CC BY
132
Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »
вателям. При совместной работе GPS и WAAS точность определения местоположения повышается с 15 до 7,6 м в 95 % случаев, а на практике и выше, что позволяет использовать систему GPS при выполнении посадок по 1-й категории [2].
Система WAAS содержит более 20 базовых станции (WRS), расположенных на всей территории Соединенных Штатов. Каждая из станций оборудована GPS аппаратурой и специальным программным обеспечением, предназначенным для приема GPS сигналов, анализа полученных измерений, вычисления ошибок ионосферы, отклонений траекторий и часов спутников [3].
В конце 2009 года начались испытания местной вспомогательной системы Local Area Augmentation System (LAAS), которая предназначена для обеспечения посадки воздушных судов в сложных метеоусловиях и повышения эффективности управления воздушным движением в радиусе до 50 км от аэропортов [3].
Local Area Augmentation System (LAAS). Эта система подобна WAAS, но передача информации происходит не со спутника, а с наземной станции, вблизи которой требуется повышенная точность (например, аэропорт). Основное преимущество LAAS - экономия средств. Ей можно заменить систему ILS. Если крупные аэропорты имеют несколько взлетно-посадочных полос, а, следовательно, и несколько систем ILS, то
одна система Local Area Augmentation System может сразу обслуживать несколько взлетно-посадочных полос [4].
Так же Федеральное авиационное управление(FAA) предлагает устанавливать полный набор навигационного оборудования на борту воздушного судна, включая WAAS и LAAS, что приведет к снижению первоначальной стоимости и обслуживания самолета. Так один общий приемник может заменить несколько приемников систем навигации и посадки, включающих аппаратуру DME,VOR,ILS,MLS и GPS [5].
Библиографические ссылки
1. URL:. http://ru.wikipedia.org/ Спутниковаясис-теманавигации (дата обращения: 23.03.2012)
2. Журнал Мировая авиация. Вып. 86. Файл 878. Лист 5.
3. URL: http://www.gps-profi.ru/waas-gpsportal.php (дата обращения: 23.03.2012).
4. URL.
http://www.paramountbusinessjets.com/charterterms/laas .php (дата обращения: 24.03.2012).
5. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Local_Area_Au-gmentation_System (дата обращения: 24.03.2012).
© Прусс Л. В., 2012
УДК 669.713.7
М. В. Рожков Научный руководитель - А. В. Кацура Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
АСТРОНОМИЧЕСКАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА САМОЛЕТА
Одной из важнейших задач авиации является определение пилотажно-навигационных параметров летательного аппарата.
Обычно определение пилотажно-навигационных параметров летательного аппарата выполняется при помощи инерциальных навигационных систем (ИНС), сущность, которых состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств [1]. По этим данным находят местоположение этого объекта, его курс, скорость, пройденный путь и др., а также в определяют параметры, необходимые для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. Тем не менее, любые ИНС обладают недостатком - ошибка в определении навигационных параметров накапливается с течением времени, а точность выходной информации зависит от точности чувствительных элементов. В качестве чувствительных элементов применяются прецизионные дорогостоящие гироскопы и акселерометры, которые сильно усложняют и удорожают систему. Для повышения долговременной точности необходимо периодически корректировать данные ИНС по показаниям внешних приборов.
Системы спутниковой навигации, такие как GPS/ГЛОНАСС не накапливают ошибок в определе-
нии навигационных параметров, но их нельзя считать автономными. Также общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до приёмника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приёма сигнала от спутников может серьёзно ухудшиться из-за очень большой облачности. Нормальному приёму сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь, либо преднамеренно создаваемые «глушилками». Невысокое наклонение орбит GPS (примерно 55) серьёзно ухудшает точность в приполярных районах Земли, так как спутники GPS невысоко поднимаются над горизонтом. По этим причинам требуется разработка альтернативных средств автономной коррекции ошибок ИНС, при помощи небесных светил.
