Всенаправленные радиомаяки типа VOR. Принцип функционирования. ЭТХ

Всенаправленные радиомаяки предназначаются для привода воздушных судов на аэродромы и для самолётовождения по воздушным трассам. Они устанавливаются на аэродромах и в определенных точках ВТ в 1 очередь в районах с высокой интенсивностью воздушного движения, в интересах обеспечения безопасности и эффективности полётов в качестве стандартной международной системы.

Всенаправленные маяки обеспечивают определение магнитного азимута ВС относительно точки расположения радиомаяка. Информация об азимутах ВС, измеренных по 2 разнесенным радиомаякам, позволяет определить место ВС, однако основное назначение всенаправленного радиомаяка-обеспечение полёта ВС на радиомаяк-от радиомаяка.

Информация, получаемая с помощью радиомаяка, отображается на борту в виде магнитного пеленга радиомаяка, связанного с азимутом ВС следующей зависимостью:

МПР=А+-180гр+б,

где б – поправка на схождение меридианов, знак + потребуется для 0≤А≤180, знак – при 180≤А≤360.

Азимут используется для определения КУР, МП, МК.

 

 

Основные эксплуатационно-технические характеристики всенаправленных маяков всех типов (за исключением точности) одинаковы и соответствуют нормам ICAO. Они работают в диапазоне108...118 МГц, в котором формируется 200 частотных каналов с разносом частот 50 кГц. При этом 160 каналов отводится для работы всенаправленного радиомаяка, 40 для работы курсовых радиомаяков систем посадки самолетов.

Дальность действия радиомаяка зависит от их целевого назначения и высоты полета. Трассовые всенаправленный радиомаяки оснащаются передатчиками мощностью 200 Вт и обеспечивают дальность действиядо 370 км (на высотах, обеспечивающих прием сигналов в пределах прямой видимости), мощность излучения передатчиков аэродромных всенаправленных радиомаяков составляет 50 Вт, дальность действия таких радиомаяков 50 км. Согласно нормам ICAO погрешности определения азимута, вносимые аппаратурой радиомаяка, не должны превышать 2°, а погрешности вследствие несовершенства бортовой аппаратуры не более 3°, результирующая погрешность при этом не превысит 3,6°.

 

При приеме сигналов всенаправленного радиомаяка VOR основной вклад в погрешность измерений вносят погрешности, обусловленные влиянием отражений от неровностей рельефа и местных предметов. Средняя квадратическая погрешность определения азимута радиомаяка составляет 0,5...1°. В системе обеспечивается опознавание всенаправленного радиомаяка. Для этого излучаемый сигнал модулируется низкочастотными колебаниями кода Морзе или речевыми позывными, выдаваемыми с запоминающего устройства или магнитной ленты. Процесс измерения азимута с помощью радиомаяка VOR изображен на рисунке.

 

В настоящее время наибольшее распространение получили всенаправленные радиомаяки VOR доплеровского типа (DVOR, DopplerVOR) и его разновидность – маяки повышенной точности их называют еще прецизионными (PDVOR, PrecisionDVOR). По принципу действия они одинаковы и аналогичны принципу действия наземных пеленгаторов доплеровского типа.

 

Сигнал, принимаемый на воздушном судне, представляет  частотно-модулированное колебание, причем начальная фаза модуляции частоты равна азимуту воздушного судна. Измеряя фазу модуляции можно определить азимут воздушного судна. Поскольку изменение частоты принимаемых сигналов, обусловлено доплеровским сдвигом, возникающим из-за движения антенны А1 относительно воздушного судна, радиомаяки получили название доплеровских. Неподвижная антенна А0 служит для излучения опорного сигнала частоты Ω, фаза которого не зависит от азимута воздушного судна относительно маяка.

Прием сигналов радиомаяка VOR на борту осуществляется навигационно-посадочным оборудованием системы «Курс-МП», в котором имеется два независимых канала, позволяющих одновременно измерять местоположение воздушного судна по двум радиомаякам. Результаты измерения отображаются с помощью двухстрелочного радиомагнитного индикатора РМИ-2Б или индикаторов аналогичного типа.

 

Радиомаяк VOR или DVOR с помощью бортового приемника обеспечивает пилота следующей информацией:

1) Индикация азимута, т.е. угла между направлением на магнитный Север и направлением «наземный радиомаяк–самолет».

2) Сторона отклонения, которая указывает, находится ли самолет слева либо справа от заданного курса (линии положения), либо точно находится на курсе.

3) Индикация «от/на», которая указывает, летит ли самолет на радиомаяк или от него. Положение самолета может быть определено по пересечению двух линий положения, которые могут быть получены переключением бортового приемника последовательно на частоты двух радиомаяков VOR или DVOR. Для получения результата необходима карта, а также знание местоположения радиомаяков VOR (DVOR) и их частотные каналы. В дополнение, радиомаяк DVOR/VOR может использоваться для «нуль-вождения» по индикатору курса либо с помощью автопилота.