Глава 3. Бортовая посадочно-навигационная аппаратура "курс мп-70"

3.1. Общие сведения

Назначение и типы систем посадки

Посадка представляет собой самый сложный этап полета ВС, поскольку при этом происходят значительные изменения режима полета, а на завершающем этапе посадки ВС должно быть выведено на весьма ограниченный участок земной поверхности - взлетно-посадочную полосу. Поэтому большая роль в обеспечении регулярности и безопасности полетов отводится радиотехническим системам посад­ки, предназначенным для обеспечения захода на посадку и посадки ВС.

Для посадки ВС гражданской авиации в настоящее время применяют упрощенные и радиомаячные системы посадки.

Радиотехнической системой посадки называют комплекс наземного и бортового оборудования, обеспечивающего непрерывную инфор­мацию о стороне и степени отклонения ВС от траектории снижения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также определение момента пролета характерных точек на траектории захода на посадку и определение расстояния до начала ВПП.

Упрощенная система посадки ОСП (оборудование системы посадки) предназначена для привода ВС в район аэродрома, пробивания облачности и снижения с посадочным курсом до установленной высоты. В состав наземного оборудования системы ОСП входят (рис. 3.1) дальний приводной радиомаяк ДПРМ, состоящий из дальней приводной радиостанции ДПРС и маркерного радиомаяка МРМ, ближ­ний приводной радиомаяк БПРМ, состоящий из ближней приводной радиостанции БПРС и маяка МРМ. Маяки ДПРМ и БПРМ размещают по оси ВПП с обеих сторон на расстояниях от ее торца, указанных на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Состав и размещение ОСП для одного направления посадки

При посадке по этой системе экипаж использует бортовое оборудование: автоматический радиокомпас (АРК), маркерный радиоприем­ник (МРП), радиовысотомер (РВ) и средства радиосвязи.

Радиомаячные системы посадки предназначены для получения на борту ВС и выдачи экипажу и в систему управления полетом информа­ции о' величине и знаке отклонения ВС от траектории снижения и для определения момента пролета характерных точек на траектории захода на посадку.

Наземное оборудование радиомаячных систем посадки создает зоны излучения, где информативные параметры сигналов (амплитуда, фаза, частота и время) изменяются при отклонении точки приема (воздушного судна) относительно траектории снижения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также зоны излучения, отмечающие определенные точки на траектории или обеспечивающие определение расстояния до начала ВПП.

Бортовое оборудование выдает в систему управления полетом и на индикаторы пилотов сигналы, пропорциональные угловым отклонениям ВС от номинальной траектории снижения, а также сигналы пролета ее характерных точек.

В соответствии с целевым назначением радиомаячной системы посадки выделяют три канала: курса, глиссады и маркерный. Каждый из каналов содержит наземное и бортовое оборудование.

Канал курса предназначен для получения информации об угловых отклонениях ВС от оси ВПП и состоит из курсового радиомаяка КРМ и бортового курсового радиоприемника КРН с устройством обработки сигналов.

Канал глиссады предназначен для получения информации об угловых отклонениях ВС от траектории захода на посадку в вертикальной плоскости - глиссады и состоит из глиссадного радиомаяка ГРМ и глиссадного радиоприемника ГРП с устройством обработки сигналов.

Маркерный канал предназначен для определения момента пролета фиксированных точек и состоит их маркерных радиомаяков МРМ и маркерных радиоприемников МРП.

Наземное оборудование радиомаячной системы посадки размещают на аэродроме относительно ВПП на расстояниях, указанных на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Размещение объектов радиомаячной системы посадки:

а — двухмаркерный вариант; б — трехмаркерный вариант

Радиомаяк КРМ излучением электромагнитных колебаний определенного вида задает в пространстве вертикальную плоскость посадоч­ного курса, которая совмещается с осью ВПП (рис. 3.3).

Радиомаяк ГРМ задает в пространстве плоскость планирования, наклонную к горизонтальной. При пересечении двух указанных плоскостей образуется линия, называемая глиссадой.