До появления глобальных радионавигационных систем с мощной наземной поддержкой в авиации в ракетно-космической технике широко использовались
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
астрономические средства коррекции навигационных параметров. Астронавигация относится к автономным средствам, ей не нужна наземная поддержка и в этом ее достоинство. Недостатком является то, что работа астросистемы зависит от погодных условий, т. е. в условиях видимости небесных светил. Учитывая это обстоятельство, гражданская авиация астрономических средств, практически не применяет повсеместно, за исключением самолетов, эксплуатируемых в полярных районах, где начальная выставка и определение курса затруднительно без использования небесных светил и созвездий. Для военной авиации, в частности для дальних стратегических бомбардировщиков, а также для межконтинентальных баллистических ракет и космических аппаратов астрономические системы находят широкое использование до настоящего времени, как эффективное средство коррекции траектории.
Астрономические системы предназначены для определения астрономического курса или поправки к истинному курсу самолета по звездам в условиях ясного неба. Кроме того, астронавигационная система дополнительно к названной функции определяет астрономический курс АК или поправку к истинному курсу по солнцу при любых метеорологических условиях, а также определяет географические координаты самолета и производит счисление координат при взаимодействии с другими навигационными системами.
Принцип действия астрономических систем заключается в измерении углов места и азимутов светил при пеленговании их секстантами и организации автоматического слежения за ними, с последующим
решением сферического треугольника. Вычислительное устройство по параметрам альманаха звезд, занесенного в память вычислителя, определяет поправку к приведенному к истинному меридиану курсу
Системы способные распознавать звезды днем разрабатывались в СССР еще в конце прошлого века, они включали в себя устройства, позволяющие по очереди наводить приборы на яркие звезды, при помощи ИНС и информации об их местоположении. Основная сложность разработки таких устройств сводится к распознаванию небесных светил в дневных условиях. В настоящее время актуальна разработка такого авиационного прибора ориентации по звездам, который не требовал бы наведения. Данный прибор, работающий на борту летательного аппарата, будет обеспечивать определение пилотажно-навигационных параметров в любое время суток, визируя и распознавая все звезды которые находятся в поле зрения прибора. Совместная работа такого устройства с инерци-альной навигационной системой обеспечит периодическую коррекцию её ошибок.
В статье изложены основные идеи по разработке подобного прибора, где главным принципом является выделение слабых сигналов от звёзд на фоне яркого дневного неба.
Библиографическая ссылка
1. Авиационная радионавигация : справочник / А. А. Сосновский, И. А. Хаймович, Э. А. Лутин, И. Б. Максимов ; под ред. А. А. Сосновского. М. : Транспорт, 1990.
© Рожков М. В., 2012
УДК 621.396.932.1
М. Г. Савина Научный руководитель - Н. В. Юрковец Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
АВИАЦИОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
К первичным источникам электроэнергии на воздушных судах относятся генераторы переменного и постоянного тока, стартеры-генераторы.
Основным недостатком генераторов постоянного тока является ненадежный наружный контакт между токосъемными щетками и коллектором якоря. Интенсивное искрение между ними, особенно при полетах на больших высотах, вызывает сопутствующие помехи радиосвязного и другого электронного оборудования.
Более высокая удельная генерируемая мощность, отсутствие щеточно-коллекторных узлов, повышенная высотность, надежная эксплуатация, простота преобразования рода тока и величины напряжения позволили широко применять на самолетах в качестве основной систему переменного тока.
В авиации преимущественно используют синхронные генераторы с электромагнитным возбуждением и явно выраженными полюсами [1]. Синхронный генератор состоит из двух основных узлов: рото-
ра и статора. Якорная обмотка обычно монтируется в роторе, а индуктор - в статоре. Такая конструкция позволяет использовать корпус генератора в качестве магнитопровода. Переменный ток обычно снимается с ротора при помощи щеточного токосъемного устройства. При полетах на больших высотах токосъемные устройства работают ненадежно. Чтобы исключить это у мощных генераторов (более 15 кВ*А) якорные обмотки размещаются в статоре, а индуктором служит ротор, тем самым получая обращенную конструкцию. Для авиационных систем электроснабжения изготавливаются синхронные генераторы трехфазного и однофазного тока.
Генераторы переменного тока, используемые в смешанных системах электроснабжения, могут иметь следующие системы возбуждения:
