Индикатор висения и малых скоростей

Работа аппаратуры ДИСС-15 основана на ис­пользовании эффекта Допплера-Белопольского, сущность которого заключается в том, что при взаимном относительном перемещении источ­ника и приемника электромагнитных колебаний частота принимаемых колебаний отличается от частоты излучаемых на величину Рд, называе­мой допплеровской частотой. Для измерения путевой скорости на вертолете установлены передатчик (источник электромагнитных колеба­ний) и приемник, который принимает отражен­ные от земли сигналы,, несущие информацию о частоте Допплера.

Рис. 1. Принцип измерения путевой скорости:

А. Излученная энергия СВЧ

А'. Отраженная энергия СВЧ

Путевая скорость W и частота Допплера свя­заны следующей зависимостью (рис. 1).

или, учитывая, что излучение под углом, то

Или

где F д — частота Допплера;

f A — частота излучаемых колебаний;

с — скорость распространения электро­магнитных волн;

W — путевая скорость летательного аппарата;

— угол наклона луча к земле;

Wp — проекция вектора W на направле­ние излучения;

— длина волны излучаемых колебаний.

В аппаратуре ДИСС-15 используется антенная система с трехлучевой диаграммой направлен­ности (рис. 2), что необходимо для измерения угла сноса а и вычисления составляющих вектора скорости вертолета.

Рис. 2. Схема расположения лучей допплеровского измерителя:

a. Луч I

b. Луч 2

c. Луч 3

1. Линия пути

2. Линия, параллельная поперечной оси вертолета

3. Линия, параллельная продольной оси вертолета

4. Проекция направления луча 3 на плоскость, параллельную продольной и поперечной осям вертолета

5. Проекция продольной оси вертолета

I. Проекция лучей антенной системы на плоскость, параллель­ную продольной и поперечной осям вертолета

f. Направление полета.

Рис. 3. Блок-схема измерителя ДИСС-15:

/. Передающая антенна

2.Передатчик

3 Индикатор путевой скорости и угла сноса {w, a)

4 Индикатор висения и малых скоростей (W_xn W_z, W _f)

5. Индикатор координат (х, z) и ЗУК,

6. Приемная антенна

7. Устройство выделения допплеровских частот

8 Вычислитель составляющих скоростей в системе координат вертолета

9. Устройство преобразования координ-ат

10. Вычислитель координат

/. Высокочастотный блок

//. Низкочастотный блок

Блок-схема аппаратуры ДИСС-15 приведена рис. 3.

Работа аппаратуры происходит следующим образом. Энергия СВЧ, генерируемая передатчиком, направляется в передающую антенну и излучается в сторону земной поверхности. Отраженные от земной поверхности сигналы поступают на приемную антенну, откуда они даются на устройство выделения допплеровских частот и разделение их по знаку. По величинам и знакам допплеровских частот принимаемых раздельно по трем лучам антенны, в аппаратуре решается задача вычисления составляющих вектора скорости вертеле. Сначала решается задача вычисления в системе. координат, связанной с вертолетом (ось X и параллельна продольной строительной оси,

Z параллельна поперечной оси, ось Y перпендикулярна осям X и Z)

Решение производится вычислителем составляющих вектора скорости в системе координат, связанной с вертолетом, путем преобразования допплеровских сигналов F д в постоянные напряжения, связанных с частотами] этих сигналов следующими соотношениями:

где k — коэффициент пропорциональности

— углы визирования лучей антенны

— угол между вектором скорости и проекцией на горизонтальную плоскость.

Затем решается задача получения составляющих вектора скорости в горизонтальной ной системе координат по напряжениям, пропорциональным составляющим вектора скорости в связанной с вертолетом системе координат и напряжениям, пропорциональным крену, тангажу вертолета, поступающим из авиагоризонта АГБ-ЗК.

Вычисленные составляющие вектора скоро в земной системе координат Wxr, Wzr и Wyr выдаются в виде постоянных напряжений. По напряжениям, пропорциональным продольной и поперечной составляющих вектора скорости в горизонтальной (земной) системе координат, в вычислителе составляющих вектора скорости совместно с блоком 7 решаются пучения напряжений:

-пропорционального углу сноса, по формуле:

-пропорционального путевой скорости, по формуле:

Где угол сноса.

Вычисленные параметры движения вертолета срабатываются следящими системами индикаторных блоковоков и индицируются на указателях Wxr, Wzr и Wyr, a , и счетчика W. По напряжению, пропорциональному продольной и поперечной составляющим вектора скорости, и напряжению, пропорциональному разности между курсовым углом и углом карты, вырабатываются импульсы, управляющие приводом счетчиков отработки пройденного пути бокового уклонения индикатора координат (Блок 8).

Частота следования этих импульсов пропорциональна скорости вертолета вдоль ортодромии (канал обработки пройденного пути) и скорости вертолета, перпендикулярный к ортодромии (канал обработки бокового уклонения). Координаты в ортодромической системе координат X и Z индицируются на шкалах индикатора координат.

