Майор-инженер О. Николски

Системата за наблюдение и навигация, инсталирана на изтребители F-16, съдейки по докладите на чуждестранната преса, е предназначена да осигурява въздушна навигация ден и нощ при различни метеорологични условия, откриване на цели и измерване на техните параметри, използване на въздушно-десантни оръжия за въздух и наземни цели, автоматичен контрол на работата на оборудването и решаване на някои други специални проблеми. Той е изграден на базата на централен компютър и включва: радарна станция AN / APG-66, система за наблюдение 666, инерционна навигационна система SKN-2416, компютър за аеродинамични параметри и контролен панел. Въпросникът на навигационната радиосистема за къси разстояния TAKAN AN / ARN-118 и радиовисотомерът AN / APN-194 се използват като спомагателни навигационни устройства. Информацията, необходима за пилота, се показва на индикатори, разположени на предния панел с инструменти и на фона на предното стъкло на пилотската кабина. Взаимодействието на отделните блокове на системата се осъществява чрез мрежата за предаване на сигнала с уплътняване, за което тези блокове имат съответни крайни устройства.
Централният компютър M362 ("Mazhik 362F") има софтуерно управление и е изграден върху микросхеми от средното ниво на интеграция. Капацитетът на паметта на машината е 32 хиляди 16- или 32-битови думи, времето на работния цикъл е 1,2 μs, теглото му е 9 кг, размерът на корпуса е 500Х125Х195 мм. Той използва езика JOVIAL / LZV. Компютърът е свързан с компютър за параметри на въздуха, различни сензори и индикатори на изтребителя F-16. Основната му функция е интегрирането и трансформирането на данни, идващи от различни сензори на системата за наблюдение и навигация. Машината съхранява информация за неизправности в основните блокове на системата, които се появяват по време на полета. След полета тази информация може да бъде извлечена от устройство с памет и показана на индикатор, разположен на таблото на самолета.
Многофункционалният импулсно-доплеров радар AN / APG-66 е предназначен за търсене, откриване, автоматично проследяване при всякакви метеорологични условия, както и за измерване на параметрите на въздушните цели на обхват до 45 км и обхвата и скоростта на сближаване с визуално видими наземни цели.
Станцията има следните режими на работа: търсене на въздушни цели, тяхното автоматично проследяване, близък въздушен бой, изследване на земната (водна) повърхност с конвенционален лъч, проучване на земната (водна) повърхност със заострено (доплерово стесняване) лъч, съхраняващ изображението на земната повърхност, точно измерване на разстоянието до визуално видими наземни цели и навигация (с помощта на маяк). Антенното устройство, което представлява фазирана антенна решетка с плосък прорез, осигурява азимутно зрително поле над 120 °. В този случай е разрешено автоматично сканиране на лъча на антената в секторите 20, 60 и 120 °. При кота изгледът е възможен в рамките на 120 °, а в автоматичен режим зоната е стеснена до 3, 6 или 12 ° (по преценка на пилота).
Чуждестранната преса отбелязва, че в процеса на създаване на този радар, за разлика от разработките на предишните станции, са били приложени следното: нов метод за намаляване на страничните лобове, дължащ се на фазирана антенна решетка с волноводни прорези, в резултат на което нямаше нужда от компенсационен канал; принцип на модулен дизайн; методи за изчисляване на ъгловата скорост на зрителната линия с помощта на компютъра на станцията (вместо обичайния метод за измерване с помощта на жироскопи); електрически мотор за задвижване на антената; Изходният етап на предавателя съдържа тръба с пътуваща вълна с въздух, а не конвенционално течно охлаждане.
Когато се открият въздушни цели, летящи с излишък, станцията работи в импулсен режим, а нисколетящите цели - в импулсно-доплер режим. И в двата случая пилотът ръчно ангажира избраната цел. За близък въздушен бой обикновено се задава зрително поле 20X20 ° (възможни са и 10X10 ° или 40X40 °), като същевременно се търси и заключва автоматично целта, която е най-близо до боеца, започвайки от разстояние 9 км. В допълнение, пилотът може да улови всяка друга цел ръчно и след това се проследява автоматично в импулсно-доплеров режим. Измерените координати и скоростта на сближаване с целта се подават в централния компютър за изчисления за използването на избраното оръжие.
В режим "въздух-повърхност" се извършва точно измерване на наклонените диапазони до визуално видими наземни цели и скоростта на приближаване с тях, с последващо прехвърляне на тези данни към централния компютър. Ако географските координати на целите са известни, пилотът може да ги въведе в паметта на компютъра, за да покаже на индикатора площта на терена, съответстваща на позицията на целта. За да се получи подробно картографиране на терена, радарът се превключва в режим на остър лъч, при който разделителната способност в ъглови координати в сектори от + 15 до + 45 ° се подобрява повече от 4 пъти поради стесняване на антенния лъч с помощта на специални обработка на доплеровите компоненти на сигнали, отразени от различни части на терена в рамките на този лъч. За да се увеличи стелт, е осигурен режим за съхраняване на изображението на земната повърхност, при който радарният предавател е изключен, а изображението на терена, получено преди изключването му, се съхранява на индикатора. Местоположението на самолета се обозначава със специална маркировка, контролирана от инерционната система на самолета.
Според съобщенията в чуждестранната преса станцията може да открива и повърхностни цели: когато морето е до 5 точки, се използва импулсен режим, а над него - импулсно-доплер режим.
Прицелната система тип 666 показва полетна и навигационна информация и генерира данни, необходими за визуална употреба на оръжия. Той включва: индикатор, показващ данни на фона на предно стъкло със 127-милиметров обектив; компютър (капацитет на паметта от 16 хиляди думи), който показва символи и знаци на индикатора за използване на оръжия в режимите "въздух-въздух" и "въздух-повърхност"; контролен панел, който ви позволява да избирате режими на работа, да регулирате яркостта на символите на индикатора и да задавате целевия обхват на крилото; електромеханично устройство с жиросензор за измерване на ъгловите скорости на зрителната линия. Калкулаторът изчислява траекторията на полета на снаряда при стрелба от оръдие до превантивна точка, разрешените зони за изстрелване на ракетата-носител Sidewinder и точката на удара при бомбардиране, изстрелване на неуправляеми ракети и изстрелване на оръдие по наземни цели.
Принципът на действие на мерника се основава на изчисляване на траекторията на снаряда, като се вземат предвид данните за хода, терена и ролката на самолета, получени от инерционната навигационна система, както и влиянието на гравитацията, аеродинамичното съпротивление и ъгъл на атака на снаряда. Получената траектория под формата на светеща линия се проектира върху индикатор с маркиран обхват под формата на малки напречни тирета, чиято дължина е еквивалентна на обхвата на крилата на вражески самолет на определено разстояние, което позволява на пилота да визуално преценете обхвата. Смята се, че в този случай не е необходимо да се правят сложни изчисления, които отчитат маневрирането на целта, за да се изчисли оловният ъгъл. Пилотът трябва да предвиди възможна маневра на целта и да управлява самолета така, че да удари изчислената траектория в момента, в който оръдието започне да стреля.
