Основные сведения о курсовых системах. Режим магнитной коррекции.
Основные сведения о курсовых системах. Режим магнитной коррекции. - раздел Образование, Системы координат, применяемые в навигации сферическая, полярная, ортодромическая Каждый Из Двух Рассмотренных Принципов Измерения Курса – Магнитный И Гироскоп...
Каждый из двух рассмотренных принципов измерения курса – магнитный и гироскопический – имеет свои достоинства и недостатки.
Магнитный компас обладает тем достоинством, что позволяет именно измерить курс, то есть он сам может определить направление продольной оси ВС относительно меридиана. Но он обладает и многими недостатками. Во-первых, он подвержен различным видам девиации. Во-вторых, его практически нельзя использовать в полярных районах. В-третьих, с помощью магнитного компаса трудно выполнить полет по ортодромии.
Гироскопические компасы, наоборот, обеспечивают выполнение полета по ортодромии и девиация у них отсутствует. Но у них свои проблемы. Гирополукомпас не измеряет курс, то есть сам не может определить, где север, а где юг. Можно только выставить ось гироскопа по нужному направлению и измерять курс именно от него. Кроме того, гироскоп имеет собственный уход и другие виды погрешностей.
Естественно, уже давно появилась идея объединить два принципа измерения курса в одном устройстве таким образом, чтобы использовались достоинства обоих этих принципов, а их недостатки взаимно компенсировались. Такие курсовые приборы и назвали курсовыми системами.
Курсовыми системами называют комплексные измерители курса ВС, объединяющие датчики, основанные на различных физических принципах.
В гражданской авиации России используются самые разные типы курсовых систем (КС-8, КС-10, ГМК-1, ТКС-П2 и другие). Конечно, конструктивно они устроены по-разному, но принцип действия и составные части у них почти одинаковы. Рассмотрим типичный состав курсовой системы.
1. Индукционный датчик (ИД) является чувствительным элементом современного магнитного компаса, реагирующим на магнитное поле Земли, то есть играет ту же роль, что и намагниченная картушка в КИ-13. Но ИД, в отличие от КИ-13, является электрическим устройством, на выходе которого снимается напряжение, зависящее от величины магнитного курса и которое по проводам можно передать на расстояние – от места установки ИД в кабину экипажа.
ИД имеет круглый корпус (рис.5.43), внутри которого находятся три расположенных в горизонтальной плоскости и соединенных в форме треугольника стержня, изготовленных из пермалоя (сплава железа и никеля). Все три стержня имеют две общие обмотки. На одну из них (намагничивающую) подается переменное напряжение, а с другой (сигнальной) напряжение снимается. В зависимости от того, как ориентирован ИД относительно магнитного меридиана (силовых линий магнитного поля Земли), с сигнальной обмотки снимается разная величина напряжения (ЭДС).
Рис.5.43. Индукционный датчик с девиационным прибором
На крышке ИД может быть размещен девиационный прибор. Так же как девиационный прибор в КИ-13, он предназначен для компенсации полукруговой девиации и представляет собой систему из двух постоянных магнитов.
С выхода ИД поступает электрический сигнал, соответствующий компасному курсу, то есть магнитный курс, но подверженный искажению всеми видами девиаций (за исключением, может быть, полукруговой, если она устранена девиационным прибором). Вследствие этого, даже если ВС на самом деле летит прямолинейно, измеренный с помощью ИД компасный курс имеет флуктуации – случайные отклонения от среднего значения, вызванные креновыми и ускорительными девиациями, включением электрических цепей на борту и т.п. Эти отклонения значительно меньше, чем у картушки КИ-13. Тем не менее, курс, полученный от ИД, является не вполне точным.
2. Коррекционный механизм (КМ) предназначен для связи индукционного датчика с другими устройствами курсовой системы. Компасный курс в виде электрического сигнала поступает в КМ, в котором полностью или частично может быть компенсирована четвертная девиация. Этим и объясняется название устройства (коррекция – это исправление).
На КМ имеется шкала (рис.5.44), по которой можно отсчитать поступающий от ИД компасный курс. Имеется и кремальера для установки на этой же шкале магнитного склонения. При вводе ΔМ курс на выходе КМ увеличится на соответствующую величину (то есть, к магнитному курсу прибавится ΔМ и получится истинный курс), но на самой шкале КМ курс останется прежним.
Рис. 5.44. Коррекционный механизм
Вокруг шкалы через каждые 15º имеются винты лекального устройства, при вращении которых и устраняется четвертная девиация на соответствующем курсе.
