Радионавигационное обеспечение различных этапов полета

На каждом этапе полета используют определенную группу радиотехнического оборудования и выполняют строго регламентированные действия экипажа и диспетчерского состава. В нашей стране УВД осуществляет служба движения в соответствии с требованиями Воздушного кодекса СССР и основными правилами полетов в воздушном пространстве СССР. На основании этих документов разработано Наставление по производству полетов в гражданской авиации СССР (НППГА-85), которое является основным руководящим документом по организации воздушного движения. Все воздушное пространство страны разбито на районы диспетчерской службы (РДС). В РДС входят воздушные трассы, районы аэродромов и зоны местных воздушных линий (МВД). В районы аэродрома включают воздушные коридоры, зоны взлета и посадки.

Воздушное пространство РДС разделено на нижнее и верхнее. К нижнему относится пространство от поверхности Земли до высоты 6000 м, к верхнему - от 6000 м и выше.

Для обеспечения безопасности полетов согласно НПП ГА-85 установлены правила вертикального продольного и бокового эшелониро­вания (см. табл. 1.1). При вертикальном эшелонировании минимальное расстояние между эшелонами должно составлять: 300 м - для высоты полетов 900...8100 м; 500 м - для высот 8100...12 100 м; 1000 м - от высот 12 100ми выше. При полете по трассам в восточном направлении (0... 179°) присвоены эшелоны 900, 1500 и т.д. до 11 000 м, они называют­ся нечетными. При полете в западном направлении (180...359°) присвое­ны эшелоны 600, 1200 и т. д. до 12 000 м, которые называют четными. Минимальный интервал между встречными эшелонами равен 300 м.

В состав службы движения аэропорта входят диспетчерские пункты: главный районный диспетчерский пункт (ГРДП),

районный диспетчерский пункт (РДП), диспетчерский пункт подхода (ДПП), диспетчерский пункт посадки и взлета (ДСПС), стартовый диспетчерский пункт (СДП), диспетчерский пункт местных воздушных линий (МДП), вынесенные диспетчерские пункты радиолокационного контроля (ВРДП) и аэродромно-диспетчерский пункт (АДП). Координа­цию действий всех диспетчерских пунктов осуществляет ГРДП. Для связи экипажа с диспетчерскими пунктами используют средства радиосвязи.

Современные радионавигационные средства обеспечивают экипаж ВС надежной информацией, необходимой для успешного выполнения каждого этапа полета (см. § 2.1). Рассматриваемые радионавигационные устройства и системы не являются единственно возможным источником навигационной информации. В ряде случаев отдельные этапы полета можно выполнять с визуальным использованием назем­ных ориентиров, а также с помощью автономных навигационных систем и устройств. Взлет ВС является одним из наиболее важных и ответственных этапов полета. Это обусловлено тем, что экипаж распо­лагает ограниченным временем (несколько секунд) для оценки ско­рости ВС и возможных отклонений от установленной траектории взлета и принятия необходимых решений для их корректировки или прекращения взлета. С момента начала взлета ВС и до набора высоты 200 м диспетчерскому составу запрещено вызывать на связь экипаж. При взлете экипаж ВС руководствуется только показаниями измери­телей скорости и характеристиками режима двигателей, а также визуальной информацией о положении ВС относительно конца ВПП, ее оси и видимых наземных ориентиров. После набора высоты 200 м экипаж докладывает диспетчеру СДП о выполнении взлета и выводит ВС на ИПМ. В качестве ИПМ можно использовать радиомаяк системы ближней навигации, приводную радиостанцию аэродрома вылета или отдельные коридорные приводные радиостанции, которые еще называют радионавигационными точками (РНТ). Набор высоты и выход на ИПМ выполняют с помощью бортового радиокомпаса или бортовой аппаратуры системы ближней навигации. Для контроля высоты полета и правильности вертикального эшелонирования используют радио- и барометрический высотомеры. При подходе к ИПМ экипаж выполняет маневр так, чтобы в момент прохода ИПМ ВС находилось на линии заданного пути, для чего уточняют курс, азимут или пеленг ВС отно­сительно РНТ, путевую скорость и угол сноса. Следование по линии пути осуществляют также с помощью наземных и бортовых радиотех­нических устройств. На данном этапе используют радиотехническую систему ближней навигации, позволяющую определить место ВС по дальности и азимуту относительно наземного радиомаяка, и радиоком­пас, принимающий сигналы приводных или широковещательных радиостанций, положение которых известно. Кроме того, для контроля правильности пути можно использовать бортовые радиолокационные станции и доплеровские измерители путевой скорости. Вся трасса пути следования перекрыта зонами радиотехнических средств обеспечения полета, а также зонами трассовых наземных обзорных радиолокаторов (ОРЛ). Используемые радиотехнические средства вождения позволяют обеспечить выход ВС на конечный пункт маршрута точно по месту и времени.

При подходе к аэропорту назначения используют коридорную входную приводную радиостанцию и радиокомпас. После прохода коридорной приводной радиостанции экипаж устанавливает связь с диспетчером подхода, который сообщает ему условия снижения подхода, пробивания облачности и захода на посадку. (Зона взлета и посадки устанавливается в радиусе 25...30 км.) Для каждого аэродро­ма разработаны свои схемы выполнения этих маневров. При полете ВС в зоне аэродрома используют радиокомпасы в комплексе с дальними (ДПРМ) и ближними (БПРМ) приводными радиомаяками, устанавливае­мые по оси ВПП на определенном расстоянии от ее торца, радиотехни­ческая система ближней навигации (РСБН), обзорный диспетчерский радиолокатор (ОДРЛ), радиовысотомер и системы инструментальной посадки (посадки по приборам).