В случай на автоматично проследяване на целта с помощта на радара, мерникът получава данни за обсега до него, а на индикатора се появяват прицел и централна маркировка, насложени върху изчислената траектория. Пилотът продължава да пилотира самолета, както и преди, но в същото време на решетката той определя точно каква част от траекторията трябва да бъде наложена на целта. Маневрирайки по азимут, той трябва да държи целта на траекторията и да открива огън в момента на подравняването. Тъй като възможностите за стрелба на съвременните самолети в маневрена въздушна битка са много ограничени, за да се увеличи вероятността от удар, пилотът на изтребител F-16 стреля в превантивна точка. Умението на пилота се определя от неговите умения да държи целта на изчислената траектория между съответните марки за разстояние в момента на започване на стрелбата. Довеждането на зрението до готовност за работа се извършва почти моментално. Недостатъците на гледката, чуждестранните експерти включват невъзможността за нейното функциониране през нощта и в мъгла, както и значително намаляване на обхвата по време на дъжд и в присъствието на околоземна мъгла.
Инерционната навигационна система (INS), инсталирана на борда, е основната за извършване на навигационни изчисления. Позволява изчисляване на мъртвите с точност 1,85 км за 1 час полет, измерване на курса, ролка, терена, наземна скорост и вертикално ускорение на самолета. В допълнение, той може да се използва за определяне на лагера и обхвата на няколко предварително избрани цели или точки. Има два начина за излагане на системата преди полета: нормален (продължителност 15-25 минути) и ускорен (3-5 минути). В последния случай грешката при измерване на позицията на самолета се увеличава до 5,5 км на час полет.
Радионавигационната система с малък обсег на действие TAKAN, чийто запитател е монтиран на борда на изтребителя, се използва за корекция на INS поради по-точното позициониране на разстояния, които не надвишават 550 км от наземната станция. Позволява ви да измерите обхвата и да определите местоположението с точност 50-200 m, независимо от времето на полета, и азимута - с точност 1 °. В допълнение, системата осигурява определяне на разстоянията между въздухоплавателните средства при полет в формация. Обхватът на работните му честоти (960 - 1215 MHz) е разделен на 252 канала, времето за измерване е 3 s.
Според американски експерти системата за наблюдение и навигация, инсталирана на F-16, не предоставя напълно възможността да изпълнява задачите, които командването на ВВС на САЩ поставя за съвременните изтребители от този клас. Следователно, в момента, като част от програмата за поетапно усъвършенстване на изтребителя, системата се модернизира. В същото време се очаква значително да подобри възможностите на бордовия радар и да подобри оборудването на пилотската кабина на изтребителя, за да се осигури възможността за използване на нови ракети-носители AMRAAM за всякакви метеорологични условия с радарна насочваща глава, както и като нови боеприпаси за поразяване на малки наземни цели. Освен това се разглежда възможността за инсталиране на допълнително бордово оборудване за сателитната навигационна система NAVSTAR, съвместната тактическа система за разпространение на информация JI-TIDS, както и прицелното и навигационното устройство LANTIRN.
Плановете за модернизация на радарите осигуряват по-специално увеличаване на обхвата на действия чрез увеличаване на мощността на излъчване при запазване на размера на предавателя и въвеждане на няколко допълнителни режима на работа, включително: с висока честота на повторение на импулса, проследяване на въздушни цели на преминаване, 64-кратно стесняване на доплеров лъч, индикация и проследяване на нискоконтрастни наземни движещи се цели, осигуряващи придържане към терена при летене на ниска и изключително ниска височина. Това трябва да стане чрез използване на по-мощна лампа с пътуваща вълна в предавателя, работеща при високи, ниски и средни честоти на повторение на импулсите, инсталиране на специален програмируем процесор с увеличена скорост и капацитет на паметта и разработване на нов математически софтуер.
В процеса на модернизация на оборудването на пилотската кабина се планира да се инсталира индикатор с дифракционна (холографска) оптика (фиг. 1), чието зрително поле е 2,5 пъти по-голямо от това на съществуващото, което трябва значително да се подобри условията за откриване на малки наземни цели при полет на ниска надморска височина през нощта с използване на устройството LANTIRN и осигуряват индикация на IR изображението на терена и символите за обозначаване на целите по време на полети в режим на проследяване на терена.
Инсталирането на оборудването на системите NAVSTAR и JITIDS, както посочва чуждестранната преса, значително ще увеличи възможностите за навигация и определяне на целта, тъй като точността на определяне на позицията на самолета ще достигне 10 м, независимо от времето на полета, надморска височина и точка на маршрута, а обхватът на откриване на въздушни и наземни цели при използване на данни от системата AWACS ще бъде няколкостотин километра.
Устройството за насочване и навигация LANTIRN, според чуждестранни експерти, ще осигурява откриване, разпознаване и автоматично проследяване на малки по размер мобилни наземни цели денем и нощем, в условия на околоземна мъгла и тънка мъгла на разстояние до 5 км , както и навигация при проследяване на терена на малки и изключително малки височини (30-60 м). Оборудването на устройството се планира да бъде поставено в два висящи контейнера. Предполага се, че включва инфрачервена перспективна система, лазерен обозначител, малък радар за проследяване на терена и изчислително устройство. IR системата ще има два сензора: единия с широко зрително поле за получаване на изображение на терена върху индикатора със символи за обозначаване на целта и проследяване на терена и с тесен за откриване, идентифициране и автоматично проследяване на малки големи наземни цели. Най-трудно е разработването на устройство за обработка на сигнали, което автоматично ще открива потенциални цели и ще ги класифицира по тип в реално време.
Очаква се модернизацията на системата за наблюдение и навигация на изтребителя F-16 да приключи в средата на 80-те години. В резултат на това, според американски експерти, бойните възможности на самолета трябва да се увеличат при провеждане на маневрени въздушни битки и атаки върху малки наземни мобилни и неподвижни цели.
По-специално, точността на въздушната навигация ще се увеличи както през деня, така и през нощта при различни метеорологични условия, възможностите на бордовото оборудване за търсене и откриване на въздушни и наземни цели, точността на определяне на техните координати и други параметри, както и тъй като използването на оръжия ще се увеличава. В същото време автоматизацията на процесите на управление на полета и оръжията ще позволи на пилота да обърне повече внимание на проследяването на тактическата ситуация.

