1 Метод измерения азимута, применяемый в рсбн-6с

Азимут  определяется на борту ЛА путем измерения временного интервала между моментом приема опорных импульсов, соответствующих северному направлению, и азимутальных сигналов. Для формирования начала отсчета соответствующего северному направлению меридиана, проходящего через место установки радиомаяка, используются двухимпульсные кодированные последовательности серии «35» и «36», излучаемые передатчиком опорных импульсов.

Сигналы двухлепестковой вращающейся антенны азимутального радиомаяка излучаются передатчиком азимутального сигнала, работающего в непрерывном режиме.

Измерение азимута бортовой аппаратурой РСБН-6С осуществляется цифровым способом. Результаты измерения отображаются на навигационно-пилотажном приборе НПП. Точность определения азимута зависит от степени соответствия азимутального и опорных сигналов, поступающих на вход приемника.

Так как на выходе на сигналы приемника влияют разнообразные факторы, такие, как характер диаграммы направленности антенны азимутального радиомаяка, рельеф местности, движение ЛА и др., то это отражается на точности измерения азимута.

Наличие различного рода объектов (строения, холмы) приводит к появлению отраженных сигналов, которые принимаются на ЛА одновременно с полезным сигналом. При этом определяемый азимут отличается от истинного. Искажение огибающей азимутального сигнала также приводит к ошибке измерения азимута.

2 Работа рсбн-6с при измерении азимута по структурной схеме

Определение азимута в аппаратуре РСБН-6С производится измерением времени от момента разворота вращающейся антенны маяка на север до момента ее направления на самолет, т.е. измерением временного интервала между импульсом северного совпадения и азимутальным импульсом. Это время пропорционально азимуту самолета и равно нулю при положении самолета строго на север от маяка.

Радиосигналы с наземного маяка принимаются антенно-фидерной системой самолетной системы РСБН-6С и поступают в приемник СПАД-2И на смеситель. Одновременно на смеситель подается напряжение гетеродина одной из 40 фиксированных частот, стабилизированных кварцем. Частота гетеродина определяется сигналами «КВАРЦ №» и «КОД №», которые поступают из ЩПК при полете на запрограммированный аэродром или из ЩУ при полете на незапрограммированный аэродром. На смесителе выделяются разностные частоты и по ВЧ кабелю поступают на разделительные контура (субблок УПЧ-ДФ). На этих контурах происходит выделение промежуточных частот азимутального и дальномерного тракта. Сигналы промежуточной частоты азимута (опорные «35» и «36», и азимутальный колокол) с разделительных контуров подаются в субблок УПЧ-А. В этом субблоке эти сигналы усиливаются, детектируются и поступают на субблок ФАИ и дешифратор. В дешифраторе азимутальные видеоимпульсы ослабляются входной цепью, а видеоимпульсы опорных «35» и «36» усиливаются, декодируются и формируют импульсы «оп 35» и «оп 36». Эти опорные импульсы «35» и «36» поступают в субблок измерения азимута. При их совпадении в дешифраторе вырабатывается импульс северного совпадения, который поступает в субблок ФАИ. Импульс северного совпадения используется также при проверке и регулировке нуля азимута. На входном фильтре субблока ФАИ опорные импульсы задерживаются, а азимутальные видеоимпульсы двойной колоколообразной формы проходят через фильтр, усиливаются и формируют азимутальный импульс. Передний фронт жестко связан с временным положением оси симметрии входного колоколообразного импульса. Этот импульс поступает в субблок измерения азимута. Азимутальные видеоимпульсы формируют напряжение АРУ приемника в режиме навигации.

Измерение времени между импульсом совпадения опорных «35» и «36» и азимутальных импульсов производится в субблоке измерения азимута на 15-разрядном двоичном счетчике. Этот счетчик запускается генератором измерительных меток частоты 30720 Гц.

Счетчик состоит из двух частей:

• счетчика ТОЧНО, включающего девять первых разрядов, синхронизируемых опорными импульсами «36»;

• счетчика ГРУБО, синхронизируемого импульсом «180».

Синхронизация осуществляется путам сброса счетчика в нулевое положение.

