АВТОМАТИЧЕСКИЙ РАДИОКОМПАС

Автоматический радиокомпас (АРК)бортовой автоматический радиопеленгатор определения курсового угла радиостанции (КУР) в горизонтальной плоскости между направлением продольной оси ВС и направлением на приводные радиостанции (ПРС) и отсчитывается по часовой стрелке. Приводные радиостанции всенаправленные радиомаяки диапазона частот (150 кГц -1750 кГц.) и предназначены для обозначения координатного пункта на трассе (маршруте) полета, или при построении маневра захода на посадку. Для опознавания (идентификации)ПРС излучают позывные сигналы в виде двух или трех буквенных кодов Морзе Обычно в зависимости от функционального назначения ПРС (на трассе полета или захода на посадку) используютсядва типа антен: Т-образную (25 м высоты и 50м длины) или мачтовые 10 метровые антенны (рис.1).

Рис..1 Приводные радиостанции

Рис..1 Приводные радиостанции

Автоматические радиокомпасы представляют собой следящие системы замкнутого или разомкнутого типа. В структуре АРК замкнутого типа выходные сигналы используются для механического вращения датчиков информации на величину угла КУР. В структуре АРК разомкнутого типа, величину сигнала несущую информацию о текущего значения КУР,, после аналого-цифрового преобразования подают на цифровой индикатор.

Первые модели АРК замкнутого типа для измерении курсовых углов радиостанции использовали характеристики рамочных антенн (рис.2) .

В случаях прихода волны от левой или правой полусферы от линии СDсоответственно сигналы рамки (рис.2 а) (или ).

Когда плоскость витков рамки (A В) совпадает с направлением на радиостанцию, величина сигнала на зажимах рамки – максимальна. Если же плоскость витков рамки перпендикулярна направлению на радиостанцию (С D) – прием на рамку отсутствует и величина сигнала на зажимах рамки равна нулю.

В аппаратуре АРК (рис.2 б) напряжения рамочной антенны преобразуется таким образом чтобы в зависимости от направления прихода радиомаяка сигналы U_L рамочной и U_A ненаправленной антенн будут в фазе или противофазе. Амплитуда детектированного суммарного сигнала будет пропорциональна величине, а фаза детектированного сигнала направлению поворота рамочной антенны. Таким образом, рамочная антенна автоматически поворачивается на угол КУР, а сигнал поворота через сельсинную схему передается и индицируется на указателе АРК.

Рис. 2 Структурная схема АРК замкнутого типа

Режим приема сигналов на ненаправленную антенну служит также для прослушивания сигналов радиомаяка (идентификационного кода).

В последующих (модернизированных) конструкциях АРК, вместо поворотной рамочной антенны используется стационарная рамочная антенна из двух взаимно перпендикулярных обмоток другу с диаграммой направленности в видевосьмерки обеспечивающий зависимость амплитуды принимаемых сигналовот направления прихода волны (Рис.2.в)..

Гониометр представляет собой устройство, имеющее две взаимно перпендикулярные неподвижные полевые катушки и одну искательную (подвижную) катушку, размещенную между полевыми катушками (Рис.2.в) Искательная катушка может поворачиваться в пространстве внутри полевых катушек с помощью миниатюрного электродвигателя.

Каждая из полевых катушек гониометра соединена с одной обмоткой рамочной антенны. Поскольку две обмотки рамочной антенны и две полевые катушки гониометра взаимно перпендикулярны, а с каждой из обмоток рамочной антенны сигнал передается в свою полевую катушку гониометра. Электромагнитное поле в пространстве между полевыми катушками гониометра пропорционально по значению и совпадает по направлению с результирующим вектором электромагнитного поля сигнала, поступающего от наземных радиостанций.

Величина сигнала наводимое на искательную катушку гониометра, зависит от ориентации искательной катушки в поле полевых катушек и при вращении имитирует вращение диаграммы направленности обычной вращающейся рамочной антенны.

Таким образом, работа системы, состоящей из неподвижной рамки и гониометра, при изучении принципа действия таких типов АРК может быть представлена аналогично обычной вращающей рамочной антенны радиокомпаса.

Основным недостатком АРК замкнутого типа следует считать наличие механических подвижных элементов в схемею АРК, построенные по разомкнутой схеме определения КУР, не имеют механических подвижных деталей и свободны от этого недостатка.

Принципом работы такой АРК является формирование низкочастотного информационного сигнала, фазовый сдвиг которого относительно опорного сигнала пропорционален КУР (рис.3)

Рис.3 Структурная схема АРК разомкнутой схемы

Рамочная антенна состоит из двух взаимно перпендикулярных рамок (продольной РА1 и поперечной РА2), сигналы на выходах которых e₁(t) = E_pm1 sinQ cosWt sinw₀t; e₂(t) = E_pm2 cosQ sinWt sinw₀t усиливаются, фазируются в каналах Блока рамочных антенн (БРА) и модулируются в балансных модуляторах (БМ1 и БМ2) соответственно опорными сигналами генератора низкой частоты (ГНЧ): e₀₁(t) = cos Wt , e₀₂(t) = sin Wt ,,где W =2pF, При этом образуются сигналы биений: e₁(t) = E_pm1 sinQ cosWt sinw₀t ; e₂(t) = E_pm2 cosQ sinWt sinw₀t .

Эти сигналы объединяются в сумматоре и при идентичности рамочных каналов, образуют суммарный сигнал e_S(t) = E [sinQ cosWt + cosQ sinWt] sinw₀t = E sin(Wt + Q) sinw₀t подается на контур сложения (КС), где складывается с сигналом ненаправленной антенны (НА) и образуется информационный амплитудно-модулированный сигнал вида

e_инф(t) = E [1 + sin(Wt+ Q)] sinw₀t где Q - фаза огибающей амплитудной модуляции.

На выходе фазового детектора (ФД) формируется и после усиления информационный сигнал КУР обычно выделяют аналого-цифровым преобразователем и подают на цифровой индикатор. Сигналы опознавания ПРС выделяются амплитудным детектором (АД) и после усиления подаются для прослушивания экипажу ВС.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: