Угломерный канал навигации VOR предназначен для определения азимута ЛА относительно радионавигационной точки, в которой устанавливается наземное оборудование системы. В состав угломерного канала входит наземное и бортовое оборудование. Наземное оборудование представляет собой радиомаяк, излучающий сигналы, прием и обработка которых на борту ЛА позволяет определить его азимут. Бортовое оборудование представляет собой приемоиндикатор, принцип действия которого определяется используемым в канале методом измерения азимута. При таком построении азимутального канала его пропускная способность не ограничена. В настоящее время различают три основные модификации угломерных систем МВ диапазона:

с измерением фазы огибающей АМ колебаний (VOR);

с двухступенчатым измерением фазы (PVOR);

с использованием эффекта Доплера (DVOR).
VOR . Радиомаяки VOR имеют две передающие антенны:

ненаправленную антенну А 1 с диаграммой направленности (ДНА) в горизонтальной плоскости ;

направленную антенну А 2 с диаграммой направленности в горизонтальной плоскости .

В любом азимутальном направлении значение диаграммы направленности А 2 характеризуется величиной .

Антенна А 1

(1.1)

с амплитудой .

Антенна А 2 в любом азимутальном направлении создает поле

с амплитудой . (1.3)

Обычно для радиомаяков VOR выполняется условие .

Диаграммы излучения антенн радиомаяка VOR показаны на рис. 1.6(а).

Высокочастотные сигналы формируются одним передатчиком и излучаются антеннами, имеющими общий фазовый центр. При сложении полей в пространстве образуется суммарное поле всенаправленного РМ (рис. 1.6(б))
.


Рис. 1.6. Диаграммы излучения антенн радиомаяка VOR
С учетом выражений (1.2) и (1.3) величину суммарного поля можно выразить

. (1.4)

Диаграмма направленности А 2 вращается в горизонтальной плоскости с угловой скоростью

где n – частота вращения ДНА в минуту.

Длительность одного оборота Т равна периоду вращения, , а частота . Частота вращения в VOR составляет n=1800 об/мин (F=30 Гц) .

Положение диаграммы направленности А 2 (положение ее максимумов) – функция времени . Вращение антенны вызовет периодическое изменение суммарного поля. Обозначим отношение амплитуд и, подставив в (1.4) значения и , получим

В результате образуется поле с глубиной амплитудной модуляции , частотой модуляции и фазой огибающей, зависящей от азимута . Колебания, принимаемые бортовым приемником, можно представить выражением

где К – коэффициент, учитывающий ослабление.

После усиления и детектирования можно выделить напряжение низкой частоты
, (1.7)

фаза которого содержит информацию об азимуте самолета :
. (1.8)

Для выделения этой информации на борту ЛА необходимо иметь опорное колебание, несущее информацию о мгновенном положении ДНА. Эта информация должна быть заложена в фазе опорного колебания

с текущим значением фазы
(1.9)

соответствующим угловому положению ДНА в данный момент времени t .

При наличии на борту ЛА такого опорного напряжения можно определить азимут ЛА как разность фаз опорного и азимутального сигналов (1.8) и (1.9):

Для работы бортового измерителя необходим опорный сигнал, причем одинаковый для всех ЛА. Этот сигнал необходимо передавать по отдельному каналу связи. В целях сокращения частотных каналов связи опорный сигнал в этих системах передают на той же несущей частоте , что и азимутальный. Разделение азимутального и опорного сигналов по каналам происходит на приемной стороне методом частотной селекции продетектированного по амплитуде комбинированного сигнала. Такая возможность появляется при использовании для передачи опорного сигнала двойной амплитудно-частотной модуляции.

Рассмотрим формирование сигналов наземным оборудованием и работу бортового оборудования на примере упрощенной структурной схемы канала VOR (рис. 1.7).

В передатчике (ПРД) формируются высокочастотные колебания частоты . В делителе мощности (ДМ) ВЧ сигнал разделяется на два канала. Часть мощности поступает во вращающуюся антенну А 2 . Частота вращения антенны определяется блоком управления (БУА) и равна F=30 Гц. В радиомаяках применялись различные способы вращения антенны. В первых радиомаяках вращение антенны осуществлялось механическим способом при помощи электродвигателя. Другой способ предусматривает применение гониометрических антенных систем. Позднее были разработаны методы электронного вращения ДНА (метод электронного гониометра), при котором эффект вращения ДНА достигается питанием двух взаимно перпендикулярных направленных антенн с диаграммами в виде восьмерки. Питание антенн осуществляется балансно-модулированными колебаниями со сдвигом по фазе огибающей модуляции на 90°. Антенной А 2 создается электромагнитное поле (1.2).

Рис. 1.7. Структурная схема канала VOR
Антенна А 1 является ненаправленной и предназначена для формирования суммарной диаграммы направленности типа «кардиоида» и передачи опорного сигнала. Для формирования сигнала с двойной амплитудно-частотной модуляцией выбирают колебания, частота которых намного больше частоты вращения ДНА, но существенно меньше частоты несущих колебаний, и используют эти колебания в качестве вспомогательных. Вспомогательные колебания называются поднесущей, для которой должно выполнятся условие , где – частота поднесущих колебаний. Для системы VOR частота поднесущей равна F П =9960 Гц.

