CC BY
18
№ 12 (93)
AunÎ
Ж te;
universum:
технические науки
декабрь, 2021 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12762
РЕАЛИЗАЦИЯ ОБЛИКА СИСТЕМЫ ТРАЕКТОРНОЙ ОБРАБОТКИ ПО ДАННЫМ ИНДИКАТОРНОГО КАНАЛА АЗИМУТАЛЬНО-ДАЛЬНОМЕРНОГО РАДИОМАЯКА
Кудратов Уктам Гофурович
преподаватель кафедры Радиоэлектронного оборудования Высшего военного авиационного училища Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: airforce@umail. uz
Сохибов Фозил Раимджонович
преподаватель кафедры Радиоэлектронного оборудования Высшего военного авиационного училища Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: airforce@umail. uz
Тухтаев Самандар Искандарович
ст. преподаватель кафедры Радиоэлектронного оборудования Высшего военного авиационного училища Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Карши
IMPLEMENTATION OF THE APPEARANCE OF THE TRAJECTORY PROCESSING SYSTEM ACCORDING TO THE DATA OF THE INDICATOR CHANNEL OF THE AZIMUTH-RANGEFINDER RADIO BEACON
Uktam Kudratov
Lecturers of the Department of Arrangements and Operation of Aircraft and Engines of the Higher Military Aviation School of the Republic of Uzbekistan,
Republic of Uzbekistan, Karshi
Fozil Soxibov
Senior Lecturers of the Department of Arrangements and Operation of Aircraft and Engines of the Higher Military Aviation School of the Republic of Uzbekistan,
Republic of Uzbekistan,
Karshi Samandar Tuxtaev
Lecturers of the Department of Arrangements and Operation of Aircraft and Engines of the Higher Military Aviation School of the Republic of Uzbekistan,
Republic of Uzbekistan, Karshi
АННОТАЦИЯ
В настоящей статье нами проведен краткий обзор принципа работы радиотехнической системы ближней навигации и перечислены ее недостатки. Предложено повышать качества выдаваемой навигационной информации в индикаторном канале РСБН (стандарта VOR-DME) путем внедрения в ее состав траекторной обработки, в результате который повышается точность измерения координат летательного аппарата в индикаторном канале РСБН и это в свою очередь позволит улучшить радионавигационное обеспечение боевых действий авиации и повысить безопасность полетов в целом.
ABSTRACT
In this article, we briefly review the principle of operation of a short-range radio-technical system and list its disadvantages. It is proposed to improve the quality of the issued navigation information in the RSBN indicator channel (VOR-DME standard) by introducing trajectory processing into its composition, as a result of which the accuracy of measuring the coordinates of the aircraft in the RSBN indicator channel is increased and this, in turn, will improve the radio navigation support of aviation combat operations and improve flight safety in general.
Библиографическое описание: Кудратов У.Г., Сохибов Ф.Р., Тухтаев С.И. РЕАЛИЗАЦИЯ ОБЛИКА СИСТЕМЫ ТРАЕКТОРНОЙ ОБРАБОТКИ ПО ДАННЫМ ИНДИКАТОРНОГО КАНАЛА АЗИМУТАЛЬНО-ДАЛЬНОМЕРНОГО РАДИОМАЯКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12762
№ 12 (93)
AuiSli
ж те;
universum:
технические науки
декабрь, 2021 г.
Ключевые слова: радиотехнические системы ближней навигации (РСБН), индикаторный канал, траекторная обработка, VOR-DME, РТО.
Keywords: short-range navigation radio systems (RSBN), indicator channel, trajectory processing, VOR-DME, RTO.
В настоящее время вопросы повышения боевой готовности частей, обеспечивающих боевые действия авиации, полной безопасности полетов и максимальной эффективности ее боевого применения в условиях возрастания интенсивности полетов во многом зависят от эффективности наземных систем управления.
Дальнейшее развитие авиационной техники и связанной с этим повышение интенсивности воздушного движения в настоящее время предъявляют повышенные требования к обеспечению безопасности полетов. Одним из основных направлений повышения безопасности полетов являются автоматизация процесса управления полетами, повышение точности характеристик, надежности и помехозащищенности радиотехнических средств обеспечения полетов авиации (РТО).
Одной из важнейших частей РТО являются радиотехнические системы ближней навигации (РСБН), предназначенные для определения навигационных параметров, характеризующих положение летательного аппарата (ЛА) в полярной системе координат. Как правило РСБН представляет собой ази-мутально-дальномерную комплексную (состоящую из бортового и наземного оборудования) радионавигационную систему, использующую наземные радиомаяки, выполняющие функции опорных станций и работающие в диапазоне дециметровых или метровых радиоволн. РСБН должны обеспечивать с высокой степенью точности в любых метеоусловиях и в любое время суток [1]:
• непрерывное указание экипажу (летчику) места летательного аппарата;
• привод летательного аппарата в любую заданную точку в зоне действия радиомаяка с указанием момента подхода к этой точке и момента ее пролета;
• наблюдение за воздушной обстановкой на земле, определение координат летательного аппарата с помощью индикаторов кругового обзора (ИКО).
Для решения указанных задач любая система РСБН имеет в своем составе два независимых друг от друга канала: азимутальный и дальномерный, предназначенные для определения двух навигационных параметров - азимута и наклонной дальности на борту летательного аппарата по отношению к точке стояния радиомаяка. Помимо этого, в состав отечественной системы РСБН-4 включен индикаторный канал, обеспечивающий определение указанных навигационных параметров по отображаемым на индикаторе кругового обзора (ИКО) отметкам летательных аппаратов, оборудованных бортовой аппаратурой РСБН. Информация, выдаваемая на ИКО РСБН, используется для решения задач группы руководства полетами: оценки воздушной обстановки; индивидуального опознавания; управления полетами в районе аэродрома [2-3].