Навигационен комплекс се разбира като набор от бордови измервателни уреди и компютри, които позволяват да се определи позицията и скоростта на самолет (кораб) спрямо Земята. Нито един от съществуващите навигационни измервателни уреди не може да реши напълно тези проблеми, тъй като всеки от тях поотделно не осигурява необходимата точност, устойчивост на шум или надеждност.

Задачите, решавани от навигационния комплекс, са разнообразни. Сред тях едно от най-важните е мъртвото отчитане, което осигурява непрекъснато измерване на координатите на обекта. Основният недостатък на числовите системи е влошаването на точността на определяне на координатите с увеличаване на времето за работа.

Следователно, за да се получи необходимата точност, цифровите координати трябва непрекъснато или периодично да се коригират въз основа на информация, идваща от радиотехнически измервателни уреди, т.е. да се извършва сложна обработка на данни.

Блоковата схема на типична навигационна система на самолета е показана на фиг. 22.20. Този комплекс се основава на инерционна навигационна система (INS) на жиростабилизирана платформа. Той измерва както ъгловото положение на въздухоплавателното средство (наклон, наклон, ъгли на наклон и техните производни), така и компонентите на ускорението и скоростта. Скоростта на самолета също се измерва с помощта на DISS и сензор за въздушна скорост, който е част от системата за въздушен сигнал (ATS). Системата за насочване се използва като спомагателна система за насочване. Надморската височина и скоростта на нейното изменение се измерват с помощта на радиовисотомери (RW). Сигналите на тези устройства се обработват в изчислително устройство, което е част от разпределена бордова изчислителна система. Като системи за коригиране на координатите на местоположението на въздухоплавателното средство, данни от радиоинженерни системи на RSBN с малък обсег на действие и далечни разстояния (RSDN) (като Omega, Loran-S или системи, използващи спътници), бордови радари, корелационни екстремни системи и данни, получени от изхода на други измервателни уреди, например астрономически ориентири, оптични или електронно-оптични прицелни устройства.

В навигационните системи с по-висока степен на интегриране на оборудването се използват обратни връзки (показани на фиг. 22.20 от пунктирани линии). Поради тези връзки се осигуряват корекция на позицията на жироплатформата на INS, предварителна настройка на DISS според данните на сензора за скорост на въздуха или INS, инсталиране на прицелни устройства на очакваното местоположение на ориентири и др. Тъй като системите включени в навигационния комплекс определят навигационните параметри в собствената си координатна система, в Алгоритмите на навигационно изчислителното устройство предвиждат процедура за преизчисляване на данните от тези системи в основната координатна система, в която се извършва изчислението на мъртвите.

Навигационният комплекс е неразделна част от полетно-навигационния комплекс (PNK), който също включва автоматична система за управление на самолета и система за индикация и показване на информация за полета и навигацията. PNK е предназначен за навигация и пилотиране на самолети на всички етапи на полета. Обхватът от задачи, решавани от PNK, в допълнение към непрекъснатото определяне на координатите на местоположението на въздухоплавателното средство, мъртвото отчитане и неговата корекция, включва програмиране на маршрута на полета, изчисляване и предаване на контролни сигнали към ACS, издаване на информация за системи за показване и индикация, автоматично наблюдение на изправността на бордовите устройства и PNK системи, както и автоматично стабилизиране и управление на самолета във всички режими на полет.

Навигационните комплекси на морските плавателни съдове имат подобна структура. На фиг. 22.21 е показана блок-схема на интегрирания навигационен комплекс "Data Bridge" на норвежката компания "Norcontrol", предназначен за автоматизиране на навигацията и избягване на сблъсъци. Мъртвото отчитане в този комплекс се извършва според данните от дневника и жирокомпаса. Навигационни системи Decca (непрекъсната корекция в крайбрежната навигация), Omega, Loran-S, както и сателитната навигационна система Transit се използват като системи за корекция на координатите на позицията.