В модуляторе поднесущей (МП) осуществляется частотная модуляция поднесущей опорными колебаниями частотой F ОП =30 Гц с девиацией частоты ΔF П =480 Гц при индексе модуляции . В модуляторе МВЧ высокочастотные колебания модулируются по амплитуде напряжением поднесущей с глубиной модуляции .

Антенна А 1 создает поле с напряженностью

где – коэффициент амплитудной модуляции; – коэффициент частотной модуляции; – девиация поднесущей частоты.

Суммарное поле

воздействует на антенну бортового оборудования А 0 . На выходе антенны получается суммарное колебание вида

Амплитудно-частотный спектр суммарного колебания показан на рис.1.8(а).

Рис. 1.8. Амплитудно-частотный спектр:

а) принятого сигнала;

б) огибающей принятого сигнала
Бортовым оборудованием необходимо выделить из суммарного азимутальный и опорный сигналы и произвести их сравнение по фазе.

После преобразования суммарного сигнала в приемном устройстве (ПРМ), усиления его и детектирования амплитудным детектором выделяется огибающая, содержащая азимутальный и опорный сигналы вида
, (1.12)

где и – амплитуды составляющих полного сигнала.

Из спектра сигнала (1.12), представленного на рис. 1.8(б), видно, что азимутальный и опорный сигналы можно выделить путем частотной селекции. Для этой цели с выхода ПРМ сигнал подается на два фильтра Ф1 и Ф2.

В фильтре Ф1, настроенном на частоту (f=30 Гц ), выделяется азимутальный сигнал или сигнал переменной фазы, а в фильтре Ф2, настроенном на поднесущую частоту (f=9960 Гц ), выделяется частотно-модулированное поднесущее колебание. После симметричного ограничения в усилителе-ограничителе (УО) в частотном детекторе (ЧД) выделяется опорное колебание.

В результате преобразований получены:

азимутальный сигнал ;

опорный сигнал .

Опорное напряжение подается на фазовращатели ФВ1 и ФВ2. В исходном положении ось ФВ1 повернута на произвольный угол b , что вызывает дополнительный сдвиг фазы опорного напряжения на величину b

И . (1.13)

Азимутальное и опорное напряжение подается на фазовый детектор ФД1. Разница фаз между напряжениями на входе

Напряжение на выходе фазового детектора ФД1:

Это постоянное напряжение преобразуется (в ПНН) в сигнал рассогласования с частотой 400 Гц и подается на управляющую обмотку электродвигателя (ДВ), который поворачивает ось ротора фазовращателя ФВ1 до тех пор, пока разность фаз не станет равной нулю. При этом и . Таким образом, угол поворота ротора фазовращателя ФВ1 становится равным азимуту самолета. Ось ФВ1 связана с осью сельсин-датчика (СД), который передает результаты измерений на указатели азимута.

В системе VOR предусмотрена возможность полета самолета по заданному азимуту . Для этого в схему введены ФД2 и ФВ2. Ось ФВ2 поворачивается вручную и устанавливается на заданный угол . При этом фаза опорного напряжения дополнительно сдвигается на величину и становится

. (1.16)

Это напряжение подается на вход ФД2. На второй вход подается азимутальное напряжение с фазой

.

Разность фаз азимутального и опорного напряжений на входе ФД2

После фазового детектирования согласно (1.15) на выходе детектора
.

Когда , и азимут самолета совпадает с заданным направлением. Эта задача решается при полете ЛА на радиомаяк VOR или от него. Для индикации полета на радиомаяк или от него в схему вводится ФД3, на который подаются.

Задачи, решаемые бортовой аппаратурой в режиме "Навигация" (в дальнейшем "VOR"), изложены в § 3.1. Основной задачей является измерение азимута (магнитного пеленга) на радиомаяк (AM), т. е. угла в горизонтальной плоскости между направлением магнитного меридиана, проходящего через центр тяжести ВС, и направлением на радиомаяк.

Всенаправленный радиомаяк VOR международной системы входит в состав азимутально-дальномерной системы ближней радионавига­ции, которая принята странами - членами ICAO в качестве стандарт­ной системы. Ее азимутальную часть составляют радиомаяки VOR, a дальномерную - DME (distance measuring eguipment, что означает - оборудование измерения дальности).

Радиомаяк VOR предназначен для задания информации о азимуте ВС, работает в диапазоне 108…117,95 МГц и выпускается в двух вариантах: категории А с дальностью действия до 370 км и категории В до 46 км. На несущей частоте он излучает сигналы опорной и перемен­ной фаз частотой 30 Гц. Сигнал опорной фазы излучается антенной, которая формирует круговую диаграмму направленности 2 (рис. 3.14), и фаза его (30 Гц) во всех направлениях относительно маяка постоян­на. Несущая частота сигнала опорной фазы модулируется по амплиту­де напряжением поднесущей частотой 9960 Гц, которая в свою очередь модулирована по частоте напряжением частотой 30 Гц с девиацией частоты Δf = ±480 Гц.