3. Гироагрегат (ГА) представляет собой заключенный в корпус курсовой гироскоп в кардановом подвесе, снабженный необходимыми для его работы устройствами (электродвигателями, механизмами коррекции, реле отключения коррекции и т.д.). Это основная часть любой курсовой системы (рис.5.45).
Рис. 5.45. Внешний вид гироагрегата
4. Указатели курса − это любые индикаторы, на которых можно отсчитать курс, измеренный курсовой системой. Все курсовые системы можно отнести к классу дистанционных компасов, поскольку чувствительные элементы (ИД, ГА) находятся в таких местах ВС, которые наиболее удобны и целесообразны для их размещения, а указатели курса размещаются всегда на приборной доске пилота.
Указатели могут быть различного вида в зависимости от типа курсовой системы и типа ВС. Обычно указателей в кабине несколько (как минимум, для левого и правого пилотов). Если на данном типе ВС предусмотрено рабочее место штурмана, то его указатель является основным и может иметь вид, отличный от вида указателей пилотов.
Указатели по своему устройству можно разделить на два вида. В первом из них шкала курсов вращается, и курс отсчитывается по ней напротив неподвижного треугольного индекса (как в ГПК-52). Во второй разновидности указателей шкала сама не вращается (правда, в некоторых указателях ее для удобства можно развернуть вручную с помощью кремальеры), а курс отсчитывается против подвижной стрелки, которая иногда выполнена в виде силуэта самолета.
5. Выключатель коррекции (ВК) - это уже упоминавшееся небольшое устройство с двухстепенным гироскопом, которое автоматически выключает коррекцию во время разворота.
6. Пульт управления (ПУ) − это устройство для управления курсовой системой. Конечно, его вид зависит от типа курсовой системы. Вид ПУ зависит от типа курсовой системы, но как правило, на пульте имеются следующие органы управления:
- переключатель режимов работы;
- задатчик курса;
- рукоятка установки широты («широтный потенциометр»);
- переключатель «Север-Юг»;
- кнопка быстрого согласования.
Конечно, любая курсовая система включает в себя и другие составные части (усилители, блоки связи с другими системами и т.п.), которые здесь не перечислены, поскольку являются вспомогательными либо присутствуют только в конкретных типах курсовых систем.
Курсовая система может иметь два или три режима работы, один из которых пилот сам выбирает с помощью переключателя режимов.
1. «ГПК» - режим гирополукомпаса. В этом режиме курсовая система работает аналогично ГПК-52. Пилот выбирает направление опорного меридиана, устанавливает по нему ось гироскопа с помощью задатчика курса и измеряет в полете ортодромический курс. ИД и КМ никак не участвуют в работе этого режима. Режим «ГПК» является основным на современных самолетах, поскольку обеспечивает выполнение полета по ортодромии.
2. «МК» - режим магнитной коррекции. В этом режиме магнитный курс, измеренный с помощью ИД, осредняется с помощью ГА для фильтрации вредных флуктуаций. Более подробно работу этого режима рассмотрим далее. Можно считать, что в этом режиме курсовая система измеряет МК, то есть курс относительно текущего магнитного меридиана места самолета. На современных ВС этот режим используется только для начальной выставки или коррекции оси гироскопа, хотя большинство типов ВС допускает выполнение всего полета в этом режиме. Разумеется, в этом случае курсовая система будет использоваться как локсодромический курсовой прибор.
3. «АК» - режим астрономической коррекции. Этот режим предусмотрен не во всех типах курсовых систем. Но даже при его наличии, кроме основного оборудования курсовой системы, на борту ВС дополнительно должно быть установлено специальное устройство – астрономический компас. С его помощью курсовая система может определять истинный или ортодромический курс на основе пеленгации астрономическим компасом небесных светил (как правило, Солнца). В настоящее время на самолетах гражданской авиации астрономический компас не устанавливается, поэтому режим «АК», даже если он предусмотрен в курсовой системе, не задействован.
Благодаря объединению в курсовой системе магнитного и гироскопического датчиков курса упрощается выставка оси гироскопа по опорному меридиану для полета в режиме «ГПК», особенно если опорным меридианом выбран магнитный меридиан аэродрома вылета. В этом случае нет необходимости пользоваться посторонним магнитным компасом и затем выставлять магнитный курс на курсовой системе вручную с помощью задатчика курса. Достаточно установить режим «МК» (подключится магнитная коррекция), нажать кнопку согласования (ось гироскопа быстро установится по магнитному меридиану) и переключить систему в режим «ГПК». При этом магнитная коррекция отключится, а ось гироскопа будет сохранять выставленное направление.
Навигационные и пилотажные элементы.
