестного радиомаяка излучает в пространство непрерывное немодулированное радиоколебание.Приведем некоторые технические характеристики бортового радиооборудования угломерного канала РСП [8]:Погрешность измерения, град:- по азимуту 0,015…0,017- по углу места 0,01…0,017- потребляемая мощность, Вт 30- масса основного блока, кг 5…6- объем основного блока, дм3 5,6ЗАКЛЮЧЕНИЕРадиосистемы посадки ЛА являются неотъемлемой частью авиации. В работе рассмотрены типы радиосистем посадки ЛА, а также разобрано понятие курса в авиации и приведена классификация типов курсовых систем.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВКарташкин А.С. Авиационные радиосистемы. М.: РадиоСофт, 2007. — 304 с. (Радиосистема посадки)2. Коптев А.Н. Авиационное и радиоэлектронное оборудование воздушных судов гражданской авиации. Учебное пособие. — В 3-х книгах. — Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королёва, 2011. — 555 c.3. Кондрашов Я. В. Фиалкина Т. С. Принципы и алгоритмы обработки траекторной информации для многопозиционной дальномерной радиосистемы посадки летательных аппаратов. Издательство МГТУГА, 2013. — С. 36–41.4. Агеев А.М., Михайленко С.Б., Зезюля В.А. Способ точной посадки беспилотного летательного аппарата. Перспективы развития и применения комплексов с беспилотными летательными аппаратами. Сборник статей и докладов по материалам ежегодной научно-практической конференции. — Коломна: 924 Государственный центр беспилотной авиации Министерства Обороны Российской Федерации, 2016. — С. 16–23.5. Скрыпкин О.Н., Горбачев О.А. Радионавигационные системы. Учебное пособие. — М.: МГТУ ГА, 2004. — 72 с. (Системы предупреждения столкновений)6. Герасев И.В. Золкина Е.С. Система предупреждения столкновений самолетов в воздухе TCAS. М.: Решетневские чтения, 2014. – С. 350, 351.7. Хафизов А.В. Системы вторичной радиолокации. Учебно-методическое пособие. — Кировоград: Кировоградская летная академия Национального авиационного университета, 2013. — 40 с.8. Bestugin A.R. et al. Air Traffic Control Automated Systems. Bestugin A.R., Eshenko A.A., Filin A.D., Plyasovskikh A.P., Shatrakov A.Y., Shatrakov Y.G. Springer, 2020. — 282 p. (Advanced Automated ATC Systems)