Сигнал переменной фазы излучается антенной, которая формирует диаграмму направленности 1 в виде восьмерки и вращается с частотой 30 об/с (30 Гц). Он амплитудно-модулирован напряжением частотой 30 Гц. За один оборот вращения антенны фаза сигнала переменной фазы изменяется от 0 до 360°. Радиомаяк регулируется так, чтобы в направ­лении на магнитный меридиан, проходящий через место установки радиомаяка, сигналы опорной U оф и переменной U п ф фаз совпадали, а в других азимутальных положениях отличались бы по фазе. Диаграммы направленности антенн обоих сигналов в пространстве склады­ваются, образуя результирующую 3 с максимумом излучения в направлении 1 на магнитный меридиан. Совпадение фаз сигна­лов в направлении на магнитный меридиан является началом отсчета. В этом направлении фазовый сдвиг Dφ равен нулю, в других направлениях (II-IV)

Рис. 3.14. Диаграмма направленности антенн радиомаяка VOR

изменяется от 0 до 360 . Таким образом, информация об азимуте самолета содержится в фазовом сдвиге между сигналами опорной и переменной фаз, азимут AM определяется соотношением AM = АС ±180°.

Для опознавания маяков VOR несущая частота манипулируется кодом Морзе сигналом частотой 1020 Гц. Позывные сигналы могут передаваться и голосом с помощью магнитной записи. Кроме того, на несущей частоте может передаваться и сообщение на ВС.

Структурная схема бортовой аппаратуры представлена на рис. 3.15. Высокочастотные сигналы маяка VOR через антенну поступают в устройство УНП на блок БВЧК, который с помощью пульта управления настраивается на частоту радиомаяка VOR. В блоке БВЧК сигналы опорной и переменной фаз усиливаются, преобразуются и детекти­руются. На нагрузке амплитудного детектора выделяется сигнал переменной фазы U пф частотой 30 Гц, сигнал опорной фазы U оф, предс­тавляющий собой частотно-модулированное колебание частотой 9960 Гц, модулированное по частоте напряжением частотой 30 Гц, и сигналы опознавания частотой 1020 Гц. Они поступают в блок БНЧК. В блоке БНЧК посредством фильтра 10 кГц и частотного детектора (ЧД) выде­ляется сигнал U оф частотой 30 Гц, который поступает в следящий (автоматический) и через селектор курса (СК) в селекторный (ручной) каналы. На эти каналы поступает и сигнал U пф частотой 30 Гц. Кроме того, сигналы U оф и U пф используются в устройстве индикации "На-От".

Рис. 3.15. Структурная схема бортовой аппаратуры в режиме "VOR"

Следящий канал измеряет азимут маяка посредством измерения фазового сдвига между сигналами U оф и U пф частотой 30 Гц.

Основным элементом канала является фазовый детектор (фазочувствительный выпрямитель) ФД2. На него через усилитель сигнала опорной фазы УОФ2 поступает сигнал U оф , причем он поступает через фазовращатель ФВ2, который управляется двигателем M1. Фаза выход­ного напряжения фазовращателя пропорциональна углу поворота его ротора. Кроме того, на детектор ФД2 поступает и сигнал U пф , который выделяется фильтром ФНЧ2 и усиливается усилителем сигнала пере­менной фазы УПФ2.

Детектор ФД2 формирует напряжение ± U у, значение которого зависит от фазового сдвига между сигналами U оф и U пф , т. е. от азимута AM. Это напряжение преобразуется преобразователем напряжения ПН в переменное частотой 400 Гц соответствующей фазы и амплитуды, которое усиливается усилителем мощности и поступает на двигатель M1 . Если ВС находится в направлении на магнитный меридиан, фазо­вый сдвиг между сигналами U оф и U пф равен нулю, равно нулю напря­жение U у на нагрузке детектора ФД2, и двигатель не отрабатывает. При другом азимутальном положении ВС детектор формирует напря­жение ±U y . которое преобразуется в напряжение частотой 400 Гц, и оно после усиления поступает на двигатель M1. При его вращении изме­няется угловое положение ротора фазовращателя, что приводит к изменению фазы сигнала U оф. Это происходит до тех пор, пока его фаза не совпадет с фазой сигнала U пф и напряжение ±U y не станет равным нулю. Таким образом, угол поворота двигателя M1 и ротора фазовра­щателя пропорционален фазовому сдвигу между сигналами опорной и переменной фаз, т. е. азимуту.

Информация об азимуте от датчика ВС1 типа БСКТ поступает через устройство К на индикаторы ПНП. Одновременно в следящем канале определяется угол КУР (рис. 3.16, а) путем алгебраического сложения (вычитания) азимута AM и курса МК (КУР = AM - МК). Для этого используется дифференциальный датчик ВС2 типа БСКТ, ротор которого поворачивается двигателем на угол, пропорциональный азимуту AM. Статорная обмотка соединена с датчиком курсовой системы или устройства, измеряющих МК (БГМК-2 - блок гиромагнитного компаса самолета Ту-154М и БСФК-1 - базовая система формирования курса самолета Як-42). В роторной обмотке датчика ВС2 формируется напря­жение, пропорциональное КУР, информация о котором передается в РМИ (радиомагнитный индикатор) и ПНП-72.