Пилотажные элементы. Навигация и пилотирование являются процессами управления движением ВС. Чтобы описывать это движение, используются величины, называемые навигационными и пилотаж
Ветер и его характеристики. Эквивалентный ветер.
Воздушные массы атмосферы практически всегда находятся в движении, которое вызвано различием температуры и давления в различных районах земной поверхности. Причины и характер такого движения изучае
Принципы измерения курса и виды курсовых приборов.
Курс характеризует направление продольной оси ВС в горизонтальной плоскости, то есть показывает, куда направлен «нос» самолета. Он имеет большое значение для навигации, поскольку одновременно являе
Девиация, её виды, учёт в полёте.
Очевидно, что в одной и той же точке пространства не могут одновременно существовать два магнитных поля, два вектора напряженности – Земли (H) и самолета (F). Эти
Практические рекомендации по применению магнитных компасов.
1. Следует помнить, что в полярных районах, где велико магнитное наклонение и, следовательно, мала горизонтальная составляющая магнитного поля Земли, магнитные компасы работают неустойчиво и могут
Ортодромичность курсового гироскопа
Теперь после анализа поведения курсового гироскопа на неподвижном самолете рассмотрим, как он будет вести себя в случае, когда ВС перемещается по ортодромической линии пути. Общий случай – п
Опорный меридиан и ортодромический курс. Преобразование курсов.
Ось гироскопа в начале полета может быть выставлена по абсолютно любому направлению. Пилоты привыкли, что курс 0° – это на север, 90° – на восток и т.д. Поэтому, чтобы численные значения гир
Режим магнитной коррекции
Как уже отмечалось, в режиме «ГПК» курсовая система работает аналогично обычному гирополукомпасу, поэтому этот режим не требует дополнительного отдельного рассмотрения.
Рассмотрим работу к
Понятие о радиовысотомерах
Радиовысотомер (РВ) является автономным радиотехническим устройством. Это означает, что для его работы используются радиоволны и не требуется какого-либо оборудования на земле.
Разл
Погрешности барометрического высотомера
Барометрический высотомер имеет ряд погрешностей, различающихся по вызывающим их причинам. Погрешности, вызванные разными факторами, складываются, образуя одну общую погрешность – разность между пр
Уровни начала отсчета барометрической высоты
В принципе, путем установки давления на шкале барометрического высотомера пилот может сам выбрать уровень, от которого он желает отсчитывать высоту. Но с точки зрения безопасности полетов необходим
Однострелочные указатели скорости
В уравнение Бернулли входят плотности воздуха ρ в обоих сечения струйки. Для небольших скоростей (до 400-450 км/ч) и высот полета (до 4000-5000 м) воздух можно считать несжимаемым
Комбинированные указатели скорости
На больших скоростях и высотах разность истинной и приборной скоростей становится уже значительной. Кроме того, на больших скоростях и высотах начинает заметно сказываться сжимаемость воздуха. Поэт
Погрешности указателей скорости
Инструментальные погрешности ΔVи возникают из-за несовершенства конструкции прибора и неточности его регулировки. Каждый экземпляр прибора имеет свои значения инструментальны
Понятие о счислении
При выполнении любого полета члены летного экипажа должны в любой момент времени знать текущее местонахождение ВС. Определение места самолета – одна из основных задач аэронавигации. В аэронавигации
Графическое счисление пути
Полная прокладка. Целью полной прокладки является определение текущего МС и поэтому она, конечно, выполняется во время полета. Не следует думать, что в каждом полете пилот или штурман выполн
ДИСС. Курсодоплеровское и курсовоздушное счисление.
Доплеровский измеритель скорости и сноса (ДИСС) – бортовое радиотехническое устройство, позволяющее измерять на борту ВС его путевую скорость и угол сноса.
ДИСС основан на использов
Основные правила аэронавигации. Контроль пути и его виды.
На протяжении всего полета экипаж обязан выполнять следующие основные правила аэронавигации.
1) Контроль выдерживания заданной траектории полета с периодичностью, необходимой для обеспечен
Визуальная ориентировка.
Визуальная ориентировка – способ определения МС, основанный на сличении карты с пролетаемой местностью.
Для визуальной ориентировки используются ориентиры.
Навигационный ориентир
Поверхность и линия положения.
Если в какой-то точке пространства навигационный параметр имеет какое-то определенное значение, то это не вовсе не значит, что в других точках его значения должны быть обязательно другие. Наверняка
Виды линий положения.
В навигации чаще всего используются навигационные параметры, которые являются геометрическими величинами, то есть расстояниями, углами и пр. В этом случае каждому виду навигационного параметра соот
Навигационная характеристика радиокомпасной системы.