Бордовият компютър изпълнява съответните алгоритми за преобразуване на координати и сложна обработка на информация от всички сензори за навигация, а също така генерира необходимите сигнали за автоматични системи за управление на движението на плавателния съд и система за индикация и показване на ситуацията в навигацията ■ площ. Радарното изображение, получено от корабния радар, също се въвежда в системата за показване.

Запишете уравнението за вектор-матрица на линейния оформящ филтър, който симулира траекторията на движещ се обект, и начертайте неговата блокова диаграма.

Как можете да опишете маневрирането на движещи се обекти?

В какви случаи уравнението на обектните измервания ще бъде линейно?

Кога резултатите от теорията на оценките на параметрите могат да бъдат използвани за решаване на проблема с филтрацията?

По аналогия с уравнения (22.21), (22.22), получете уравнението за оценка на параметрите на квадратична траектория и изчертайте блокова диаграма на съответния неповтарящ се филтър.

Какъв е ефектът от разминаването на оценките в повтарящите се филтри и по какви начини може да се предотврати?

Използвайки изрази (22.45), (22.46), намерете матрицата на прехода на дискретна система, при условие че съответната непрекъсната система има матрицата

Запишете израза за корелационната матрица на филтриращи грешки за разширената система, описана от уравнения (22.52), (22.53).

Посочете основното условие, при което интеграцията на две измервателни системи е ефективна.

Какъв е принципът на неизменността в комплексирането и как се прилага при използване на методи за софтуерна обработка?

ДЪРЖАВНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ НА ВИСШИЯ

ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ "ДЪРЖАВЕН ЕВРОПЕЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ САМАРА

кръстен на академик С.П. КРАЛИЦА "

P.G. Шабалов,

В И. Соловьов,

E.F. Галкин

Навигационни системи

САМАРА 2006

3Министерство на образованието и науката на Руската федерация

АГЕНЦИЯ ЗА ФЕДЕРАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

ДЪРЖАВЕН ЕВРОПЕЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ САМАРА

кръстен на академик С. П. КОРОЛЕВ

P.G. Шабалов, В.И. Соловьов, Е.Ф. Галкин

Навигационни системи

Урок

САМАРА 2006

S.P. Шабалов, В.И. Соловьов, Е.Ф. Галкин. Навигационни системи: Учебник. надбавка. Самар. държава космическа. un-t. Самара, 2006, 84 с.

Този урок представя информация за навигационната система на базовия самолет МиГ-29, разглежда общите характеристики, ролята и мястото в системите за захранване на самолетите, както и принципа на работа и дизайна на тези системи. Основното внимание се обръща на разглеждането на въпроси от теорията на изграждането на навигационните системи, което обяснява принципа на действие, разглеждат се основните характеристики и процеси на физическите явления, възникващи по време на работата на системата. Урокът също така описва дизайна, основните технически данни, експлоатационните правила и взаимодействието с други системи на навигационната система на самолета МиГ-29.

Това ръководство е предназначено за студенти, обучаващи се във военния отдел на SSAU. И е предназначен за университетски студенти, обучаващи се по специалностите за военна регистрация на ВВС.

Публикувано по решение на редакционно-издателския съвет на Самарския държавен космически университет, носещ името на академик С.П. Кралица

Рецензент: Г.И. Леонович, М.Н. Ковалев

ISBN © Самарски щат

аерокосмически университет, 2006

Символи …………………………………………………… 5

Предговор …………………………………………………………… 7

Въведение ……………………………………………………………………… 8

1. Навигационни системи (NS)

1.1. Задачи и методи за навигация ……………………………………… ..… 11

1.2. Навигационни координатни системи (SC) …………………… .. …… 12

1.3. Системи за изчисляване на мъртви въздушни доплери ………… ..… ..22

2. Инерционни навигационни системи (INS)

2.1. ANN - обща информация, принципи на изграждане ………………… .... 24

2.2. Принципът на работа и методическите грешки на акселерометрите ... ..................... 27

2.3. Класификация, принципи на конструкцията и действието на жиростабилизаторите ………………………………………… ... ……. 35

3. Инерциална вертикална позиция (ICV)

3.1. Система "IKV-1": предназначение, алгоритми на функциониране,

състав и режими на работа ………………… .. ………. ………………… 39

3.2. Режим на първоначална изложба на IKV-UV и TV ... ……………………… .43

3.3. Режими на работа на ICV …………………… ..... ……………………… .50

4 Навигационни системи CH-29

4.1. Обща информация за навигационния комплекс, тип СН-29 ……… ..57

4.2. Информационен комплекс от вертикални и курсови IK-VK-80 ... ... ... ... 60

4.3. Начини на подготовка (изложба). Ускорена изложба ……… ........ 64

5. Режими на работа на IK-VK-80.

5.1. Нормална изложба (HB). Режим на рестартиране (RPZ) ...... 71

5.2. Режими на работа на хоризонтални канали ………………… ... …… ..74

5.3. Режими на работа на курсовите канали ………………………………… ..… .77

5.4. Характеристики на работа на IK-VK-80 ………………………… ..… ..80

Списък на използваните източници …………………………………… .84

Легенда

ANU - автоматично устройство за навигация

AOr - азимут на ориентир

BC - коригиращ блок,

BUG - Жироусилвател

BTsVM - вграден цифров компютър

GB - жироблокове

GVK - жирофлекс

HPK-жирокомпас

GSP - жиростабилизирана платформа

DS - стабилизационен двигател

ЗК - генератор на направление

ID - индукционен магнитен сензор за посока

IKV - инерционни вертикални направления

IPM - начална точка на маршрута

KM - корекционен механизъм

KPM - крайна дестинация на маршрута

LA - самолет

LZP - линии на даден път

MK - магнитна корекция

MS - седалка на самолета

NOM - първоначален ортодромен меридиан

NPUO - ъгъл на ортодромия

NRK - външна (външна) ролкова рамка

NS - навигационна система

OE - ортодромен екватор

OM - ортодромен меридиан

P - целеви лагер

PC - контролен панел

PND - панел за въвеждане на първоначални данни

PNK - полетни и навигационни комплекси

RSBN - радиосистема за навигация с малък обсег

RK - радиокоми

RPZ - Режим на рестартиране

SVS - въздушна сигнална система

SC - координатни системи

ACS - система за автоматично управление

TV - точна изложба

UD - ъгъл на завиване

UV - ускорена изложба

Предговор

По време на полета пилотът трябва ясно да се ориентира в пространството, за да изпълни възложената задача. За да се определи положението на самолета в космоса, е необходима определена система, която да определя положението на самолета спрямо земната повърхност, както и ъгловото положение на самолета в избраната координатна система. Тези задачи се решават напълно от различни видове невронни мрежи.