Построение предпосадочного маневра, т. е. вывод ВС на предпосадочную прямую, совпадающую с продолжением оси ВПП, и посадка представляют собой завершающие этапы полета. В гражданской авиа­ции применяют следующие схемы захода на посадку (предпосадочные маневры): заход на посадку с прямой; по большому или малому прямоугольному маршруту (большая и малая "коробочки"); с отворо­том на расчетный угол; со стандартным разворотом; с обратного направ­ления.

Один из возможных вариантов вывода ВС на предпосадочную прямую показан на рис. 1.11. После выхода на ДПРМ 1 (используя радиокомпас) экипаж выполняет первый разворот, по окончании которого (начиная с точки 2) в течение времени t₁ ВС следует магнитным курсом, перпендикулярным магнитному курсу посадки, и в точке 3 начинается второй разворот, после которого ВС следует в течение времени h в направлении, противоположном направлению посадки (по магнитному курсу). На траверзе (точка 4) ДПРМ (КУР = =270 или 90°) выпускают шасси, и ВС следует к точке 5 третьего разворота (КУР = = 240°). После третьего разворота ВС (точка 6) следует под прямым углом к посадочному курсу, и при КУР = 287° (точка 7) выполняют четвертый разворот на посадочный курс. В точке 8 ВС выходит на предпосадочную прямую с заданным посадочным курсом, и далее посадку выполняют с использованием оборудования инструменталь­ной системы посадки.

Рис. 1.11. Схема захода на посадку

Основными элементами инструментальной системы посадки являются наземные курсовые (КРМ), глиссадные (ГРМ) и маркерные (МРМ) радиомаяки и бортовая навигационно-посадочная аппаратура "Курс МП-2", "Курс МП-70", состоящая из курсового, глиссадного и маркерного каналов, к которым подключается прибор, обеспечивающий экипаж однозначной индикацией о положении ВС относительно линии курса посадки, совпадающего с осью ВПП, и линии глиссады (снижения, планирования).

Одна из стрелок прибора (вертикальная) показывает положение линии курса посадки, другая (горизонтальная) - положение линии глиссады относительно ВС.

На рис. 1.12 показаны размещение маяков КРМ, ГРМ относительно ВПП, процесс захода на посадку и положение стрелок индикаторов курса и глиссады. Если при снижении ВС во время захода на посадку обе стрелки прибора находятся посередине шкалы (в центре), то ВС должно подойти к ВПП с достаточной для завершения посадки точ­ностью. Высота полета при посадке контролируется радиовысотоме­ром.

Рис. 1.12. Схема размещения радиомаяков КРМ и ГРМ

 

В настоящее время на различных этапах полет обеспечивают свыше 20 систем радиоэлектронного оборудования. Каждая из них представляет сложный комплекс электронных устройств. За послед­ние 20 лет радионавигационные системы в своем развитии претерпели качественные изменения и являются сегодня основными датчиками информации навигационно-посадочных комплексов ВС. С развитием радиоэлектроники непрерывно возрастает не только число радионавигационных систем и устройств, но и темпы совершенствования их эксплуатационно-технических характеристик. Стоимость электрон­ного бортового оборудования превышает 50 % стоимости ВС.

Основными направлениями совершенствования радиоэлектронного и радионавигационного оборудования являются: микроминиатюризация; стандартизация и унификация; применение дискретных методов обработки информации и ее комплексирование; применение универсальных и специализированных ЭВМ для обработки информа­ции радиосистем; системный подход.

Микроминиатюризация - одно из важнейших направлений микроэлектроники, занимающееся созданием электронных функциональ­ных узлов, блоков, устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении.

Используя достижения в области физики твердого тела, микроэлектроника решает задачи уменьшения массы, размеров, энерго­потребления не путем простого уменьшения габаритных размеров электронных элементов, а созданием конструктивно, технически и электрически связанных электронных структур (функциональных узлов), в которых объединено большое число микроминиатюрных элементов.

Стандартизация и унификация предусматривают: строгое соответствие аппаратуры Государственным стандартам; возможность взаимозаменяемости одних и тех же типов аппаратуры, изготовленных разными предприятиями; максимальное применение в аппаратуре стандартных узлов, блоков, каналов и т. д.

Применение дискретных методов обработки информации заключается в использовании таких схемотехнических решений приема и обработки сигнала, которые используют в современных вычислитель­ных машинах. Обработке сигнала в дискретных логических схемах предшествует его квантование - превращение в серии стандартных импульсов, в которых информация заложена в параметры импульсной модуляции.

Комплексирование информации предусматривает объединение информации, поступающей от разных датчиков, и последующее комплексное использование с целью повышения достоверности и корректи­ровки ошибок.

Перечисленные тенденции развития радионавигационных средств привели к тому, что в настоящее время созданы сложные электронные комплексы и многофункциональные системы, от надежной работы которых в значительной степени зависит безопасность и регулярность воздушного движения.