Тема 8 Радиотехническая система ближней навигации РСБН-4 Н Занятие 4 Азимутальный канал РСБН-4 Н
Принцип работы азимутального канала РСБН -4 Н
Определение азимута на борту ЛА в РСБН производится импульсно-временным методом, т. е. измеряется временной интервал между сигналами «Начало отсчета» и «Конец отсчета» . Этот интервал пропорционален азимуту ЛА относительно радиомаяка.
Канал азимута включает бортовую и наземную аппаратуру. Наземная часть азимутального канала, в отличие от дальномерной, работающей как ретранслятор, функционирует по принципу радиомаяка, т. е. излучает определенные сигналы. Принимая их, бортовая аппаратура определяет азимут. При этом бортовая аппаратура работает только на прием (рис. 1).
ПРД «ОС» CИ φ ПРМ 60 60 ШОС вр « 35» БИА ИА « 36» ПРД «АС» Наземное Бортовое оборудование (радиомаяк) Рис. 1. Упрощенная структурная схема азимутального канала
Сигналом «Начало отсчета» азимута на борту является сигнал, сформированный в момент прохождения вращающейся азимутальной антенной северного направления. Этот сигнал излучается всенаправленной азимутальной антенной и принимается всеми ЛА, находящимися в рабочей зоне радиомаяка. Он является началом отсчета азимута для всех ЛА.
Сигналом «Конец отсчета» является азимутальный импульс, сформированный на борту ЛА в момент облучения его азимутальной антенной. Временной интервал между началом и концом отсчета будет пропорционален азимуту ЛА.
Азимут ЛА относительно маяка определяется в блоке измерения временных интервалов в соответствии с соотношением φ = t φ вр, где t φ – время запаздывания азимутального сигнала относительно опорного, с; вр - скорость вращения азимутальной антенны, рад.
Таким образом, наземная часть азимутального канала РСБН предназначена для формирования сигналов, по которым на борту ЛА определяется азимут на радиомаяк, т. е. для определения азимута на борту ЛА относительно точки на земле, где он установлен.
Структурная схема азимутального канала РСБН-4 Н
Наземная часть азимутального канала РСБН-4 Н состоит из комбинированного двухканального передающего устройства, антенно-фидерной системы, импульсно-навигационной аппаратуры, контрольно-юстировочной аппаратуры, аппаратуры стабилизации привода азимутальной антенны непрерывного канала, блоков питания, кабельной системы.
Рассмотрим состав наземной части азимутального канала системы ближней навигации РСБН-4 Н поблочно (рис. 2).
ЭМУ 36 35 ВИ-001 БШ-003 БМ-005 АП Севе р БП-119 Вращаю щ. переход Двигател ь ТГП БВ-012 БП-116 ПРД ОС от II компл П ПРД НС ВИ-002 БВ-004 АП РД от II компл П РД Антенна КВП Авария Приемник КВП БК-006 ИПНМ ИПИМ Ухудшение параметров Рис. 2. Структурная схема азимутального канала РСБН-4 Н
Передающее устройство предназначено для формирования высокочастотных импульсных и непрерывных сигналов, необходимых для бортовой и наземной аппаратуры. Комбинированное двухканальное передающее устройство состоит из каналов формирования импульсных (опорных) (ОС) и непрерывных сигналов (НС).
Канал непрерывных сигналов нагружен на азимутальную вращающуюся антенну (передача азимутального сигнала), канал импульсных сигналов связан с ненаправленной антенной опорных сигналов (передача опорных сигналов). Принцип действия передатчика основан на многократном (8 каскадов) умножении частоты с одновременным усилением амплитуды сигнала.