NS е тясно свързана с други въздухоплавателни системи и комплекси и използва електрически сигнали, пропорционални на параметрите на околната среда, получени от други системи и сензори (SHS, DISS, RSBN).

Без тази система е немислимо да летиш със съвременни самолети. И с помощта на усилията на разработчиците той органично се вписва в електрическото оборудване на самолетите.

Урокът ще ви помогне да разберете общия принцип на изграждане на NS и да проучите подробно конкретни системи (IKV-1, IKV-UV, SN-29, NK-VK-90, IK-VK-80).

Това ръководство за обучение е разработено по такъв начин, че от една страна да станат ясни основните тенденции в развитието на Народното събрание и да бъдат проучени системите, които в момента се използват в редиците на въоръжените сили на Руската федерация подробно. Наръчникът съдържа цялата необходима информация за подробно запознаване с тази тема.

Въведение

Полетът на самолет по даден маршрут извън видимостта на Земята е възможен само чрез инструменти, които биха могли да покажат положението на самолета спрямо хоризонта и да определят неговия ход и координати в координатна система, свързана със Земята. В този случай понятия като траектория и маршрут на полета са много важни.

Линията на движение на самолета в космоса се нарича траектория, а проекцията на траекторията върху повърхността на Земята се нарича маршрут на полета.

Положението на самолета спрямо хоризонта и хода му се определят от инструменти, които заедно образуват един полетен и навигационен комплекс.

Навигационните системи са централизирани устройства, които съчетават индукционни (магнитни), жироскопични, астрономически и радиотехнически средства за измерване на параметри на полета. В навигационните системи процесът на коригиране на грешките на отделните сензори на компаса е автоматизиран и общото ниво на грешки е намалено до минимална стойност; динамичните свойства на системата от курсове като цяло се подобряват и анализът на изходната информация се улеснява. Те имат повишена устойчивост на шум и имат достатъчна автономност при използване.

Целта на авиационната навигация е да отведе самолета в даден момент до дадена точка в космоса. От това можем да заключим, че навигацията е наука за методите и средствата за управление на подвижни обекти. Основната задача на навигацията е да определи координатите на местоположението на обекта.

Понастоящем навигационните проблеми се решават главно чрез позиционния метод и метода за изчисляване на мъртвите.

Позиционният метод се състои в определяне на координатите на местоположението на въздухоплавателното средство от геометрични съотношения според измерените разстояния и ъгли на относително положение на самолета и известни точки (ориентири, радио маяци, осветителни тела). Методите за астрономическа, радиотехническа навигация, както и визуална ориентация се основават на този метод.

Мъртвото отчитане се състои в изчисляване на траекторията на самолета чрез измерване на величината и посоката на неговата скорост и координатите на началната точка на движение. Измерватели на скоростта на въздуха, доплерови скоростомери и инерционни навигационни системи могат да се използват за измерване на скоростта на самолета. Посоката на движение на самолета се определя с помощта на насочващи устройства. В зависимост от вида на използваните измервателни уреди има методи за насочване-въздух, насочване-доплер и инерционни методи за изчисляване на мъртвите.

В този раздел трябва да се отбележи, че една от най-важните роли при решаването на навигационния проблем се играе от жироскопичните инструменти. Положението на самолета спрямо хоризонта и хода му се определят от жироскоп с три степени на свобода. Посоките на оста на симетрия на такъв жироскоп и осите на неговия кардан се избират в зависимост от предназначението на устройството. И така, в устройства, предназначени да определят позицията на самолета спрямо хоризонта, оста на симетрия на жироскопа е подравнена с вертикалата, а осите на кардана са зададени хоризонтално.

Широкото използване на тристепенния жироскоп върху самолети се дължи на способността му да показва незабавно промени в положението на самолета в космоса. Това свойство на жироскопа се основава на запазване на позицията му в пространството, когато самолетът се завърти.

Тристепенните жироскопи с и без корекция са едни от първите жироскопски устройства, намерили широко приложение в авиационната практика. Други жироскопски устройства, които също се използват отдавна в практиката, са двустепенни жироскопи - пътепоказатели за измерване на ъгловата скорост на въртене на самолет по трасето.

Както тристепенните, така и двустепенните жироскопи се използват за първи път на самолетите като индикаторни инструменти, след което с появата на автопилотите те започват да се използват широко в тях като чувствителни елементи. За да изпълняват тези функции, жироскопите са оборудвани със сензори, които преобразуват ъгловите движения на самолета и жироскопа в сигнали за електрически ток или разлика в налягането.

С развитието на самолетите стана необходимо да се създават платформи, които да поддържат позицията си в космоса непроменена, независимо от въртенето на самолета или ракетата, на която са инсталирани. На практика най-подходящите за тези цели се оказаха жиростабилизирани платформи. Такива жиростабилизирани платформи, използващи, като правило, няколко жироскопа, напоследък са широко разпространени в самолетите.

Навигационните системи на съвременните самолети са сложни, тоест те се състоят от редица взаимосвързани подсистеми, които прилагат различни методи и методи за навигация.