Рис. 3.16. Определение КУР (а) и полет ВС по заданному азимуту (б)

Селекторный канал (см. рис. 3.15) определяет угловое (боковое) отклонение ΔА ВС от линии заданного пути (проходящей через маяк (рис. 3.16, б), которая задается вручную заданным азимутом А зад. Принцип работы основан на сравнении азимута А зад линии пути и текущего азимута на маяк АМ Т. Такое сравнение происходит в детекторе ФД1, на который поступает сигнал U пф содержащий информацию о текущем азимуте АМ Т, и сигнал U оф , поступающей через фазовраща­тель ФВ1 . Он конструктивно находится в селекторе курса СК у управ­ляется ручкой "Курс" (см. рис. 3.5) и содержит информацию о задан­ном азимуте А зад линии пути. При полете ВС по линии ЛЗП азимуты АМ Т и А зад одинаковы и напряжение ±U y детектора ФД1, пропорцио­нальное отклонению ДА, равно нулю. При отклонении ВС изменяется азимут АМ Т и напряжение ±U у . Сигнал отклонения DА через устройст­во К поступает на приборы ПНП и системы автоматического управле­ния (САУ-42, АБСУ-154).

Устройство непрерывного контроля параметров (УКП) формирует сигнал готовности "Гот.К" в виде напряжения +27 В. На него посту­пают напряжения U y с детектором ФД1 и ФД2 селекторного и следяще­го каналов, где они сравниваются, и при нормальной работе бортовой аппаратуры выдается сигнал "Гот.К". Он через устройство коммутации К поступает на бленкеры "К" приборов ПНП, лампы "Kl", "K2" селек­тора режимов и систему АФС "Лилия" самолета Як-42.

Устройство индикации - "На-От" осуществляет визуальную сигна­лизацию полета на маяк и от него. Оно управляется сигналами U оф частотой 30 Гц селекторного (А зад) и следящего (АМ Т ) каналов, которые снимаются после фазовращателей этих каналов. При полете на маяк эти сигналы синфазны и устройство выдает напряжение сигнализации "На" в виде напряжения +27 В. При пролете маяка азимут AM, изме­няется на 180°, поэтому изменяется фаза сигнала U оф следящего канала на 180° и на входе устройства "На-От" сигналы U оф обоих каналов будут в противофазе, оно выдает напряжение для сигнализации "От". В качестве сигнализаторов используются светосигнализаторы "На" и "От" (самолет Ту-154М) и указатели направления полета с символами "А" (На) и "V" (От) приборов ПНП в виде двухполярного магнито­электрического индикаторного индекса.

В блоке БНЧК отдельные каскады и фазовые детекторы используются в режиме "VOR" и "Посадка" при контроле линии курса посад­ки в системах СП-50М, СП-68 (см. § 3.2). Фазовый детектор следящего (автоматического) канала в режиме "Посадка" используется в конт­рольном, селекторного (ручного) - в основном каналах. Коммутация детекторов осуществляется специальными схемами - коммутаторами. Телефонный канал режима "VOR" общий с курсовым каналом режима "Посадка".

Для использования бортовой аппаратуры в режиме "VOR" на пульте управления устанавливают частоту маяка VOR и селектором курса вводят требуемый азимут линии заданного пути.

Радиомаяки, также как и обычные маяки, служат для навигации, для определения местоположения судов. Для определения направления на радиомаяк пилоту нужен радиокомпас.

NDB и VOR

NDB (Non-Directional Beacon ) – приводная радиостанция (ПРС) – радиомаяк, работающий на средних волнах в диапазоне 150-1750 кГц. Самый простой домашний радиоприемник АМ-FM способен принимать сигналы таких маяков.

Жители Санкт-Петербурга могут настроить приемник на частоту 525 кГц и услышать морзянку: «PL» или точка-тире-тире-точка, точка-тире-точка-точка. Это местный NDB радиомаяк, который приветствует нас из Пулково.

Кто-то из коллег вирпилов, сравнивая принципы работы маяков NDB и VOR, привел интересную аналогию. Представьте, что вы с другом потерялись в лесу. Ваш друг кричит: «Я здесь!». Вы определяете направление на голос: судя по компасу, азимут – скажем, 180 градусов. Это NDB.

А вот если бы ваш друг кричал: «Я здесь – радиал 0 градусов!». Вот это уже – VOR.

VOR (VHF omnidirectional radio range ) – Всенаправленный азимутальный радиомаяк (РМА), работающий на частотах в диапазоне 108 – 117.95 МГц.

NDB посылает одинаковый сигнал во всех направлениях, а VOR транслирует информацию об угле между направлением на Север и направлении на самолет относительно СЕБЯ или иными словами – РАДИАЛ.

Не понятно? Скажем иначе. VOR в каждом направлении от себя – от 0 до 360 градусов – излучает индивидуальный сигнал. Грубо говоря, 360 сигналов по кругу. Каждый сигнал несет в себе информацию об азимуте любой точки относительно маяка, где этот сигнал принимается. Эти сигналы-лучи называются радиалами. На Север он посылает сигнал 0 (ноль) градусов, на Юг – 180 градусов.

Если бы ваш любительский AM/FM приемник мог принимать частоты VOR и декодировать их, то, приняв такой сигнал, вы бы услышали: «Я – маяк SPB, радиал 90 градусов». Это значит, что ваше тело находится ОТ маяка строго на Востоке – 90 градусов. Это значит, что если вы пойдете строго на Запад – курсом 270 градусов – то рано или поздно вы увидите перед собой этот маяк.