В состав передатчика входят: блок модулятора передатчика БМ-005 – общий для непрерывного и импульсного каналов; блок возбудителя БГ-003 – общий до 4 -го каскада ПРД; блок умножителя частоты БГ-002; блок генератора БГ-001; высоковольтный выпрямитель с импульсным трансформатором БП-116. В состав антенно- фидерной системы (АФС) входят: вращающаяся азимутальная антенна; всенаправленная антенна импульсного передатчика азимутального канала; приемная антенна КВП; антенные переключатели (АП); направленные ответвители – ВИ-001 и ВИ 002; вращающийся переход; измерители импульсной и непрерывной мощности (ИПИМ и ИПНМ).
Азимутальная антенна имеет в горизонтальной плоскости двухлепестковую диаграмму направленности (ДНА) и обеспечивает зону обзора в вертикальной плоскости от 0 до 450. Антенна выполнена в виде усеченного параболического отражателя и трех щелевых облучателей с коаксиальными питающими фидерами и вращается с частотой 100 об/мин.
Антенна излучения опорных сигналов « 35» и « 36» представляет собой вертикальный ряд из девяти кольцевых излучателей, каждый из которых состоит из трех изогнутых и разнесенных по окружности полуволновых вибраторов. Антенна имеет ненаправленную ДНА в горизонтальной плоскости.
Контрольно-юстировочная аппаратура предназначена для установки и контроля нуля азимута с выдачей сигналов «Ухудшение параметров» и «Авария» в систему резервирования и на диспетчерский пункт. Аппаратура представляет собой систему непрерывного допускового контроля положения датчиков опорных сигналов « 35» и « 36» относительного углового положения азимутальной вращающейся антенны
В состав КЮА входят: два блока контроля азимута – БК-006; антенна КВП и два приемника КВП - БР-003; блок установки нуля азимута БВ 012
Система автоматической стабилизации скорости вращения азимутальной антенны (САР) предназначена для обеспечения равномерной частоты вращения азимутальной антенны с точностью не хуже ± 0, 1 %. САР состоит из блока БВ-004 – выявителя угла; БВ-010 – блока автоматики САР; ЭМУ – электромагнитного усилителя; ТГП - двигателя постоянного тока с тахогенератором, БП-119 – блока питания.
Импульсно-навигационная аппаратура предназначена для формирования и кодирования сигналов, поступающих с электромагнитных датчиков вращающейся азимутальной антенны, и распределения этих сигналов по соответствующим каналам. В состав ИНА входят два блока шифратора (БШ-003) опорных сигналов « 35» , « 36» , «Север» .
Для определения азимута на борту ЛА достаточно сформировать сигнал начала отсчета в момент прохода азимутальной антенной северного направления. Однако этот сигнал на борту ЛА по каким-то причинам может быть не принят, что приведет к сбою поступающей информации. Чтобы этого не случилось, на борт ЛА передаются опорные сигналы « 35» , « 36» , которые один раз за оборот азимутальной антенны совпадают.
В момент их совпадения азимутальная антенна проходит северное направление. Формируемый в этот момент сигнал называется «Северным совпадением» и является сигналом начала отсчета азимута на борту ЛА.
Для повышения помехоустойчивости и снижения вероятности сбоя в бортовой аппаратуре ЛА имеются свои генераторы опорных « 35» и « 36» , которые синхронизируются сигналами наземного радиомаяка.
Сигналы « 35» и « 36» формируются в колонне привода азимутальной антенны. На одной оси с антенной находятся диамагнитные диски с магнитными вставками. Количество вставок на окружности диска – 35 и 36. Таким образом, за один оборот антенны в магнитных датчиках, связанных с диском, возникнут соответственно 35 и 36 импульсов (рис. 3). Именно по количеству импульсов за один оборот азимутальной антенны названы опорные сигналы « 35» и « 36» .
На диске со 180 вставками располагается еще одна вставка. С датчика, связанного с этой вставкой снимается сигнал, свидетельствующий, что минимум диаграммы направленности азимутальной антенны направлен на север. Этот сигнал называется «Север» . В момент появления этого сигнала импульсы с датчиков « 35» и « 36» должны совпадать.