Счетчик ТОЧНО работает в пределах азимута от 0 до 10 и синхронизация его производится стробированным опорным импульсом «36» через каждые 10°. При заполнении счетчика ТОЧНО до значения азимута 10 он выдает сигнал перехода в следующий десяток, т.е. в счетчик ГРУБО.

Счетчик ГРУБО представляет собой шестиразрядный счетчик с максимальным значением азимута 360.

Стробирование импульсов «оп 36» и импульса «180» в блоке применено для повышения помехозащищенности.

Сигнал начала стробирования импульсов ОПОРНЫЕ 36 выдается в схему триггера СТРОБ 36 со счетчика ТОЧНО при заполнении его до значения 9,4. На один вход схемы УПРАВЛЕНИЯ и КОНТРОЛЬ ИМПУЛЬСОВ 36 выдается сигнал СТРОБ 36, а на второй вход поступают импульсы ОПОРНОЕ 36 с усилителя формирователя.

При совпадении опорных импульсов «36» со СТРОБОМ 36 из схемы УПРАВЛЕНИЕ и КОНТРОЛЬ ИМПУЛЬСОВ 36 выдается синхронизирующий импульс на сброс счетчика ТОЧНО. Задним фронтом этого же импульса закрывается триггер СТРОБ 36.

При одиночных пропаданиях опорных «36» (при наличии северного совпадения) сброс СТРОБА 36 производится с седьмого разряда счетчика ТОЧНО (цена 1,25).

В режиме поиска (отсутствует стробированный импульс северного совпадения) триггер СТРОБ 36 открыт постоянно.

Сигнал начала стробирования импульсов «180» поступает на триггер строба «180» с 15-разрядного счетчика при значении азимута на счетчике – 180. На один вход схемы УПРАВЛЕНИЯ и КОНТРОЛЯ поступает строб «180», а на второй вход поступают ОПОРНЫЕ 35 с усилителя формирователя. При совпадении импульсов ОПОРНЫЕ 35, строба «180» 5 – 10° и 5 – 5,3 на схеме выделяется импульс «35», который поступает на сброс счетчика ГРУБО. Задний фронт этого импульса закрывает строб «180». При наличии на схеме УПРАВЛЕНИЯ и КОНТРОЛЯ «180» импульса «180» и импульсов ОП 36, с нее выдается сигнал на схему управления и контроля азимута для формирования сигнала работоспособности субблока измерения азимута и на схему управления и контроля импульсов «36» для управления закрытием СТРОБА 36 от седьмого разряда счетчика ТОЧНО.

Субблок в режим ПОИСКА переходит при отсутствии импульсов «180», т.е. если нет положительного перепада напряжения с шестого разряда счётчика ТОЧНО (0,62).

Поступающий в субблок азимутальный импульс усиливается и поступает на схему УПРАВЛЕНИЕ и КОНТРОЛЬ АЗИМУТА. При поступлении на эту схему следующего после азимутального импульса перепада напряжения с первого разряда счетчика из схемы выдается импульс переписи в схему переписи.

В режим ПОИСКА схема управления и контроля азимута переводится при отсутствии азимутального импульса. Также при отсутствии азимутального импульса или импульса «180» схема выработки сигнала СОПРОВОЖДЕНИЕ не выдает сигнал СОПРОВОЖДЕНИЯ азимута (), поступающий в блок сопряжения. При наличии сигналов импульса северного совпадения и азимутального импульса формируется сигнал СОПРОВОЖДЕНИЕ .

При появлении импульса переписи число, записанное в счетчиках ТОЧНО и ГРУБО, переносится в запоминавшее устройство, представляющее собой 15-разрядный триггерный счетчик.

С запоминающего устройства значение азимута в параллельном двоичном коде подается в субблок преобразования блока БИАД.

Преобразователь азимута собран по двухканальной системе. Максимальное значение азимута в точном канале – 10°, в грубом канале – 360. С выхода субблока преобразования значения азимута _гр и _г выдаются в блок сопряжения в виде напряжения постоянного тока.