Радиомаяки КРМ и ГРМ относятся к амплитудным радионавигационным устройствам, в которых информация об угловом отклонении от линий курса и глиссады заключена в таких параметрах сигналов, как глубина модуляции М и разность глубин модуляции (РГМ).

Сигналы КРМ принимаются бортовым приемником КРП (рис. 3.4) и преобразуются в электрический сигнал постоянного тока, пропорцио­нальный угловому отклонению ΔК ВС от плоскости курса посадки, с полярностью, определяемой стороной отклонения. Сигнал АК посту­пает на вертикальную (курсовую) стрелку нуль-индикаторного прибо­ра НИП.

Рис. 3.3. Образование глиссады

Рис. 3.4. Состав и взаимодействие наземного и бортового оборудования радиомаячной системы посадки

Сигналы ГРМ в приемнике ГРП преобразуются в постоянный ток, значение и полярность которого характеризуют угловое отклонение ΔГВС от плоскости планирования (глиссады). Он поступает на горизон­тальную (глиссадную) стрелку НИП.

В момент полета ВС над радиомаяком МРМ выходной сигнал приемника МРП вызывает срабатывание звуковой и световой сигнализации. Сигнализация момента пролета МРМ позволяет определить расстояние до начала ВПП.

Классификация радиомаячных систем посадки

Радиомаячные системы посадки стандартизированы и классифици­рованы Международной организацией гражданской авиации ICAO. В основу этой классификации положена возможность захода на посадку и посадки ВС при определенных метеорологических условиях. Разли­чают системы посадки категорий I, II и III. Система категории I обеспе­чивает управление ВС при заходе на посадку до высоты 60 м при дальности видимости на ВПП не менее 800 м. Это значит, что высота 60 м является высотой принятия решения, на которой должен быть начат маневр ухода на второй круг (повторный заход на посадку) при отсутствии надежного визуального контакта с аэродромом (светооборудование и другие ориентиры) и при отклонениях ВС от траектории снижения, превышающих допустимые значения.

Система категории II предназначена для управления ВС при заходе на посадку до высоты 30 м при видимости на ВПП не менее 400 м. 'Системы посадки категории III используют для посадки ВС при значи­тельном ограничении или отсутствии видимости. Существуют три группы систем посадки категории III. Система посадки категории IIIA должна обеспечить посадку при видимости на ВПП не менее 200 м, категории ШВ - при видимости на ВПП до 50 м, категории ШС - при полном отсутствии видимости, включая приземление, движение по ВПП и рулежным дорожкам.

В гражданской авиации Союза ССР применяются системы посадки СП-50, СП-50М, СП-68, СП-70 и СП-75. Система СП-50 появилась в эксп­луатации в 1951 г. и не удовлетворяет критериям категории I, но ее внедрение привело к существенному росту регулярности и повыше­нию безопасности полетов. В 1965 г. она была модернизирована и названа системой СП-50М. Радиомаяки этой системы относятся к категории I.

В состав наземного оборудования системы СП-50М входят радиомаяки КРМ-2М, ГРМ-2М и два радиомаяка МРМ-48.

В дальнейшем появились более точные системы посадки СП-68, СП-70 и СП-75. Система СП-68 отвечает требованиям категории II и включает в себя радиомаяки КРМ-2М2К, ГРМ-2М2К и МРМ-48 или МРМ-70 и МРМ-8. Радиомаяки систем СП-50, СП-50М, СП-68 имеют одинаковый принцип работы и относятся к системе посадки СП-50.

Система СП-70 соответствует нормам категории III. В состав назем­ного оборудования входят радиомаяки КРМ-70, ГРМ-70, МРМ-70 или МРМ-В.

Система СП-75 отвечает требованиям категорий I и II. Ее наземное оборудование состоит из радиомаяков КРМ-75, ГРМ-75 и МРМ-70 или МРМ-В.

За рубежом также широко используются радиомаячные системы посадки различных типов, которые именуются обобщенным термином ILS (Instrument Landing System - системы инструментальной посадки). Радиомаяки типа STAN-8 системы ILS отвечают требованиям категории II, типа STAN-371 и STAN-37/38/38 - категории III. В состав наземного оборудования STAN-371 входят радиомаяки КРМ, ГРМ и три радиомая­ка МРМ. Оборудование типа STAN-37/38/39 содержит радиомаяки КРМ STAN-37, ГРМ STAN-38, МРМ STAN-39.

В качестве бортовой аппаратуры систем посадки на ВС гражданской авиации используется аппаратура "Курс МП-2", отвечающая требованиям категории II и "Курс МП-70" - категории III. Ее исполь­зуют как в отечественной системе посадки, так и в международной системе.

Кроме того, бортовую аппаратуру применяют для решения задач навигации ВС и используют для приема и обработки сигналов международных радиомаяков VOR (very high omnidirectional radio ragne -англ., что означает сверхвысокочастотный всенаправленный радиомаяк).

Системы СП-70, СП-75 и ILS имеют одинаковый принцип работы, удовлетворяющий стандартам ICAO. Радиомаячные системы посадки эксплуатируются в метровом диапазоне волн (MB). Канал курса работает в диапазоне волн около 3 м (108...112 МГц), глиссады - около 1 м (328...335 МГц), маркерный - 4 м (75 МГц). Они показали себя как достаточно эффективное средство обеспечения посадки ВС в сложных метеорологических условиях.

Назначение и задачи, решаемые бортовой аппаратурой

Бортовая посадочно-навигационная аппаратура "Курс МП-70" является составной частью радиотехнической системы посадки и навигации, предназначена для выполнения предпосадочных маневров и захода на посадку по сигналам посадочных радиомаяков отечественных систем посадки СП-50, СП-68, СП-70, СП-75 и международной системы ILS и обеспечения полетов по сигналам всенаправленных радиомаяков VOR международной системы ближней навигации. Она может эксплуатироваться в виде автономного навигационно-посадочного средства, информация которого непосредственно регистрируется только индикаторными приборами ВС и используется экипажем для оценки летной обстановки, и может входить в состав навигационно-посадочных и пилотажных комплексов, где ее информация используется не только для индикации, но и для автоматического управления ВС. Аппаратура может применяться как для ручного, так и для полуавто­матического и автоматического пилотирования ВС.

Бортовая аппаратура "Курс МП-70" содержит (рис. 3.5) моноблок на амортизационной раме 4, на которой размещены два устройства навигационно-посадочных УНП 3, блок встроенного контроля БВК 2 и блок питания В-502 ]; радиоприемник маркерный РПМ-70 5 на аморти­зационной раме; два пульта управления ПУ1, ПУ2 6, селектор режимов СР 7, два селектора курса СК 8. Бортовая аппаратура может работать с антенно-фидерной системой "Лилия" (самолет Як-42) или на отдельные антенны: курсо-навигационную АКН-002, глиссадную АГ-003, маркер­ные АМВ-2 или МРП-56П (маркерного радиоприемника), используемые на самолете Ту-154М.

В качестве индикаторных приборов используют индикаторы РМИ-2Б (радиомагнитный индикатор), приборы ПНП (плановый навигационный прибор) и ПКП (пилотажно-командный прибор) различных модификаций (на самолете Як-42 приборы ПКП-72-8 серий 2, 4 и ПНП-2-6М, на Ту-154М - ПКП-1 и ПНП-1).

Промышленность выпускает селекторы СР различных модификаций, что зависит от состава навигационных и пилотажных комплексов ВС. При установке на ВС самолетного дальномера СД-75 в качестве пульта управления используют пульты управления режимами ПУР. Кроме того, могут отсутствовать в комплекте аппаратуры селекторы СК (самолет Як-42), а их функцию выполняет устройство, входящее в навигационно-пилотажный комплекс ВС.