Радиокомпасная система включает в себя наземную радиостанцию и бортовой пеленгатор, называемый автоматическим радиокомпасом (АРК). В качестве радиостанций могут использоваться специально установлен
Принцип работы АРК и порядок его настройки.
Принцип работы радиокомпаса основан на направленном приеме радиоволн. АРК включает в себя следующие основные составные части:
– поворотную рамочную антенну;
– ненаправленную (шлей
Способы полёта на РНТ (пассивный, курсовой, активный).
Способы полета на или от радиостанции. Как показано ранее, КУР не является навигационным параметром, поскольку в одной и той же точке пространства может иметь любое значение в
Контроль пути по дальности с помощью АРК.
Контроль пути по дальности – это определение пройденного или оставшегося расстояния до ППМ. Для его выполнения также можно использовать АРК и ОПРС. Но для этого ОПРС, конечно, должна находиться не
Расчёт ИПС и определение МС по двум радиостанциям.
Для решения некоторых навигационных задач, например, для определения МС, необходимо проложить на карте ЛРПС. Для этого необходимо сначала определить пеленг самолета. Поскольку на любой карте нанесе
Определение места самолета по двум радиостанциям
Определение места самолета – это полный контроль пути, поскольку если известно место самолета, то можно определить и уклонение от ЛЗП (контроль пути по направлению), и пройденное или оставшееся рас
Исправление пути с выходом в ППМ и с углом выхода.
Исправление пути с выходом в ППМ. Исправление пути это действия по выводу ВС на заданную траекторию после того, как отклонение от нее обнаружено.
Один из способов испр
Исправление пути с углом выхода
Ранее в главе 1 уже был рассмотрен один из способов исправления пути – с выходом в ППМ. Но такой способ в гражданской авиации применим главным образом при небольших линейных уклонениях, например, н
Указатели типа РМИ и УГР. Полёт по ЛЗП с их использованием.
Наиболее распространены так называемые радиомагнитные индикаторы (РМИ). По-английски они называются точно так же – Radio Magnetic Indicator (RMI). В некоторых типах отечественных навигационных комп
Полет в створе радиостанций
Если полет должен выполняться по ЛЗП, на которой установлены две радиостанции, то говорят о полете в створе радиостанций. Если ВС летит между РНТ (одна впереди, а другая сзади), то створ называется
Минимальная и максимальность действия РНС.
Минимальная дальность действия. В вертикальной плоскость диаграмма направленности большинства наземных радионавигационных средств (радиостанций, радиомаяков) выглядит примерно
Навигационная характеристика радиопеленгаторной системы.
Характеристика радиопеленгаторной системы. Радиопеленгаторная система является в первую очередь средством управления воздушным движением (УВД). С ее помощью диспетчер УВД на зе
Определение места самолета по одной радиостанции
В соответствии с обобщенным методом линий положения для определения МС необходимо два навигационных параметра и две соответствующие им линии положения. Казалось бы, что если радиостанция только одн
Угломерно-дальномерные системы. Навигационная характеристика РСБН.
Угломерно-дальномерными радионавигационными системами (УДРНС) называют такие системы, которые позволяют одновременно измерить два навигационных параметра – пеленг и дальность. С помощью УДРНС можно
Понятие о зональной навигации.
Навигационное наведение. Невозможно понять, что такое зональная навигация, да и современная навигация вообще, если не иметь представления о таком понятии, как навигационное нав
Принцип работы бортовой РЛС. Органы управления БРЛС «Гроза».
Бортовая радиолокационная станция (БРЛС) является автономным радиотехническим средством, позволяющим наблюдать радиолокационное изображение пролетаемой местности и окружающей воздушной обстановки,
Определение путевой скорости и угла сноса по БРЛС
Определение путевой скорости. Все ориентиры на экране по мере движения ВС перемещаются в сторону, противоположную направлению движения ВС, то есть, на экране примерно вниз. Име
Принцип инерциального счисления пути
Инерциальные навигационные системы (ИНС) основаны на измерении ускорений ВС по осям системы координат. Ускорения измеряются устройствами, называемыми акселерометрами. Принцип действия
Параметры, определяемые с помощь ИНС. Бесплатформенные ИНС.
Параметры, определяемые с помощью ИНС.Инерциальные системы предназначены для определения координат места самолета. Но в процессе их определения можно получить значения многих д
Бесплатформенные инерциальные навигационные системы
На протяжении многих десятилетий усилия инженеров, разрабатывавших традиционные ИНС, были направлены на уменьшение собственного ухода гироскопов, удерживающих гироплатформу в заданном положении. Не
Новости и инфо для студентов