Для проверки работоспособности субблока при отсутствии входных импульсов служит схема встроенного контроля. При поступлении напряжения контроля (+ 27 В) на вход схемы азимутальные и опорные импульсы отключаются от входов усилителей. На вход усилителя азимута поступает положительный перепад напряжения с 15-го разряда счетчика (выход 2, цена 180). На вход усилителя опорных «36» поступает положительный перепад напряжения с 9-го каскада счетчика (цена 5). На вход усилителя опорных «35» поступает положительный перепад напряжения с 15-го разряда счетчика (выход 1). Таким образом происходит имитация всех выходных импульсов. В запоминающем регистре устанавливается азимут 180 и формируется сигнал «СОПРОВОЖДЕНИЕ ».

Из блока БИАД напряжение, пропорциональное значению азимута в грубом канале (_гр), поступает на вход датчика рассогласования грубого канала блока БС. На второй вход блока рассогласования поступает напряжение обратной связи с блока БО. Это напряжение пропорционально положению оси механизма азимута блока БО (_гр.ос.). Эти напряжения сравниваются и поступают на датчик рассогласования. На выходе датчика рассогласования блока БС получается напряжение, которое пропорционально разности:

_гр = _гр – _гр.ос..

На выходе датчика рассогласования точного канала получается напряжение, пропорциональное величине:

_Т = _Т – _Т.ОС.,

где _Т – значение азимута в точном канале блока БИАД;

_Т.ОС. – текущее значение азимута на точной оси механизма азимута блока БО.

С выхода датчика рассогласования точного канала блока БС сигнал поступает на селектор точного канала. Если _Т больше 0,5, то на выходе селектора появляется сигнал СЕЛЕКТОР ТОЧНОГО КАНАЛА АЗИМУТА (С.Т.К.).

Величины _гр и _Т поступают на селектор грубого канала. В зависимости от величины _гр и _Т на выходе селектора появляется либо сигнал _гр, либо _Т. Если _гр меньше 5, то на выходе селектора грубого канала присутствует напряжение _Т. Если _гр становится больше 5°, то через 5 секунд появляется сигнал СЕЛЕКТОР ГРУБОГО КАНАЛА  (С.Г.К.), и через 5 секунд на выходе селектора появляется сигнал _гр.

Напряжение на выходе селектора грубого канала (_гр и _Т) обозначим через _расс. Напряжение _Т с селектора грубого канала поступает на ключ. Если нет сигнала отсутствия сопровождения азимута – «СОПР.» из блока БИАД, т.е. при наличии радиоданных, напряжение _Т проходит на выход ключа.

Сигнал неисправности , формируемый при пропадании импульса «180» или азимутального импульса, запирает ключ. Напряжение _расс поступает на сравнивающее устройство. На другой вход этого устройства поступает напряжение W_ – 'Д, пропорциональное разности между азимутальной составляющей путевой скорости и линейной скоростью вращения механизма азимута 'Д из блока БО.

Разность  = _расс – (W_ – 'Д) усиливается усилителем интегрирующего привода (УИП) и в виде напряжения управления поступает на интегрирующий двигатель механизма азимута (блока БО).

Механизм вращается и с датчиков механизма снимаются напряжения обратной связи _гр.ос. _Т.ОС., которые пропорциональны положению грубой и точной осей механизма, а ' пропорциональное скорости вращения механизма.

Напряжение _гр.ос. и _Т.ОС. поступают на входные датчики рассогласования и таким образом осуществляется слежение механизма за значениями азимута (измеренными блоком БИАД – слежение по положению). При больших _гр (больше 5) слежение идет по грубому каналу с максимальной скоростью. Когда _гр становятся меньше 5, отработка продолжается в точном канале со скоростью, пропорциональной величине _грД. При этом азимут, отработанный на механизме блока БО, отличается от азимута, измеренного в блоке БИАД, не более чем на определенную допустимую величину.

Угловая скорость изменения азимута в механизме азимута ' умножением на дальность (в механизме дальности) приводится к линейной скорости. На сравнивающем устройстве производится сравнение линейной скорости изменения азимута в механизме блока БО ('Д) с азимутальной составляющей воздушной скорости. Из разности этих величин вырабатывается поправка U_. Эта поправка поступает в суммирующее устройство, в котором складывается с азимутальной составляющей V_в, поступающей с раскладчика воздушной скорости (механизма КУР блока БС).