Рис. 3.5. Комплект бортовой аппаратуры «Курс МП-70»

Устройство УНП принимает сигналы маяков КРМ, ГРМ и VOR) обрабатывает их и выдает информацию на бортовые индикаторы и пилотажно-навигационные комплексы.

Блок БВК используют для контроля работоспособности аппаратуры на земле и в полете. Выпрямитель В-502 формирует напряжения питания +27 и 36 В 400 Гц для устройства УНП, блока БВК и приемника РПМ-70.

Приемник РПМ-70 принимает сигналы маяков МРМ и осуществляет световую и звуковую сигнализацию момента их пролета.

Селектор СК предназначен для установки заданного азимута линии пути при самолетовождении по радиомаякам VOR.

Селектор СР (общий для обоих устройств УНП) предназначен для выбора систем посадки "ILS-CП-50" и управления коммутацией выходных цепей устройства, а также изменения чувствительности приемника РПМ-70. Коммутацию выходных цепей осуществляют блоки коммутации, входящие в состав пилотажно-навигационных комплек­сов ВС. Пульты ПУ1, ПУ2 предназначены для настройки курсовых и глиссадных приемников устройств УНП на частоту используемого радиомаяка и управления встроенным контролем работоспособности аппаратуры.

Бортовая аппаратура (каждый из полукомплектов или оба) работает в одном из режимов "Посадка" или "Навигация" ("VOR"). В режи­ме "Посадка" ее используют в системах посадки СП-50 и ILS. В системе СП-50 она работает в комплексе с радиомаяками систем СП-50М, СП-68,в системе ILS - с маяками систем ILS, СП-70, СП-75.

В режиме "Навигация" ("VOR") бортовая аппаратура работает в комплексе с радиомаяками VOR.

В режиме "Посадка" бортовая аппаратура позволяет: определять боковое отклонение (положение) ε_к ВС в горизонтальной плоскости относительно оси ВПП, совпадающей с курсом посадки ВС по сигналам маяков КРМ; определять продольное отклонение (положение) ε_г ВС в вертикальной плоскости относительно линии глиссады по сигналам маяков ГРМ; осуществлять индикацию (световую и звуковую) пролета маяков МРМ; опознавать по позывным сигналам курсовые маяки систем СП-70, СП-75, ILS и маяки МРМ.

В режиме "VOR" бортовая аппаратура позволяет: измерять азимут AM радиомаяка VOR; определять курсовой угол КУР радиомаяка VOR при наличии информации о курсе МК воздушного судна (КУР=АМ- -МК); контролировать боковое отклонение (положение) Д ABC относительно линии заданного пути ЛЗП, проходящей через радиомаяк VOR; осу­ществлять визуальную индикацию полета "На" радиомаяк VOR и "От" него; индикацию пролета маршрутных маркерных маяков МРМ; опознавать по позывным сигналам радиомаяки VOR и маршрутные маяки МРМ.

Основные параметры бортовой аппаратуры приведены в табл. 3.1.

Значение параметров в канале
Параметр	курса	глиссады	МРМ	навигации
Диапазон частот, МГц	108,1...111,95	329.15...335	75	108,00...117,95
Число частотных каналов	40	40	3 (по частоте модуляции)	160
Чувствительность канала(входной сигнал при появлении сигнала готовности), мкВ	5	10	150 в режиме "Маршрут' и1000± 40 % в режиме "Посадка"	5
Ток отклонения(при глубине модуляции сигналомпеременной фазы 10,5 % или РГМ=9,3 %), мкА	90±10 %	79 ± 10 % при РГМ = 9,2 %	-	150 + 10 % при разности фаз 10°
Погрешность центрирования, мкА	4	5	-	-
Погрешность измерения азимута, град	-	-	-	1,5
Погрешность индикации линии заданного пути, град	-	-	-	1
Погрешность индикации КУР, град Дальность действия, км	-	-	-	2
	45	18	-	370

Таблица 3.1. Основные параметры бортовой аппаратуры