1. НАВИГАЦИОННИ СИСТЕМИ (NS)

1.1. Навигационни задачи и методи

Разграничаване на общи и специфични навигационни задачи.

ОБЩАТА задача на навигацията (задачата на аеронавигационната навигация) е да гарантира, че въздухоплавателното средство се движи до определена точка, по дадена траектория, за определено време и с необходимата точност. Решаването на този проблем се извършва с помощта на летателни навигационни системи (PNK).

ЧАСТНА навигационна задача е да се изчислят текущите координати на местоположението на самолета. Този проблем се решава от навигационни устройства и системи, които определят позицията на самолета (MS), тоест координатите на проекцията на центъра му на маса върху повърхността на Земята.

За определяне на местоположението на самолета се използват следните методи: 1) общ и сравнителен; 2) позиционен; 3) мъртво отчитане.

1) Изследвателно-сравнителният метод се състои във визуално или автоматично сравнение на наблюдавания терен или част от небето с географска или звездна карта. Най-простото изпълнение на този метод се състои във визуални наблюдения на пилота (екипажа) извън кокпита (особено в режим на кацане) и екраните на наблюдаваните въздушни радарни станции.

2) Позиционният метод се състои в изчисляване на координатите на самолета от геометрични съотношения, когато първоначалната информация е диапазони, азимути (лагери) или ъгли на насочване към точки на земната повърхност с известни координати или височини и азимути на звездите, наблюдавани от самолетът. Този метод се използва в радионавигацията на къси и дълги разстояния, както и при прилагането на астрономически средства.

3) Методът за изчисляване на мъртвите се състои в интегриране във времето на ускорението или скоростта на центъра на масата на самолета.

Мъртвото отчитане се извършва на базата на въздушни (аерометрични), доплер и инерционни методи за навигационни измервания.

При тези методи се използват само бордови технически средства, следователно те са автономни, т.е.независими от работата на наземното оборудване.

Напоследък корелационно-екстремални навигационни системи, базирани на сравнението на определено физическо поле на Земята в точката на местоположението на самолета със съответната карта, съхранена в паметта на бордовия цифров компютър (бордови цифров компютър), се развиват бързо напоследък. Практически всички физически полета на Земята могат да се използват в тези системи: релефи, магнитни, термични, гравитационни и др. Изборът на полето се определя от неговото изследване и стабилност. Чрез сравняване на полевата карта в бордовия компютър с информацията на измервателния уред от същото поле се открива екстремума на корелационната функция, чрез който се определя положението на самолета спрямо приетата навигационна координатна система.

Корелационно-екстремните системи най-често се използват за коригиране на други навигационни системи.

АВИАЦИОННИ БОРДОВИ ИНСТРУМЕНТИ
инструментариум за подпомагане на пилота да управлява самолета. В зависимост от предназначението авиационните бордови инструменти се разделят на летателни и навигационни инструменти, инструменти за управление на авиационния двигател и сигнални устройства. Навигационните системи и автомати освобождават пилота от необходимостта да наблюдава непрекъснато показанията на инструментите. Групата на полетните и навигационни инструменти включва индикатори за скорост, висотомери, вариометри, изкуствени хоризонти, компаси и индикатори за положението на самолета. Инструментите, които контролират работата на авиационните двигатели, включват оборотомери, манометри, термометри, измервателни уреди за гориво и др. В съвременните бордови инструменти все повече информация се поставя върху общ индикатор. Комбинираният (многофункционален) индикатор позволява на пилота да покрие с един поглед всички комбинирани индикатори. Напредъкът в електрониката и компютърните технологии позволи по-голяма интеграция в дизайна на арматурното табло в пилотската кабина и в авиационната електроника. Напълно интегрираните цифрови системи за управление на полета и CRT дисплеи дават на пилота по-добро разбиране за отношението и позицията на самолета, отколкото е било възможно преди.

КОНТРОЛНИЯТ ПАНЕЛ на съвременен самолет е по-просторен и по-малко претрупан от по-старите самолети. Органите за управление са разположени директно "под ръка" и "под крака" на пилота.

УСТРОЙСТВА ЗА ПИЛОТНАВИГАЦИЯ

НАВИГАЦИОННИ СИСТЕМИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ

УСТРОЙСТВА ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА ВЪЗДУХОВИЯ ДВИГАТЕЛ

СИГНАЛНИ УСТРОЙСТВА

ОСНОВНИ ТЕНДЕНЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

Енциклопедия на Колиер. - Отворено общество. 2000 .

- (бордови SOC) технически средства, предназначени за регистриране и запазване на информация за полета, характеризиращи условията на полета, действията на екипажа и функционирането на бордовото оборудване. CRS се използват за: анализ на причините и ... ... Wikipedia

Набор от методи и средства за определяне на действителното и желаното положение и движение на въздухоплавателното средство, считано за съществена точка. Терминът навигация се прилага по-често за маршрути на дълги разстояния (кораби, самолети, междупланетни ... ... Енциклопедия на Колиер

Съвкупност от приложни знания, които позволяват на авиоинженерите да създадат нов самолет или да го подобрят по време на занятия в областта на аеродинамиката, проблеми със здравината, задвижващата техника и динамиката на полета на самолета (т.е. теория) ... Енциклопедията на Collier е метод за измерване на ускорението на кораб или самолет и определяне на неговата скорост, позиция и изминато разстояние от началната точка с помощта на автономна система. Системите за инерционна навигация (насочване) генерират навигация ... ... Енциклопедия на Колиер

Устройство за автоматично управление на самолет (поддържане на даден курс); използва се при дълги полети, позволява на пилота да си почине. Устройства със същия принцип на работа, но с различен дизайн, се използват за управление ... ... Енциклопедия на Колиер

Набор от предприятия, занимаващи се с проектиране, производство и изпитване на самолети, ракети, космически кораби и кораби, както и техните двигатели и бордово оборудване (електрическо и електронно оборудване и др.). Тези предприятия ... ... Енциклопедия на Колиер

Търсене по параметри

Всички видове

Всички раздели

Всички подраздели

Всички опции

От до

От преди

Нулиране

Назад към формуляра за търсене

Самолетни системи. Пилотно училище

Най-важните инструменти са точно пред пилота, което му позволява дори при трудни метеорологични условия, когато видимостта е ограничена, да получава цялата информация за пространственото положение на самолета, параметрите на системите.