Датчики сигналов « 35» и « 36» и «Север» располагаются на каретке, которую можно перемещать дистанционно из аппаратной с блока установки нуля азимута БВ-012.
Сигналы « 35» и « 36» кодируются в блоке БШ 003 и поступают на модулятор (БМ-005) для модуляции в импульсном канале передатчика. Принцип построения модулятора и передатчика такой же, как и в ретрансляторе дальномера. Отличие азимутального передатчика от дальномерного заключается в наличии в блоке возбудителя БГ-003 делителя мощности на два канала. После этого делителя передатчик делится на два канала: импульсный и непрерывный
Импульсный канал передатчика нагружен на всенаправленную антенну опорных сигналов, непрерывный канал - на азимутальную антенну, имеющую двухлепестковую диаграмму направленности. На формирование диаграмм направленности сильное влияние оказывает земная поверхность. Это сказывается в изрезанности диаграммы излучения.
Для того, чтобы характер диаграмм направленности был одинаков, электрические центры антенн устанавливают на одной высоте.
Возбуждение импульсного и непрерывного каналов передатчика осуществляется от одного возбудителя, частота которого стабилизирована кварцем. Перестройка передатчиков с канала на канал осуществляется заменой кварцев в линейке возбудителя и покаскадной настройкой передатчика. Контроль настройки ведется по встроенным приборам, включенным во входную цепь последующего каскада.
Настройка последних каскадов контролируется по измерителю мощности, подключенному к фидерному тракту передатчиков. Энергия, отобранная из фидерного тракта импульсного передатчика, поступает на измеритель проходящей импульсной мощности, а энергия, отобранная из фидерного тракта непрерывного канала, поступает на измеритель проходящей непрерывной мощности.
Подключение первого или второго комплекта передатчика к антенне проводится через антенный переключатель, управляемый с блока БВ-010.
Точность определения азимута на борту ЛА зависит от стабильности скорости вращения азимутальной антенны. С этой целью в аппаратуре маяка имеется система стабилизации скорости вращения азимутальной антенны, которая обеспечивает постоянство скорости с точностью 0, 1%. Она включает в себя блок стабилизации привода (БВ-004), блок автоматики и контроля привода (БВ-010), блок питания двигателя и ЭМУ (БП-119), ЭМУ, двигатель постоянного тока с тахогенератором на его оси.
Большое значение для точности измерения азимута играет совпадение моментов прохождения азимутальной антенной северного направления и излучения сигнала « 36» .
Uоп. 36 t Uоп. 35 t UАС 10 t UСС, UАИ СС АИ t. А Рис. 3. Временные диаграммы работы азимутального канала t
Для контроля за положением азимутального сигнала (АС) и сигнала « 36» служит блок контроля азимута БК-006. В режиме АВТОКОНТРОЛЬ производится слежение за временным положением этих сигналов и при рассогласовании между ними более 7, 5′ формируется сигнал «Ухудшение» , а при рассогласовании более 15′ формируется сигнал «Авария» , и автоматика переводит работу РСБН на резервный комплект.
Блок БК-006 наряду с контролем временного положения сигналов «АС» и « 36» производит контроль в пространстве сигналов « 35» , « 36» , «СС» , «АС» . Эти сигналы на БК-006 поступают с приемника КВП БР-003.
Включение, отключение выбранного комплекта и переключение на резервный комплект по сигналам «Авария» происходит в блоке БВ-001.
В режиме МЕСТНЫЙ РЕМОНТ наряду с выбором комплекта на блок БВ-002 производится поблочное включение всей аппаратуры.
В режиме ДИСТАНЦИОННАЯ РАБОТА и МЕСТНАЯ РАБОТА включение комплекта аппаратуры производится автоматически.
Скачать презентацию Тема 8 Радиотехническая система ближней навигации РСБН-4 Н
Тема 8 3-4 ГЗ (2) АК.ppt