Самое важное для нас свойство VOR – возможность автоматического пилотирования на источник сигнала этого радиомаяка с выбранным курсом. Для этого навигационный приемник настраивается на частоту радиомаяка, а на панели автопилота выбирается курс подхода к нему.

А как определить расстояние до маяка? Сколько до него идти? Для этого существует DME.

DME (Distance Measuring Equipment ) – Всенаправленный дальномерный радиомаяк или РМД. Его задача – дать нам информацию о расстоянии между ним и нашим самолетом.
DME обычно совмещен с VOR, и это очень удобно – иметь сведения о нашем положении относительно маяка и расстоянии до него. Только, для того, чтобы определить это расстояние самолет должен послать сигнал-запрос. DME отвечает на него, а бортовое оборудование вычисляет – сколько времени прошло между отправкой запроса и приемом ответа него. Всё происходит автоматически.

VOR/DME – страшно полезная вещь при посадке.

ILS

Курсоглиссадная система – ILS. Это радионавигационная система захода на посадку. Ею оборудовано, пожалуй, 90 процентов аэродромов, куда садятся большие самолеты вроде нашего.

ILS нужно знать как «Отче наш». ILS делает посадку не только удобной, но и безопасной. Есть аэродромы, где иные способы посадки невозможны или даже недопустимы.

Из названия системы следует, что по ней самолет автоматически выравнивается по оси полосы (курсовая система) и автоматически входит в глиссаду и держит ее (глиссадная система).

На земле установлены два радиомаяка: курсовой и глиссадный.

Курсовой маяк – КРМ – (LOCALIZER ) наводит самолет на взлетно-посадочную полосу в горизонтальной плоскости, то есть по курсу.

Глиссадный маяк – ГРМ – (GLIDESLOPE или Glidepath) ведет самолет на полосу в вертикальной плоскости – по глиссаде.

Радиомаркеры

Маркерные радиомаяки - это устройства, которые позволяет пилоту определить расстояние до взлетно-посадочной полосы. Эти маяки посылают сигнал узким пучком вверх, и когда самолет пролетает точно над ним, пилот узнает об этом.

Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) диапазона ОВЧ предназначен для измерения азимута воздушного судна относительно места установки радиомаяка при полетах воздушного судна по трассам и в районе аэродрома.

Всенаправленный дальномерный радиомаяк (DME) диапазона УВЧ предназначен для измерения дальности воздушного судна относительно места установки радиомаяка при полетах воздушных судов по трассам и в районе аэродрома.

Эффект Доплера - изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера.

Всенаправленный Доплеровский ОВЧ-радиомаяк (DVOR) предназначен для формирования и излучения радиосигналов, обеспечивающих измерение азимутального угла воздушного судна, оснащенного бортовым оборудованием системы VOR (азимутальный радиомаяк). DVOR обеспечивает улучшенное качество сигнала и точность, обусловленные использованием эффекта Доплера и антенны с большой базой, являясь вторым поколением VOR. В отличии от радиомаяка VOR, DVOR может использоваться в районах со сложными географическими условиями. Радиомаяк используется в аэропортах и на трассах полетов самолетов гражданской авиации. Радиомаяк может использоваться как в комплексе с дальномерным радиомаяком DME, так и как самостоятельное изделие.

Радиомаяк азимутальный доплеровский DVOR 2000. Используется как самостоятельное изделие, так и в комплексе с DME2700.

Состав радиомаяка

В состав радиомаяка входит шкаф с двумя комплектами оборудования радиомаяка, антенная система, две контрольные антенны и система электропитания с аккумуляторами. Аппаратура формирования сигналов, управления и контроля радиомаяка размещается в контейнере, снабженном системой терморегулирования.

Антенная система состоит из одного центрального и 48 кольцевых излучателей, расположенных по окружности диаметром 13,5 м. Излучатели антенной системы установлены на отражателе диаметром 30 м. В антенной системе полностью исключено взаимовлияние между соседними антеннами и приняты меры по уменьшению краевого эффекта.

Цифровой формирователь частоты с полностью цифровым управлением доплеровского радиомаяка обеспечивает высокую стабильность и точность выходного сигнала. Цифровой синтез частоты позволил решить проблему старения элементов путем подстройки электрической длины пути прохождения сигналов.

В состав радиомаяка не входят контейнер, аппаратура дистанционного управления, панели информации и каналообразующая аппаратура (модемы). Количество, тип и наличие данного оборудования определяется договором на поставку.

Система контроля радиомаяка DVOR предоставляет полный дистанционный контроль и управление оборудованием, система диагностики дистанционно определяет отказавший узел с точностью до платы, а резервирование основных узлов обеспечивает высокую степень надежности и отказоустойчивости радиомаяка. Параметры радиомаяка и состояние аппаратуры отображаются на цветном дисплее в графическом режиме. В процессе работы все изменения в состоянии аппаратуры и действия обслуживающего персонала документируются и сохраняются в течение 30 суток в аппаратуре дистанционного управления.

Электропитание радиомаяка обеспечивается от основной и резервной сети 220В, 50Гц. В течение 30 минут радиомаяк может работать от аккумуляторных батарей. Режим работы радиомаяка - непрерывный круглосуточный, без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Встроенный источник бесперебойного питания обеспечивает работу даже при отключении основной и резервной питающей сети.