Вляво (вдясно от 2-ри пилот) е извънбордовият дисплей или външен (най-близо до страната на пилотската кабина) дисплей... Това устройство показва най-важните параметри на полета.

В самия връх на дисплея има много важна линия - FMA или Flight Mode Annunciations - показващи режими на полет. Лявата клетка се използва за показване на режимите на работа на автоматичния газ, средната е за хоризонтална навигация, а дясната е за вертикална навигация. На снимката виждаме, че двигателите работят с номинал (N1), LNAV в средата показва, че полетът се контролира от FMC - Flight Management Computera, бордови компютър, VNAV SPD също означава, че FMC контролира и изкачването

Под буквите CMD означава, че автопилотът е свързан.

Вляво е показателят за скоростта на въздуха, над скалата е показана целевата скорост, до която самолетът се ускорява в момента (както е посочено от лилавия триъгълник на целевата скорост и стрелката за вертикално зелено тенденция на ускорение, която е насочена нагоре)

Горе вдясно целевата надморска височина е 6000 фута, а текущата надморска височина е между 4600 и 4620 фута, в долната част индикаторът STD означава, че надморската височина отчита според стандартното налягане (или 1013,2 Hpa)

Все още вдясно е вариометър - устройство, което показва вертикална скорост. В момента показва скорост на изкачване на височина от 1800 фута в минута.

В центъра на устройството схематично е показано пространственото положение на самолета, отгоре се вижда индикаторът за търкаляне, който в момента показва търкалянето вляво (индикаторът отгоре се придвижва назад към ролка - търкаля се наляво - индикаторът вдясно) около 2 градуса (равнината е в ляв завой), в центъра можете да видите стойността на височината - тоест ъгъла на оста на самолета спрямо хоризонта (в момента е +9 градуса).

Лилавите стрелки, които образуват кръста, се наричат \u200b\u200bFD - Flight Directors и показват посоката на полета. Правилото, което се прилага по време на полет, е директорите да са в центъра (да образуват кръст). Или, ако пилотът не следва указанията на директорите, те трябва да бъдат изключени, например в случай на визуален полет.

В самото дъно на инструмента се показва заглавието, което следва самолетът, а вдясно лилавият показалец показва зададения курс, към който ще се обърне самолетът.

Вторият важен дисплей е навигационният дисплей, който дава на пилота пълна информация за това къде е самолетът и, може би още по-важно, къде ще бъде след известно време. Така че отгоре надолу - вляво виждаме вече познатите ни скоростни стойности GS 259 \u200b\u200bвъзела и TAS, или True Air Speed \u200b\u200b- истинската въздушна скорост от 269 възела. Първата скорост е скоростта, с която самолетът се движи спрямо земната повърхност, най-необходимата скорост в навигацията. Втората скорост е необходима главно, за да можем с гордост да кажем, че нашият самолет лети със скорост 900 км / ч ....., защото тази скорост е много по-малко важна за навигацията. Под тези две скорости виждаме стрелка, показваща посоката на вятъра, сега вятърът е 293 градуса 13 възела.

Пунктираната линия се вижда вляво - това е удължена линия от пистата, от която току-що излетяхме.

В горната част на устройството виждаме курса, в който лети нашият самолет, и маркировката MAG - магнитен курс. При високи географски ширини системата следи истинската посока, тъй като магнитният полюс на Земята не съвпада с географския полюс и самолетът ще лети в кръгове, ако продължим да използваме магнитната посока във високи географски ширини.

Горе вдясно виждаме името на следващата навигационна точка, времето на пристигане в нея (в UTC или GMT - универсално време) и разстоянието до нея в мили.

2.5 означава мащаб в мили - мащабът и външният вид на картата могат да се променят, за да се решат навигационните проблеми (повече за това по-късно). Обикновено пилотът, летящ на самолет, има малък мащаб по време на излитане и кацане, това се дължи на факта, че той активно решава тактически проблеми и трябва да види възможно най-подробно.

Оранжевият двоен триъгълник показва позицията на заглавното устройство, същия маркер, който вече видяхме на предишното устройство (по-долу).

Панел за автопилот (MCP)

Много важен панел за управление на самолета в режим на автопилот и FD (стрелки с посока) в режим на ръчно пилотиране.

Отляво надясно: КУРС - задава курса за полета по навигационната помощ, като най-често се използва ILS, VOR подход

Бутон за контрол на сцеплението N1, настройва режима на двигателя в съответствие с текущия режим, зададен от FMS

Бутонът SPEED ви позволява да включите режима за поддържане на дадена скорост (в момента той е този, който е свързан)

Бутонът C / O превключва скоростния режим в М или посочена скорост

Копчето под таблото на IAS / MACH позволява тази скорост да се променя

Бутонът LVL / CHG включва режима, в който самолетът се спуска с дадена скорост при ниска газ или се изкачва при максималния режим на работа на двигателя, който е зададен от FMS.

Бутонът VNAV свързва FMS управлението на изкачването и спускането

По-нататък в центъра виждаме прозореца HDG и номерата на текущия зададен курс, копчето за промяна на курса, на което е зададен максималният ограничител на търкаляне за маневри, и бутона HDG SEL, който включва режима, в който самолетът ще следвайте курса, зададен от циферблата

Още по-вдясно са бутонът LNAV отгоре надолу - управлението на заглавието идва от FMS

VOR / LOC - курсът се управлява от навигацията според зададената честота и курс, зададени от копчето COURSE.

