Фазовые пеленгаторы.

На рис. 1 изображена схема фазовой пеленгации в одной плоскости.

Рис. 1. Принцип работы фазового пеленгатора.

Для работы фазового пеленгатора необходимо, чтобы установленный на летательном аппарате радиопередатчик непрерывно изучал радиоволны, принимаемые наземным фазовым пеленгатором на разнесенные антенны. В связи с большой удаленностью летательного аппарата от фазового пеленгатора направление прихода радиоволн можно считать параллельным. Разность фаз электромагнитных колебаний, принятых антеннами, определяет на плоскости направление на летательный аппарат, что видно из рис. 8 и формулы

,

где Ф – измеренная разность фаз; – длина радиоволн; b – длина базы; – относительная длина антенной базы (в длинах волн). Для определения направления на летательный аппарат в пространстве необходимо знать две угловые координаты – азимут и угол места . Поэтому в фазовых пеленгаторах существуют две пары антенн с перпендикулярными осями. Тогда позиционную линию на летательный аппарат можно найти как линию пересечения двух конических поверхностей, которые, с известным приближением, заменяют гиперболоиды вращения. Направляющие косинусы связаны с угловыми координатами летательного аппарата – углом места ( ) и азимутом ( ) следующими зависимостями:

,

.

Определенным недостатком фазовых систем является многозначность отсчета углов. Для того, чтобы быть чувствительной к изменению угла, фазовая аппаратура должна иметь большой размер относительной базы . С другой стороны, с ростом уменьшается значение угловой координаты, при котором разность фаз превосходит значение , что вызывает неоднозначность отсчета. Обычно ее исключают много­шкальностью, т.е. использованием нескольких баз. При этом меньшая база образует грубую ( ), но однозначную шкалу отсчета, а большая (точная) – точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Многошкальная аппаратура дает правильный отсчет тогда, когда удвоенная максимальная погрешность измерения фазы по грубой шкале не превышает интервал точной шкалы. Величины косинусов направляющих углов и находятся по измеренной разности фаз Ф_х, Ф_z.

Базы между антеннами осей х и z выбираются равными. Тогда . Координаты траектории летательного аппарата определяются измеренными косинусами направляющих углов двух фазовых пеленгаторов и величиной базы между ними.

Измеренные данные регистрируются на магнитную ленту или вводятся в линию связи для передачи на ВЦ и их последующей обработки.

На рис. 2 изображена схема фазового пеленгатора.

Рис. 2. Схема фазового пеленгатора.

Бортовые средства.

Бортовые средства, устанавливаемые на летательном аппарате, для траекторных измерений разделяются на светотехнические и радиотехнические. Они предназначаются для взаимодействия с оптическими и радиотехническими наземными измерительными средствами соответственно. Габаритные размеры, масса и электропитание бортовых средств должны позволять монтировать их на любом самолете.

Бортовые светотехнические средства (трассеры, импульсные лампы), создавая яркий источник света (в несколько миллионов кандел), обеспечивают надежность и дальность кинотеодолитной съемки днем и возможность выполнения ее ночью.

Импульсные лампы вследствие больших габаритных размеров и массы дополнительного оборудования не нашли широкого применения.

Наиболее употребительны трассеры. Трассер представляет собой металлический цилиндр с запрессованным в него пиротехническим составом, который воспламеняется от накаливаемой электротоком проволоки и горит белым, красным или оранжевым пламенем в зависимости от применяемого пиротехнического состава. Кроме трассеров в качестве источника светового излучения при слабой освещенности можно использовать посадочные фары самолета, если полеты происходят в непосредственной близости от кинотеодолита.

Трассеры различают по массе, габаритным размерам, силе света, цвету пламени и времени горения. Трассеры красного и оранжевого цветов пламени обеспечивают большие дальности съемки в сравнении с трассерами белого огня. С подъемом на высоту сила света трассеров значительно уменьшается (примерно на два порядка).

При установке трассеров на самолет следует иметь в виду, что трассер и его крепление без обтекателя может являться источником срыва вихрей, приводящих к тряске самолета. При этом трассер следует устанавливать со стороны самолета, визируемой кинотеодолитом при выполнении заданного режима полета. Факел пламени трассера не должен касаться частей самолета из-за опасности их прогара. Если время горения одного трассера недостаточно для выполнения съемки, то необходимо устанавливать несколько трассеров с последовательным поджигом каждого из них. Время поджига трассера или включения фар должно заранее устанавливаться и указываться в задании летчику на полет.

Бортовые радиотехнические средства предназначены для взаимодействия с наземными радиолокационными станциями или фазовыми пеленгаторами с целью:

· увеличения дальности действия и надежности работы радиолокационной станции,

· обеспечения работы фазового пеленгатора,

· селекции летательных аппаратов, одновременно находящихся в воздухе, наземными радиолокационными станциями или фазовыми пеленгаторами.

Бортовой аппаратурой, взаимодействующей с наземными радиолокационными станциями, являются приемоответчики. Принцип действия приемоответчика состоит в том, что после поступления на его вход сигнала в виде импульса (запрос) от наземной радиолокационной станции в ответчике формируется сигнал (ответ), который излучается на другой частоте и принимается наземной радиолокационной станцией.

Селекция на наземных радиолокационных станциях любого из нескольких летательных аппаратов, одновременно находящихся в воздухе, обеспечивается установкой на них приемоответчиков, которые работают на нескольких частотах и различаются между собой запросным и ответным сигналами. Приемоответчики изготовляются различных габаритных размеров.

Бортовой аппаратурой, взаимодействующей с наземными станциями фазовых пеленгаторов, является передатчик, обеспечивающий непрерывное излучение сигнала требуемой частоты и мощности. Существуют многоканальные фазовые пеленгаторы, т.е. системы, измеряющие одновременно первичные параметры ( ) нескольких летательных аппаратов, одновременно находящихся в воздухе. В связи с этим передатчики фазовых пеленгаторов изготовляются с различными частотами излучения.

При установке приемоответчиков радиолокационных станций и передатчиков фазовых пеленгаторов на летательный аппарат следует обращать внимание на то, чтобы диаграмма направленности их антенно–фидерного устройства охватывала нижнюю полусферу летательного аппарата.