Основные технические характеристики

Зона действия:

в горизонтальной плоскости: от 0 до 360°

в вертикальной плоскости: от 0 до 40°

по дальности (в условиях прямой видимости)

≥ 300 км (при высоте полета 12 000 м)

≥ 210 км (при высоте полета 6000 м)

Погрешность информации об азимуте ±1°

Диапазон частот 108,000-117,950 МГц

Диапазон измерения азимута от 0 до 360°

Погрешность измерения азимута ±0,2°

Габаритные размеры

Аппаратная (высота × ширина × глубина) 4,5 × 2,5 × 2,7 м

Антенная система (диаметр) 13,5 м

Условия эксплуатации:

Оборудование вне контейнера:

температура окружающей среды от −50 до +50 °С;

воздействие атмосферных осадков (дождя) - интенсивность до 3 мм/мин

воздействие ветровых нагрузок - скорость ветра до 50 м/с

Оборудование внутри контейнера

температура окружающей среды от 0 до +40 °С

Общее описание

Приёмник VOR-900 — приёмник всенаправленного/маркерного радиомаяка (VOR/MKR) — представляет собой твердотельный, управляемый микропроцессором приёмник сигнала всенаправленного радиомаяка (VOR) и приёмник сигналов маркерного радиомаяка (MKR). Он объединяет в себе функции 160-канального приёмника VOR в диапазоне 108-117.9 МГц с шагом изменения частоты в 50 кГц и одноканального 75 МГц приёмника маркерного маяка. Настройка приёмника VOR/MKR осуществляется либо через системы самолётовождения FMS (основное средство настройки) или двумя пультами управления радиосредствами RMP (резервное средство настройки).

Приёмник VOR-900 имеет две раздельные функции. Первая из них заключается в приёме, декодировании и обработке информации пеленга из принимаемого сигнала всенаправленного радиомаяка. Вторая заключается в приёме, декодировании и обработке принимаемых сигналов радиомаяка.

Функция всенаправленного радиомаяка обеспечивает оцифрованную информацию пеленга, визуальную и акустическую информацию по идентификации наземной станции.

Функция радиомаркера обеспечивает визуальную и звуковую идентификацию при нахождении над передатчиком радиомаркера путём индикации в кабине экипажа трёх случаев: дальний, средний, ближний, сопровождаемых сигналами одного из трёх слышимых тонов: 400 Гц, 1300 Гц, 3000 Гц.

Компоненты системы

Система VOR/MKR включает в себя следующее оборудование и соответствующие аппаратные средства:

• два приёмника;
• одну (двойную) антенну всенаправленного радиомаяка;
• одну (двойную) маркерную антенну;
• один делитель марерного радиомаяка.

Принцип работы

Настройка приёмников VOR/MKR осуществляется через блоки FMS или панели RMP по шине ARINC 429. Приёмник VOR настраивается на 160 каналов в диапазоне 108-117,95 МГц, в диапазоне 108-112 МГц используются каналы с частотой, имеющей чётное число десятых мегагерца. Маркерный приёмник работает на частоте 75 МГц.

Информация от маркерных маяков обычно используется при заходе на посадку с высокой точностью, но может также использоваться на отрезках маршрута при получении её от «путевых маркеров».

Информация VOR может использоваться на всех этапах полёта, где расположены и должным образом введены в эксплуатацию наземные маяки VOR.

Поскольку приёмник VOR-900 отвечает за выполнение двух отдельных функций навигации самолёта, две независимые антенны используются для обеспечения входных сигналов для отдельных систем приёмника. Приёмник VOR принимает входящий сигнал с антенны VOR. Этот приёмник обнаруживает, фильтрует и усиливает пеленг и аудиоинформацию перед дальнейшей обработкой. Индикация TO/FROM также выводится из принятого сигнала. Система электронной индикации (CDS) отображает отклонение от курса VIUD (5 градусов на точку) как функцию установки полосы курса.

Маркерный приёмник принимает сигнал с частотой 75 МГц. когда воздушное судно пролетает над местом расположения маркерного передатчика. Обнаруженный сигнал фильтруется и усиливается перед передачей на детектор. Аудиосигнал, выводимый из несущей частоты 75 МГц, подаётся на систему из трёх фильтров, каждый из которых настроен на пропускание одной частоты.

Частотами фильтров являются: 400 Гц, 1300 Гц и 3000 Гц, модулированные азбукой Морзе. Эти звуковые тона соответствуют дальнему, среднему и ближнему маркерам на пути захода на посадку.

Звуковой сигнал от фильтра через усилитель звуковой частоты поступает на системы распределения звуковых сигналов воздушного судна. Сигнал также включается в выходное слово приёмника VOR, которое передаётся по шине ARINC 429 для индикации на CDS.

Отображение символики «O», «M», «I» представляет, соответственно, прохождение внешнего, среднего и ближнего маркеров при заходе на посадку по приборам. В случае переполнения путевых маяков и веерных радиомаяков, принимаемый и демодулируемый звуковой сигнал с частотой 3000 Гц включает символику «I».

Антенна VOR оборудована двумя коаксиальными антенными портами С-типа. Оба приёмника VOR/MKR присоединены, таким образом, непосредственно к антенне и не нуждаются в распределителе сигналов. Антенна VOR расположена в киле под обтекателем.

Маркерная антенна разработана с коаксиальным антенным портом. Для формирования сигнала на два приёмника VOR/MKR установлен также делитель сигналов от маркерной антенны.

Управление системой

Настройка приёмников VOR/MKR осуществляется через блоки FMS (основная настройка) или панели RMP (резервная настройка).

Выбор основывается на контрольной сумме опознавания (SDI) стандарта ARINC 429. Каждая FMS передаёт данные настройки на приёмник VOR1 c SDI = 01, а на приёмник VOR2 с SDI = 10. Каждый приёмник принимает данные настройки с правильной величиной SDI.

Данные VOR отображаются на дисплеях в кабине экипажа при выборе средств VOR в качестве навигационного источника.

Информация от марекров (I, M, O) автоматически принимается и обрабатывается, когда воздушное судно пролетает над радиомаркерами или путевыми маркерами. Эти устройства осуществляю передачу на фиксированной частоте 75 МГц, поэтому никакой настройки в кабине экипажа не требуется.

Приёмник VOR-900

Приёмник VOR-900 — приёмник всенаправленного/маркерного радиомаяка (VOR/MKR), представляет собой твердотельный, управляемый микропроцессором приёмник сигнала всенаправленного радиомаяка (VOR) и приёмник сигналов маркерного радиомаяка (MKR). Он объединяет в себе функции 160-канального приёмника VOR в диапазоне 108-117.9 МГц с шагом изменения частоты в 50 кГц и одноканального 75 МГц приёмника маркерного маяка.

Функциональная структура

Приёмник VOR-900 обеспечивате передачу информации пеленга и маркера в систему самолётовождения и систему электронной индикации в кабине экипажа. Информация пеленга извлекается из амплитудно-модулированных сигналов в диапазоне 108-117,5 МГц. Электрическими блоками, демодулирующими сигналы и обрабатывающими информацию пеленга, являются процессор А2, блок питания А3, приёмник VOR А4 и маркерный приёмник А5.

Задний межкомпонентный соединитель А1

Задний межкомпонентный соединитель А1 обеспечивает всю соединительную проводку и разъёмы, наличие которых необходимо между ним и процессором А2. Также он содержит фильтры электромагнитных полей высокой интенсивности (HIRF) и обеспечивает заземление, изолированное от радиозаземления.

Процессор А2

Процессор А2 на базе микропроцессора оцифровывает выходные сигналы приёмника VOR А4 для восстановления фазовой информации сигнала VOR. Процессор А2 состоит из процессора сигнала, системного процессора, оперативных и постоянных запоминающих устройств, аналого-цифровых преобразователей, главной цепи сброса и буферов.

Блок питания А3

Блок питания принимает первичное питание с напряжением 115В 400 Гц переменного тока. На выходе блока питания формируются вторичные напряжения на уровне +12В, -12В, +5В, -5В.

Приёмник VOR А4

Приёмник VOR Ф4 принимает и демодулирует модулированный сигнал маяка VOR. Приёмника A4 состоит из каскада радиочастоты/промежуточной частоты, детектора огибающей и каскада автоматической регулировки усиления.

Маркерный приёмник А5

Маркерный приёмник А5 включает в себя сетевой фильтр, каскады формирования радиосигналов выходной и промежуточной частоты, детектора амплитудной модуляции и усилителя с истемой автоматической регулировки усиления. Маркерный приёмник усиливает сигнал, выделяет звуковую составляющую, и выдаёт результат в цепь автоматической регулировки усиления.

Материнская плата А6

Материнская плата А6 обеспечивает межкомпонентную проводку и монтаж электрических узлов А2, А3, А4, А5.

Процессор технического обслуживания А7

Процессор технического обслуживания А7 контролирует и сохраняет в памяти сообщения об отказах из процессора А2. Процессор обслуживания состоит из микропроцессора, постоянного и оперативного запоминающего устройства, главной цепи сброса и буферов.

Механическая конструкция

Приёмник выполнен по стандарту ARINC 600в корпусе с размерами 3 MCU. Разъём также выполнен по ARINC 600. Специальный тестовый соединитель расположен в задней части блока, что облегчает тестирование.

Приёмник состоит из алюминиевого корпуса, обеспечивающего крепление основных узлов: заднего межкомпонентного соединителя А1, процессора А2, блока питания А3, приёмника VOR А4, маркерного приёмника А5, материнской платы А6 и процессора технического обслуживания А7.

Конструкция корпуса сводит к минимуму число и длину швов. Конструкция герметична и экранирована от влияния помех. Цени с низким сопротивлением обеспечиваются широкими перекрытиями и минимальными зазорами. Пружинная металлическая прокладка по периметру обеспечивает в закрытом состоянии плотную изоляцию от влияния РЧ помех.

