Принцип действия и структура сигналов маркерного канала

Маркерный канал включает маркерные радиомаяки и бортовые маркерные радиоприемники.

Маркерные радиомаяки (МРМ) представляют собой передающее устройство, работающее на направленную антенну и предназначенное для обозначения определенных точек земной поверхности. Маркерные радиомаяки устанавливаются в точках важных для воздушной навигации, например, контрольных точках на воздушных трассах и подходах к аэродрому. В системах посадки МРМ применяют для обозначения точек, расположенных на оси ВПП на определенных расстояниях от входного торца ВПП. Использование таких маяков облегчает управление ЛА при заходе на посадку.

Расположение радиомаяков в районе аэродрома рассмотрено в п.1.1.2. Все МРМ работают на одной фиксированной частоте 75 МГц. Для распознавания радиомаяков в передаваемом сигнале присутствует тональная модуляция и манипуляция несущей частоты.

Антенна МРМ, состоящая из горизонтальных полуволновых вибраторов, излучает сигнал преимущественно вертикально вверх, что обеспечивается специальной формой ДНА в вертикальной плоскости (рис. 1.45). Благодаря такой диаграмме сигналы МРМ принимаются на ЛА в момент пролета маяка. В горизонтальной плоскости диаграмма имеет различную ширину вдоль оси антенны и в перпендикулярном направлении. Антенну МРМ устанавливают таким образом, чтобы ее ось совпала с продолжением оси ВПП. Такое расположение антенны позволяет обеспечить прием сигналов на ЛА при его движении с некоторым боковым смещением относительно оси ВПП.


Рис. 1.45. Форма диаграммы направленности МРМ:

а) в вертикальной плоскости; б) в горизонтальной плоскости

Упрощенная система посадки предусматривает установку двух маркерных радиомаяков в составе приводных радиомаркерных пунктов (рис. 1.2). В качестве маркерного радиомаяка применяется МРМ-48. Радиомаяк излучает ВЧ сигнал, модулированный частотой 3000 Гц. С целью опознавания сигналы манипулируются последовательностью 2 тире/с для дальнего и 6 точек/с для ближнего радиомаяка.

МРМ должны обеспечить прием сигнала на ЛА (при скорости 240 км/ч) в течение 12±4 с для дальнего и 6±2 с для ближнего маяков.

Внутренний МРМ, который может применяться в СП диапазона МВ (рис. 1.4), излучает модулированные неманипулированные колебания.

Расположение маркерных радиомаяков системы посадки ILS (рис. 1.5) и параметры их сигналов регламентированы ICAO. Зона действия МРМ должна обеспечивать работу маркерного приемника при снижении ЛА по линии планирования под углом, близким к 3 на участках 600±200 м над дальним, 300±100 м над средним и 150±50 м ближним радиомаяком.

По стандартам ICAO предусматривается различная частота модулирующего сигнала для МРМ. Частоты модуляции составляют 400 Гц в дальнем МРМ, 1300 Гц – в среднем, 3000 Гц – в ближнем. Глубина модуляции несущей частоты составляет 95±4 %. Опознавание МРМ осуществляется как по модулирующим частотам, так и по коду манипуляции. Код дальнего МРМ – 2 тире/с, среднего – чередование точек и тире, ближнего – 6 точек/с. Код манипуляции среднего радиомаяка зависит от системы посадки и устанавливаемого оборудования. Возможные варианты манипуляции: двукратное повторение комбинации точка-тире в секунду, непрерывное чередование 2 тире и 6 точек в секунду.

Современные МРМ формируют три частоты модуляции, поэтому могут устанавливаться в качестве любого маркера в районе аэродрома. Структурная схема маркерного канала представлена на рис. 1.46.

Рис. 1.46. Структурная схема маркерного канала
Генератор высокой частоты (ГВЧ), стабилизированный кварцем, вырабатывает сигнал частотой 75 МГц. Сигнал с выхода генератора поступает на модулирующий каскад (МК) и далее после усиления в усилителе мощности (УМ) в антенный тракт. Модуляция высокочастотного сигнала осуществляется колебаниями низкой частоты 400, 1300 или 3000 Гц в зависимости от назначения и места установки маяка.

Модулирующие низкочастотные колебания вырабатываются генератором звуковой частоты. В состав генератора входит кварцевый генератор (КГ) частоты 5 кГц, делитель частоты (ДЧ) с переменным коэффициентом деления и эмиттерный повторитель (ЭП). Напряжение с выхода КГ подается на вход ДЧ, где в зависимости от положения переключателя ЧАСТОТА на пульте управления (ПУ) формируются частоты 400, 1300 или 3000 Гц. Колебания звуковой частоты поступает на вход ЭП. С выхода ЭП напряжение частоты модуляции поступает на МК только в моменты подачи кодовых посылок от манипулятора (Мн). Манипулятор в зависимости от положения переключателя РЕЖИМ РАБОТЫ обеспечивает выдачу точек (шесть импульсов в секунду длительностью 83 мс), тире (два импульса в секунду длительностью 330 мс), точка – тире (два импульса за 0,5 с 83 и 330 мс). В положении переключателя НЕСУЩАЯ эмиттерный повторитель закрыт и радиомаяк излучает немодулированные колебания. При включении режима МОДУЛЯЦИЯ эмиттерный повторитель открывается и обеспечивается непрерывная модуляция несущей частоты частотой с выхода ДЧ.

Прием и обработка сигнала маркерного радиомаяка на борту ЛА осуществляется маркерным радиоприемником (МРП). Радиоприемник может быть установлен как в виде самостоятельного устройства, так и в составе бортового оборудования навигации или посадки.

Принятый сигнал поступает в блок высокой частоты (ВЧ), где преобразуется в промежуточную частоту. Напряжения, поступающие на вход блока ВЧ при приеме сигналов дальнего (1), среднего (2), ближнего (3) радиомаяков, показаны на рис. 1.47. Напряжение промежуточной частоты подается на вход амплитудного детектора (Д). В детекторе выделяется огибающая высокочастотного сигнала.

Напряжения частотой 400, 1300 или 3000 Гц поступают в усилители низкой частоты (УНЧ) и телефонного канала (УТФ). С УТФ напряжение позывных подается в СПУ и далее на телефоны экипажа. В момент пролета радиомаяка в телефонах экипажа раздается тональный сигнал соответствующей частоты.

Рис. 1.47. Сигналы маркерных радиомаяков

Нагрузкой УНЧ являются фильтры Ф1, Ф2, Ф3, предназначенные для выделения частот 400, 1300, 3000 Гц. В момент пролета радиомаяка низкочастотный сигнал пропускается соответствующим фильтром и загорается табло, индицирующее момент пролета дальнего, среднего или ближнего радиомаяка. На некоторых ЛА предусмотрена подача звукового сигнала (звонок) в момент пролета радиомаяков.
<предыдущая страница