Автоматический радиокомпас

Автоматический радиокомпас (АРК) -- бортовой радиопеленгатор, предназначенный для навигации летательных аппаратов по сигналам наземных радиостанций, путем непрерывного измерения курсового угла радиостанции (КУР -- угол, заключенный между продольной осью воздушного судна и направлением на радиостанцию, он отсчитывается по часовой стрелке).

Автоматическим он называется потому, что непрерывно дает отсчет КУР пеленгуемой радиостанции, после настройки радиокомпаса на её рабочую несущую частоту. Обеспечивает визуальную индикацию КУР на стрелочных (цифровых) индикаторах.

Совместно с курсовыми приборами радиокомпас позволяет экипажу в любых метеоусловиях, в любое время суток решать следующие навигационные задачи:

Автоматические радиокомпасы АРК являются приемными устройствами направленного действия, которые позволяют определять направление от продольной оси самолета на приводную или радиовещательную станцию с точностью 2-3°.

Выдача результатов пеленгации с помощью АРК может производиться на следующие указатели:

курсовых углов летчика СУП с неподвижной шкалой, обеспечивающей отсчет только курсового угла радиостанции;

курсовых углов штурмана СУШ со шкалой, которая может быть установлена любым делением против индекса нулевого значения курсового угла радиостанции.

На таком указателе может быть отсчитан курсовой угол радиостанции КУР или пеленг радиостанции ПР, гиромагнитного курса и радиопеленгов УГР, выдающие одновременно значение курса, курсового угла и пеленга.

В комплексе с геотехническими средствами угломерные радионавигационные системы позволяют решать следующие задачи самолетовождения:

- выполнять полет от радионавигационной точки РНТ или на нее в заданном направлении;

- осуществлять контроль пути по направлению и дальности; определять момент пролета РНТ и ее траверза;

- находить место самолета и навигационные элементы полета; выполнять пробивание облачности и заход на посадку в сложных метеоусловиях.

Принцип работы

радиокомпас курсовой угол самолетовождение

Действие самолётных радиопеленгаторов основано на одновременном приёме сигналов радиостанции на две антенны -- рамочную антенну и ненаправленную.

Лемниската Бернулли --диаграмма направленности рамочной антенны. Максимумы диаграммы наблюдаются при ориентации плоскости рамочной антенны на радиостанцию.

Кардиоида -- диаграмма направленности комбинации ненаправленной и рамочной антенн. Максимум и ноль диаграммы наблюдаются при ориентации плоскости рамочной антенны на радиостанцию.

Ненаправленная антенна представляет собой вертикальный штырь или провод, диаграмма направленности которой представляет собой окружность. Коэффициент усиления ненаправленной антенны не зависит от направления приходящего радиосигнала.

Диаграмма направленности рамочной антенны в горизонтальной плоскости представляет собой фигуру в виде восьмёрки --лемнискату Бернулли. Если плоскость рамки совпадает с направлением на радиостанцию, то уровень (амплитуда) принимаемого сигнала максимален. Если плоскость рамки перпендикулярна направлению на радиостанцию, то уровень принимаемого сигнала равен нулю. Фаза сигнала в этих двух лепестках направленности антенны взаимно находятся в противофазе, то есть сдвинуты относительно друг друга на 180°.

На входе радиоприёмника радиокомпаса сигналы ненаправленной и направленной антенн суммируются с нужными коэффициентами, подбором соотношения этих коэффициентов результирующую диаграмму направленности можно превратить в кардиоиду, причём максимум или минимум кардиоиды (в зависимости от того, как суммируется сигналы антенн -- в фазе или противофазе) находятся в направлении на станцию.

Рамочная антенна выполняется вращающейся вокруг вертикальной оси. Вращение производится электромеханическим следящим приводом, управляемым от приёмника радиокомпаса. Так как в направлении максимума кардиоиды направленности при изменении направления на радиостанцию сигнал изменяется слабо, что существенно снижает точность определения азимута станции, определение точного направления на станцию производят по минимуму диаграммы направленности. Так как в минимуме диаграммы суммарный сигнал антенн исчезает, применяют периодическое, с частотой несколько десятков герцпереключение (инвертирование, сдвиг на 180°) фазы сигнала рамочной антенны с помощью управляемого фазоинветрора. Следящая электромеханическая система поворачивает рамочную антенну до тех пор, пока направление на радиостанцию не попадёт в минимум диаграммы направленности при некотором состоянии фазоинвертора. Синхронно с поворотом рамки антенны поворачивается стрелка курса на индикаторе радиокомпаса.