Виртуальный учебный стенд радиовысотомера малых высот Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

УДК 621.396.932.1

А. С. Куликов, В. М. Мусонов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

виртуальный учебный стенд радиовысотомера малых высот

Радиовысотомеры малых высот представляют собой дальномерные радиолокационные устройства с непрерывным излучением сигнала. Они обеспечивают измерение высоты полета на этапах взлета и посадки от нуля до 1500 м и выдают экипажу данные о текущей, а также опасной высоте.

Помимо измерения высоты сигналы РВ МВ служат для предупреждения экипажа при достижении установленной высоты принятия решения, для уменьшения коэффициента передачи САУ по каналу глиссады начиная от высоты 200 м и ниже, от максимального значения до нуля на высоте начала выравнивания [1]. Кроме того, сигналы радиовысотомера используются для уменьшения вертикальной скорости при начале выравнивания до значения 0,45 м/с. Предлагаемый нами виртуальный стенд радиовысотомера предназначен для более углубленного изучения принципа работы, наблюдения и исследования электрических сигналов его узлов.

В широкополосных радиовысотомерах частота модуляции поддерживается постоянной и высота полета ВС определяется по формуле

Н = 0.125сТтРр/А/д,

где с - скорость распространения электромагнитных волн, Тт - период модулирующего напряжения, Рр -значение разности частот между излучаемым и принятым сигналом, А/д - девиация частоты ЧМ-генератора. Если значения Тт и А/ поддерживать постоянными, то высота полета будет пропорциональна значению разностной частоты Н = МРРр, где МР = 0.125сТт/А/д - масштабный коэффициент.

Для более глубокого изучения РЭО все более широкое применение находит компьютерное моделирование [2-4]. В данной работе проведено компьютерное моделирование и разработан виртуальный учебный стенд широкополосного радиовысотомера малых высот.

Стенд имеет простой интерфейс взаимодействия с пользователем. В настройках стенда можно изменять значения следующих параметров моделирования:

1. Время задержки прохождения сигнала от передающей антенны до приёмной антенны (в секундах).

2. Полосу пропускания фильтра низких частот (в рад/с).

3. Коэффициент передачи усилителя низкой частоты.

Работа со стендом начинается с изучения принципа работы радиовысотомера малых высот, структурной схемы РВ МВ, и его основных эксплуатационно-технических характеристик. Рассматриваются широкополосный и узкополосный варианты РВ МВ. Студенты изучают спектр излучаемого и принимаемого сигнала и влияние подстилающей поверхности на точность измерения высоты. Наряду с полезным сигналом в стенде предусмотрено введение шумовой составляющей и оценка ее влияния на показания РВ.

Radio altimeter small heights

Рис. 1. Виртуальный учебный стенд радиовысотомера

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

Рис. 2. Окно задания параметров моделирования

На рис. 1 представлен внешний вид виртуального стенда радиовысотомера. К выходам стенда подключены осциллографы и дисплеи для наблюдения и контроля сигнала в различных точках модели радиовысотомера.

На рис. 2 представлено окно задания параметров моделирования стенда.

Таким образом, в предлагаемой работе рассмотрено устройство, позволяющее наглядно иллюстрировать сигналы радиовысотомера малых высот, что позволяет улучшить качество изучения РВ МВ по дисциплине «Бортовые радиоэлектронные устройства и системы».

Библиографические ссылки

2. Авиационная радионавигация : справочник / А. А. Сосновский, И. А. Хаймович, Э. А. Лутин, И. Б. Максимов ; под ред. А. А. Сосновского. М. : Транспорт, 1990.

3. Радиоэлектроника и схемотехника : лабораторный практикум / В. М. Мусонов, В. А. Чижиков ; СибГАУ. Красноярск, 2006.

4. Авдеев О. Н., Мотайленко Л. В. Моделирование систем : учеб. Пособие. СПб. : Изд-во СПбГТУ, 2001.

5. Черных И. В. 81МиЬШК: среда создания инженерных приложений ; под общ. ред. В. Г. Потёмкина. М. : Диалог-МИФИ, 2003. 496 с.

© Куликов А. С., Мусонов В. М., 2012

УДК 659.7.022

А. Р. Акзигитов, Ю. А. Макаренко, Д. А. Волчёк Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

влияние подстилающей поверхности земли и ионосферы на качество навигационного обеспечения полетов и управление воздушного судна в высоких широтах

Рассматриваются проблемы воздействия неоднородностей ионосферы и подстилающей поверхности Земли на качество работы оборудования средств навигационного обеспечения полетов и управления воздушным судном в высоких широтах, эксплуатируемые в современной гражданской авиации, с целью повышения безопасности полетов.

Неоднородности ионосферы и подстилающей поверхности Земли, зависят от времени суток и маршрута полета. В ночное время суток радиоволны километрового (КМВ) и гектометрового (ГКМВ) диапазонов распространяются пространственной и поверхностной радиоволнами, а в днем лишь поверхностной. Днем коэффициент отражения от ионосферы радиоволн простирается от 10-2...Ш3 МГц, в то время как после захода солнца он практически равен единице. Расстояние, на котором обеспечивается качественный прием поверхностной волны, зависит от длины волны, уровня помех, мощности передатчика и качества

поверхности (проводимости почвы, наличием растительности и ледников). Наличие ледникового покрова приводит к изменению амплитудной и фазовой структуры электромагнитного поля радиоволн.

В зависимости от расстояния Я напряженность поля поверхностной волны приближенно можно оценить с помощью формулы: [1]

Ет - аЩ-Ш ,

где А - постоянный множитель, зависящий от приме-

няемой систему единиц измерений

Епов ; Р - излу-