Несмотря на свое широкое распространение в странах СНГ отечественная система РСБН-4 характеризуется рядом недостатков (в-первую очередь применительно к ее наземной части - всенаправлен-ному азимутально-дальномерному радиомаяку РСБН-4Н):
• устаревшая и в большинстве случаев снятая с производства элементная база;
• низкие характеристики мобильности;
• неудовлетворительное состояние каналов сбора данных;
• использование частотного диапазона, выделенного для развития телекоммуникационных систем гражданского назначения и цифрового телевидения в соответствии с мероприятиями конверсии радиочастотного спектра.
Если первые три недостатка возможно устранить путем глубокой модернизации существующей системы РСБН-4 (выполнено в радиомаяках РСБН-4НМ, УДАРМ-10, АДРМ-8Н), то четвертый обуславливает наметившуюся тенденцию на перестроение системы РСБН-4 на предмет ее соответствия требованиям 1САО применительно к диапазону частот, выделенному в Международном регистре частот по воздушной радионавигации. Эта проблема в настоящее время решается путем перехода на утвержденный 1САО международный стандарт VOR-ЭМБ и его полные российские аналоги (РМА-90/РМД-90Н, Тропа-СМд). При этом система VOR/DME не совместима с РСБН-4 по частотному диапазону, требует использование другой аппаратуры потребителя и не включают с свой состав индикаторный канал. Однако, если для гражданской авиации отказ от индикаторного канала РСБН не противоречит нормами 1САО, то в системах государственной авиации это приводит к ухудшению качества навигационного обсечения группы руководства полетами, а, следовательно, и безопасности полетов. Таким образом, актуальной задачей является обоснование облика индикаторного канала для азимутально-дальномерного радиомаяка стандарта УОЯ-БМЕ.
В качестве принципов построения индикаторного канала VOR-DME целесообразно использовать хорошо себя зарекомендовавшие подходы при построении индикаторного канала РСБН-4Н. Развитие современной микроэлектроники и цифровой техники позволяет в настоящее время реализовать цифровые системы и алгоритмы обработки сигналов, которые ранее невозможно было создать из-за больших габаритов, потребляемой энергии, недостаточного быстродействия и малой надежности. Прогресс радиолокационной и радионавигационной техники предъявляет новые требования к системам обработки информации и открывает перед ними новые возможности. При этом стоит подчеркнуть, что большая часть разработок в области РСБН последнего
№ 12 (93)
AuiSli
1ш. те;
universum:
технические науки
декабрь, 2021 г.
времени были направлены на улучшение точностных характеристик бортовой аппаратуры, которые значительно лучше даже современных вариантов индикаторного канала РСБН.
Очевидно, что повышение точности измерения координат летательного аппарата в индикаторном канале РСБН позволит улучшить радионавигационное обеспечение боевых действий авиации и повысить безопасность полетов в целом. При этом основным направлением модернизации системы РСБН в настоящий момент является улучшение качества ее бортовой аппаратуры без учета особенностей работы ее наземной составляющей.
В настоящей работе предлагается использовать способ повышения точности выдаваемой информации в индикаторном канале РСБН - путём использования траекторной обработки радионавигационной информации. Траекторная обработка позволяет определить координаты, скорость, характер движения летательного аппарата с большей точностью и
надежностью, чем методы обработки, основанные на разовых измерениях. Кроме того, траекторная обработка повышает качество обработки сигналов благодаря уменьшению вероятности ложной тревоги, вызванных, например, внутрисистемными помехами.
Стоит отметить, что в связи с рядом особенностей, решение задачи траекторной обработки в индикаторном канале РСБН (см. Рисунок 1 ) в значительной степени будет отличаться от известных подходов, применяемых в РЛС обзора. Наибольшее влияние в данном случае будет оказывать процедура измерения азимута, сводящееся только к определению номера азимутального двухградусного сектора. При радиолокационном наблюдении это приводит к аномальным скачкам в момент смены двухградусного азимутального сектора нехарактерным для реального перемещения цели. Это в свою очередь приводит к возникновению негативных переходных процессов в цепях фильтрации и экстраполяции при реализации траекторного измерения.
а б
Рисунок 1. К проблеме построения траектории в индикаторном канале РСБН (а) в сравнении с разовыми оценками стандартной двухкоординатной РЛС обзора (б)
Отсутствие ложных измерений, потенциально не большие ошибки измерения по дальности, а также высокий темп обновления информации (0,6 секунды) создают хорошие предпосылки для эффективного решения задач траекторного обнаружения и измерения. Все это обосновывает необходимость адаптации известных решений в области обнаружения траекторий, отождествления и траекторного измерения к рассматриваемому случаю.
Заключение
Таким образом, реализация траекторной обработки в индикаторном канале РСБН позволяет определить координаты, скорость, характер движения летательного аппарата с большей точностью и надежностью, чем методы обработки, основанные на разовых измерениях.
Список литературы:
1. В.С. Иванюк, А.П. Кульпанович, С.А.Федукевич. Радиотехнические системы обеспечения полетов авиации: особенности построения и функционирования, требования к параметрам и перспективы развития. Учебное пособие. - Мн.: ВА РБ, 2008.
2. В.С. Иванюк, А.С. Ткаченко. Наземное оборудование радиотехнической системы ближней навигации РСБН-4: Пособие; - Мн.: ВА РБ, 2009.
3. П.А. Бакулев, А.А. Сосновский Радионавигационные системы. Учебник для вузов. Изд-е 2-е, испр. и доп. -М: Радиотехника, 2011.