На выходе суммирующего устройства получается азимутальная составляющая путевей скорости W_, которая равна:

W_ = V_ + U_

Поправка U_ устраняет ошибки вычисления за счет ветра и за счет инструментальной погрешности.

Если имеется сигнал СОПРОВОЖДЕНИЕ  и отсутствует сигнал РСБН, т.е. исправны радийная и автономная системы, то отработка азимута на механизме осуществляется за счет радио и автономных данных (режим сопряжения).

При этом вычисляется поправка U_.

Напряжение на выходе усилителя интегрирующего привода составляет

 = _расс – (W_д – 'Д)

Если в блоке БС формируется сигнал РСБН (при отсутствии сигналов готовности система СВС и СКВ), то автономные данные отключаются и поправка U_ списывается до нуля. Отработка азимута происходит лишь за счет радиосредств (режим РСБН). На выходе УИП напряжение будет равно значению

 = _расс – 'Д

При отсутствии сигналов РСБН и СОПРОВОЖДЕНИЕ  радиоданные отключаются (ключ в блоке БС запирается) и отработка идет по автономным данным (режим автономного счисления).

Счисление азимута производится интегрированием азимутальной составляющей воздушной скорости, поступающей из СВС.

Рассогласование на выходе интегрирующего привода будет равно

 = W_ – 'Д

Вычисление поправки прекращается. Существующее значение медленно списывается до нуля (в течении времени списывания поправки производится корректирование воздушной скорости).

После «обнуления» поправки счисление азимута происходит с возрастающей ошибкой. Если имеется сигнал СОПРОВОЖДЕНИЕ  из БИАД и отсутствуют сигналы СЕЛЕКТОР ТОЧНОГО КАНАЛА  и СЕЛЕКТОР ГРУБОГО КАНАЛА , то вырабатывается сигнал ИСПРАВНОСТЬ .

Через 3-5 секунд после пропадания сигнала СОПРОВОЖДЕНИЕ  или появления одного из 2-х сигналов сигнал ИСПРАВНОСТЬ  снимается. Сигналы ИСПРАВНОСТЬ  и ИСПРАВНОСТЬ Д поступают на схему формирования сигнала РАЗРЕШЕНИЙ КОРРЕКЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ (Разр. корр. БВН). Этот сигнал выдается при наличии обоих сигналов на входе схемы.

Из сигнала РАЗРЕШЕНИЕ КОРРЕКЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ на схеме задержки формируется сигнал РАЗРЕШЕНИЕ КОРРЕКЦИИ, который снимается через 140 секунд после пропадания сигнала РАЗРЕШЕНИЕ КОРРЕКЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ.

При переключении кнопок на ЩУ и ЩПК формируется сигнал ОТКЛОНЕНИЕ ЗАДЕРЖКИ, который отключает задержку сигналов ИСПРАВНОСТЬ , ИСПРАВНОСТЬ Д, РАЗРЕШЕНИЕ КОРРЕКЦИИ.

На валу механизма азимута находится раскладчик координат самолета, получающий напряжение питания, пропорциональное текущему значению дальности. На выходе раскладчика имеются прямоугольные координаты самолета относительно маяка X_р и Y_р.

На валу механизма имеется также дифференциальный сельсин. На его трехфазную обмотку поступает текущий курс полета ₀ или _n. С другой обмотки сельсина снимается напряжение, соответствующее курсовому углу радиомаяка (КУР).

Напряжение рассогласования сельсина приемника пропорционально разности между значением КУР и положением оси КУР механизма. Оно усиливается и поступает на двигатель механизма КУР. В результате на оси механизма отрабатывается значение КУР.

На валу этого механизма расположен раскладчик воздушной скорости V_n, поступающий из СВС.

На выходе раскладчика механизма КУР блока БС получаются азимутальная (тангенциальная) V_ и дальномерная (радиальная) V_д составляющие воздушной скорости.

Методическую разработку составил начальник цикла-ст.преподаватель

подполковник Ю. Г. Кручек