APP - свързване на режима за заключване на системата за плъзгане на курса, използван за подход, това е най-често използваният режим за подход.

Горният панел съдържа:

(горе вляво надолу)

FLT CONTROL (Flight Controls) - връзки на хидравлични усилватели за управление на кормилните повърхности.
- АЛТЕРНАТНИ КЛАПИ - електрически клапи в случай на хидравлична повреда и до превключвател за управление на клапата.
- СПОЙЛЕР: хидравлични превключватели на спойлера.
- YAW DAMPER - автоматично затихване на кривата и управление на кормилото по време на завои за извършване на координиран завой, завъртане без странично приплъзване.
- Навигация - превключва източника на информация за навигационните системи
- Дисплеи - същото за показване на дисплеи

По-долу са включени превключвателите на горивната помпа. Две на резервоар за дублиране. Съответно самолетът има 3 резервоара - централен, ляв и десен.

Обикновено двигателите се захранват или от централен резервоар, или всеки от собствения си, но има превключвател за кръстосано подаване, който отваря канал между резервоарите за подаване на двигателно гориво от едната страна до другата.

Дори отдолу виждаме превключвателя за основните фарове, страничните светлини и воланите

В горния център има електрическо табло

Важни контроли:

Под дисплея виждаме два превключвателя за индикация на постоянен и променлив ток (съответно постоянен и променлив ток), които се използват за проверка на електрическите системи и индикация на параметрите на мощността

BAT - Батерия. Използва се за захранване на основните системи при липса на земно захранване или захранване от генератори (двигатели или APU) и стартиране на APU.
- CAB / UTIL: изключете потребителите в кабината
- IFE / SEAT: превключватели за потребители на пътнически седалки (напр. Музика)

Малко по-долу е STANDBY POWER: превключвател за източник на енергия, който е необходим за захранване на самолетните системи в случай на повреда на генератора, когато постояннотоково захранване ще се подава от батерията, а променливотоковото захранване ще се подава през инверторите към най-важния самолет системи. Източникът се превключва като BAT - включена батерия, OFF - изключена, AUTO - AUTO (автоматичен избор - нормална позиция)

По-долу виждаме

GND PWR: Превключвател за захранване на летището.
- GEN 1,2 (1-ва - лява, 2-ра - дясна); APU GEN (2x) - генератори на двигатели и APU (APU) с индикация за готовност.

В долната част на режийните:
- L, R Whiper: чистачки
- APU - APU превключвател
- СТАРТ НА ДВИГАТЕЛ: стартери на двигателя, отляво и отдясно.
Позиции:
- GND - изстрелване на земята
- ИЗКЛ - стартерът / запалването е изключено

CONT / AUTO - постоянно запалване / автоматично (включва се по време на излитане и кацане, при неравен, например при проливен дъжд, така че двигателят да не „изгасне“)
- FLT - стартиране в полет.

Вдясно отгоре надолу

DOME BRIGHT - "голяма светлина" в пилотската кабина.
ПАНЕЛНИ ОСВЕТЛЕНИЯ - осветление на инструмента

EQUIP COOLING: охлаждане на оборудването, NORM (NORMAL) - нормално положение.

ЕМЕРНИ ИЗХОДНИ ЛАМПИ: аварийно осветление в купето (осветена „изходна пътека“). Трябва да е на ARM („готов“)

БЕЗ ПУШЕНЕ, ЗАКРЕТЕТЕ РЕМЪКА: "Забранено пушене", "Затегнете предпазните колани" с режими ИЗКЛ.

ПОСЕТЕТЕ, GND ПОЗВАНЕ: обадете се на стюардеса или наземен техник.

Втора колона от превключватели отдясно

НАГРЕВАНЕ НА ПРОЗОРЦА: отопление на прозорци за предотвратяване на замъгляване, автоматично

СОНДА: загряване на тръбата на Пито - приемникът на въздушния поток, който е жизненоважен за самолета за измерване на скоростта

WING ANTI-ICE, ENG ANTI-ICE: системи против заледяване за крила и двигатели, свързват се в ледени условия.

HYD PUMPS: хидравлични помпи. В средата има 2 електрически (спомагателни), а отстрани 2 задвижвани от двигатели (основни).

Малко по-долу е показателят за налягането в кабината и разликата в налягането с околното налягане (голямо устройство), а под него е показателят за скоростта на промяна на налягането в кабината (скоростта на покачване и намаляване на налягането в кабина).

Най-дясната колона на инструмента

Над превключвателя на дисплея - температурата в купето и температурата в потока на подавания въздух.

Под него има вътрешни температурни сензори и температурни контролери

Под тях се намира индикаторът DUCT AIR PRESSURE - налягането в лявата и дясната система за излитане.

R RECIR FAN: Вентилатор за рециркулационен въздух.

L, R PACK: Климатизация, лява и дясна система в OFF AUTO HIGH режими. Нормалната позиция е AUTO.

ИЗОЛИРАНЕ: превключване на захранването на тези две системи от подходящ избор от двигателя или автоматично превключване.

1,2, APU BLEED: въздушно кървене от 1-ви и 2-ри двигател и от APU.

По-долу е зададената точка на системата за контрол на налягането в пилотската кабина в полет
FLT ALT: височина на полета
LAND ALT: кота на летището на дестинация за автоматично регулиране.

Още по-ниски контролни светлини

ЛОГО - осветление на авиокомпания на опашката ПОЗИЦИЯ - позиционни или навигационни светлини на крилата (червено-зелено) STROBE - бели мигащи светлини на конзолите на крилата ANTI-COLLISION - червено мигащо „маяк“ WING - осветление на крилото (обикновено се включва за проверка крилото за заледяване в полет)

Аварийна радиочестота в полет - 121,5 MHz