Каждый модуль внутри приёмника VOR-900 закреплён на раме при помощи винтов для обеспечения хорошего электрического заземления, сведения к минимуму электрических помех и надёжного удержания модуля для предотвращения вибрации. Каждый модуль имеет металлических кожух для лучшей защиты от внешних радиопомех. Боковые кожухи закрепляются невыпадающими винтами. После ослабления винтов, боковые кожухи могут быть откинуты на петлях, закреплённых в задней части блока. Процессор технического обслуживания монтируется с наружной стороны левого кожуха. Ленточный кабель присоединяет его к процессору прибора. Процессор А2 и блок питания А3 смонтированы в левой части правой металлической панели, которая и образует центр рамы. Материнская плата смонтирована между процессором прибора и блоком питания, и центральной панелью шасси. Материнская плата обеспечивает электрические соединения между компонентами с противоположный сторон шасси. Маркерный приёмник и приёмник VOR смонтрированы с правой стороны центральной панели шасси. Лентончные кабели используются для присоеднинения компонентов, смонтированных на центральной панели рамы, к межкомпонентному соединителю А1, смонтированному в задней части рамы.

Межкомпонентный соединитель А1 располагается в задней секции шасси. Кожух в задней части шасси может быть снят без необходимости снятия боковых кожухов. Соединительный разъём ARINC 600 смонтирован непосредственно на плате межкомпонентного соединителя. Штыри соединительного разъёма вставляются спереди и проходят через соединительный разъём непосредственно в плату мужкомпонентного соединителя. Прокладка из металлической оплётки окружает задний соединительный разъём для защиты от излучаемых электромагнитных помех.

Маленькая плата, содержащая светодиодные индикаторы и выключатель тестирования, смонтирована внутри передней панели приёмника VOR-900.

Технические характеристики

Общие характеристики:

• диапазон частот приёмника VOR: 108,00 — 117,95 МГц с шагом изменения частоты 50 кГц;
• частота маркерного приёмника: 75 МГц, фиксированная настройка;
• соответствует требованиям приложения 10 ИКАО по устойчивости к радиоизлучению частотной модуляции;
• соответствует требованиям по воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности (HIRF) «существенного» уровня.
• соответствует требованиям DO-178A/DO-160C$
• повышенная устойчивость к перерывам в электрическом питании;
• улучшенный интерфейс оборудования встроенного контроля.

Габариты:

• Ширина: 95 мм
• Высота: 195 мм
• Длина: 320 мм

Масса: 9 фунтов (4, 08 кк)
Температура:

• -55 — 70 °C рабочая
• -65 — 85 °C температура хранения

Высота: 50 000 фт.

Чувствительность:
акустическая — -99 дБм при 6 дБ (сигнал + шум)/шум.
навигационная — -99 дБм

Избирательность:
Приёмник VOR: ± 15кГц при 6 дБ, ±33б0 кГц при 60дБ.
Маркерный приёмник: 10кГц при 2 дБ, ±50кГц при 60дБ.

Точность пеленга: 0,2 градуса, стандартное отклонение 0,1 градуса

Антенна VOR

Антенна приёмника VOR разработана для самолётов семейства RRJ и рассчината на работу в диапазоне частот 108-118 МГц.

Антенна даёт возможность одновременной работы двух приёмников посредством двух антенных коаксиальных соединителей С-типа и внутреннего гибридного соединителя.

Металлическая конструкция заземлена по постоянному току, что обеспечивает эффективную молниезащиту и дисперсию зарядов статического электричества. Заземление антенны обеспечивается посредством монтажных винтов, завёрнутых на неокрашенных металлических контактах.

Технические характеристики

Масса: ≤1,25 кг

Габариты:

• Длина — 54 см
• Ширина — 12 см
• Высота — 15 см

Электрические характеристики:

• Диапазон частот — 108-118 МГц
• Номинальное полное сопротивление — 50 Ом
• Поляризация — горизонтальная
• Диаграмма направленности — в соответствии с DO 153A
• Развязка между портами — ≥10 дБ

Средняя наработка на отказ: ≥ 40000 рабочих часов.

Маркерная антенна

Маркерная антенна представляет собой низкопрофильную антенну, разработанную для приёма сигналов маркерного маяка при номинальной частоте 75 МГц.

Антенна имеет горизонтальную поляризацию и излучающие элементы являются предварительно формованными и герметизированными внутри антенны как единый узел, не имеющий пустот.

Технические характеристики

Масса: ≤0,25 кг
Диапазон температур: -75 — +180 °C (рабочий), до +220 °C (не вызывающий повреждения).

Проводящая герметизирующая прокладка из алюминиевой фольги, устанавливаемая в сухом состоянии, устанавливается с маркерной антенной. Давление, оказываемое в процессе установки, придаёт прокладке необходимую форму, соответствующую пространству между двумя сопрягаемыми поверхностями, что обеспечивает постоянное распределение проводящих контактов прокладки.

Электрические характеристики:

• Диапазон частот — 75 ± 0,25 МГц
• Поляризация — горизонтальная
• Волновое сопротивление — 50 Ом
• Соединительный разъём — BNC, внутренняя резьба

Делитель маркерного радиомаяка

Делитель маркерного радиомаяка разработан для использования с маркерами антенны на частоте 75 МГц. Данное устройство разработано для обеспечения подачи входных сигналов в два маркерных приёмника от одной антенны.

Структура взаимодействия приёмника VOR/MKR с блоками и системами

Система VOR/MKR имеет интерфейсную связь со следующими системами.