Связь аппаратуры ДИСС-15 с бортовыми устройствами навигации.

Для обеспечения вычисления составляющих вектора скорости в земной системе координат аппаратура ДИСС-15 сопрягается с датчиками крена и тангажа авиаризонта АГК- 3К. При этом через переходные сельсин-трансформаторы ПСТ (крен) (21/29), и ПСТ (тангаж) (23/ 29) с синусно-косинусных трансформаторов датчиков крена и тангажа авиагоризонта АГБ-ЗК на синусно-косинусные трансформаторы-приемники СКТ узла У5 и CKT узла У-2 блока НЧ подаются напряжения, пропорциональные текущим значениям углов крена, тангажа вертолета. Для обеспечения вычисления координат положения вертолета аппаратура ДИСС-15 сопрягается с датчиком гиромагнитного компаса

ГМК-1А. При этом через переходный сельсин-трансформатор ПСТ (курс) (22/29) с синусно-косинусного трансформатора датчика ГМК -1А на синусно-косинусный трансформатор приемника СКТ узла подается напряжение, пропорциональное текущему значению угла магнитного курса вертолета.

Перечень приборов для проверки параметров аппаратуры ДИСС-15

Наименование	Модель, тип	Назначение
1.Пульт включения	ПВД	Включение питающих напряжений
2.Пульт эксплуатацион- но ремонтный	ПКД-15	Измерение и индикация параметров
3. Секундомер	СМ-60	Измерение времени
4. Милливольтметр	ВЗ-13	Изменение напряжений
5.Электронный вольтметр	ВК7-10А/1	Измерение напряжений
6. Измеритель малой мощности	МЗ-10	Измерение мощности
7. Аттенюатор	Д5-34А	Ослабление мощности
8. Гетеродинный частотомер	Ч4-5	Измерение частоты
9. Потенциометр	ЭПП-39	Измерение температуры
10. Измеритель чувствительности	Г6-10	Измерение чувствительности
11.Осцллограф	С1-20	Контроль формы сигналов
12. Микромметр	М246	Измерение малых сопротивлений
13 Вольтметр	М109	Измерение напряжений
14. Амперметр	М104	Измерение токов

13.3. Вопросы для самоконтроля.

1. Назначение ДИСС-013.

2. Состав ДИСС-013.

3. Основные характеристики ДИСС-013.

4. Принцип действия.

5. Органы управления и регулировки ДИСС-013.

6. Включение, проверка функционирования ДИСС-013.

7. Индикация и сигнализация.

8. Какие показания в режиме «Контроль» ДИСС-013.

9. Когда индикатор ДИСС-013 начинает выдавать показания.

10. Что называется доплеровской частотой.

11. Какой сигнал излучает ДИСС-013.

12. Какова ДН антенны ДИСС-013.

13. Чем управляет сигнал вобуляции в ДИСС-013.

14. Каким образом изменяется частота генератора СВЧ в ДИСС-013.

15. Какую информацию выдает ДИСС-15 в режиме висения.

16. Какую информацию выдает ДИСС-15 в режиме крейсерского полета.

17. Что сигнализирует табло «М» ДИСС-15.

18. Что сигнализирует табло «В» ДИСС-15.

19. Что сигнализирует табло «ПАМЯТЬ» ДИСС.

20. Назначение ДИСС-15.

21. Состав ДИСС-15.

22. Основные характеристики ДИСС-15.

23. Принцип действия ДИСС-15.

24. Органы управления и регулировки ДИСС-15.

25. Включение, проверка функционирования ДИСС-15.

26. Индикация и сигнализация ДИСС-15.

13.4. Список рекомендуемой литературы.

1. Сосновский А.А., Хаймович И.А. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Справочник – М.: Транспорт, 1987г.

2. Радионавигационные устройства и системы гражданской авиации. Олянюк П.В., Астафьев Г.П., Грачев В.В. – М.: Транспорт, 1983г. – 320стр.

3. Радиолокационные системы летательных аппаратов. Под ред. Давыдова П.С. – М.: Транспорт, 1977г.

4. Эксплуатационная документация на аппаратуру. (Технические описания. Инструкции по эксплуатации).

5. Г.Д. Абдукалыков. Радиоаппаратура связи самолета ТУ-154М. Астана: Фолиант, 2003.- 96 стр. Лот № 573.

6. Г.Д. Абдукалыков. Радиоаппаратура самолетовождения самолета ТУ-154М. Астана: Фолиант, 2003.- 136 стр. Лот № 572.

7. Н.М. Изюмов, Д.П. Линде «Основы радиотехники», М.: 1983г

8. Учебное пособие. Основы радионавигации. Составитель Алексеев Н.Ю.Академия ГА, 2006г.

Тема № 14. Спутниковые навигационные приемники.

14.1. Цель – изучение вопросов: Назначение, состав, основные характеристики. Принцип действия.