Методические указания по выполнению задания.

Студент самостоятельно выбирает для анализа маршрут протяженностью не менее 1000…1500км, в произвольном масштабе обязан представить его схему и сделать его описание. В описании необходимо указать частноортодромические координаты (S и Z) исходного, конечного и промежуточных точек маршрута, координаты точек расположения наземных РТС навигации и УВД. Координата S приводится нарастающим итогом. Если радионавигационное или ра­диолокационное средство расположено в стороне от трассы, то указы­вается траверзное расстояние Z и пройденный путь до траверза этого средства S. При этом Z > 0, если РТС расположено справа по ходу по­лета, а в противном случае Z < 0. Выберите на маршруте или в стороне от мар­шрута несколько характерных радиолокационных ориентиров (РЛО) и укажите их координаты. К характерным РЛО можно отнести изгибы рек или береговой черты морей и озер, крупные железнодорожные мосты, города, горные пики и т.п.

В описании маршрута необходимо указать координаты границ зон ответственности районных центров управления воздушным дви­жением (РЦ УВД) - S_тр и координаты обзорных радиолокаторов (ОРЛ), обслуживающих эти зоны - S_орл и Z_орл. Если часть маршрута обслуживается выносным районным центром (ВРЦ) УВД, то необхо­димо указать границы этого участка маршрута и координаты соответ­ствующего ОРЛ. Пример описания одного из возможных маршрутов приведен в табл. 3, 4.

Таблица 3

Примечание: выбирать только те ОПРС и АРП, которые расположенные на линии заданного пути.

Таблица 4

По данным табл.1 студент определяет тип ВС, на котором выполняется полет. И в соответствии с табл.2 определяет состав бортового оборудования и характеристики зон действия и точность средств навигации УВД.

Успешное решение навигационных задач требует введения опреде­ленного критерия. Таким критерием в гражданской авиации является, в ча­стности, значение требуемой СКП контроля пути по направлению σ _zдоп (максимально допустимое СКЗ ЛБУ), которое определяется из условий на­хождения ВС в пределах установленной трассы шириной L=2b с вероятно­стью не менее заданной (гарантированной) Р_тр. Величины σ _zдоп и Р_тр связа­ны между собой интегралом вероятности.

При нормальном законе распределений отклонений ВС от оси трассы σ _zдоп определяется с помощью специальных таблиц из отношения

Ф=( b / σ _zдоп) = Р_тр; σ _zдоп = b / К_г.

Величины коэффициента К_г для различных значений гарантиро­ванной вероятности Р_тр приведен в табл.5.

Таблица 5

По индивидуальным данным из табл.1 студент выбирает значения L и P_тр и рассчитывает требуемые значения σ _zдоп. Далее, используя специальные программы “Альфа - 1” и “Альфа - 2”, описанные ранее, выполняются все необходимые расчеты. При использовании для анализа программы “Альфа - 7” (только для специализации ВН) формат ввода данных и его специфика отличается от выше изложенной и уточняется у преподавателя. Основной отличительной особенностью является то, что при описании маршрута и его радиотехнического оснащения используются географические координаты ИПМ, ППМ, и РНТ.

1. Расчет зон действия РТС УКВ – диапазона.

Исходя из средней высоты эшелонов полета заданного типа ВС и пренебрегая высотой антенны наземного РТС, рассчитайте дальность прямой видимости. Примите ее равной максимальной дальности действия РТС. Сравните рассчитанную характеристику с типовой и, если между ними есть разница, объясните это отличие. В качестве окончательной величины максимального радиуса зоны действия РТС примите наименьшую из этих двух величин.

При расчете минимальной дальности действия РТС УКВ – диапазона считайте, что верхняя граница диаграммы направленности антенны наземного РТС находится под углом β = 45˚ к горизонту.

2. Расчет СКП ЛБУ ВС в зависимости от пройденного пути в случае использования для самолетовождения АРК, РСБН, БРЛС, АРП и OРЛ.

Проверьте соответствие имеющихся исходных данных необходимым согласно описанию программ “Альфа-1”.

Включите ПЭВМ.

В директории " RTS…ALFA" выберите файл " vibor.exe" и нажмите клавишу " Ввод". После появления маски в соответствии с указанием преподавателя выберите режим работы " Альфа-1" и снова нажмите клавишу " Ввод". Прочитайте заставку, нажмите любую клавишу и в диалоговом режиме работы с ЭВМ введите исходные данные.

При вводе данных будьте внимательны. Помните, что расположение радиолокационных ориентиров, маяков РСБН и ОРЛ описывается двумя координатами S и Z, а приводных радиостанций, АРП и границ РЦ УВД (РДС) только одной - S. Количество границ между РЦ УВД (РДС) на единицу меньше числа ОРЛ. Шаг просмотра маршрута выберете равным 20 км.

После ввода исходных данных программа “Альфа - 1 ” переходит в ре­жим счета. Полученные данные выводятся на экран дисплея в таблич­ном виде. Просмотрите их и, пользуясь указаниями в нижней части экрана, выведите их на печать (см. приложения 1, 2).

Сравните распечатанные исходные данные с заданными и убедитесь в том, что Вы ввели их в программу правильно.

Используя расчетные данные, начертите графики следующих зависимостей:

σ _zБРЛС = f(S), σ _zРСБН = f(S), σ _zАРК = f(S), (12)

σ _zАРП = f(S), σ _zОРЛ = f(S)

3. Определение размеров рабочих областей РТС навигации и УВД.

На графиках зависимостей (12) укажите точки расположения радионавигационных ориентиров и наземных средств навигации и УВД. На этих же графиках покажите допустимое среднее квадратическое значение ЛБУ ВС от оси трассы σ _zдоп. Исходя из заданной вероятности невыхода ВС за пределы трассы Р_тр и ширины трассы L, определите радиус рабочих областей радиотехнических средств навигации и УВД и укажите эти зоны на графиках.

4. Оценка степени перекрытия маршрута радионавигационными и радиолокационными информационными полями.

На схеме маршрута полета в произвольном масштабе нанесите зоны действия и рабочие области РТС навигации и УВД. Оцените степень перекрытия маршрута. Сделайте прогноз о точности СВЖ на тех или иных участках маршрута и вывод о достаточности оснащения трассы наземными РТС. При необходимости разработайте рекомендации по дооснащению трассы радиотехническими средствами.

5. Расчет максимально возможной точности самолетовождения по заданному маршруту.

В директории " RTS-ALFA" выберите файл " vibor.exe" и нажмите клавиши " Ввод". После появления маски укажите режим работы " АЛЬФА-2" и снова нажмите клавишу ''Ввод", Прочитайте заставку, нажмите любую клавишу и в диалоговом режиме работы с ЭВМ вве­дите исходные данные.

При вводе данных будьте внимательны, Помните, что расположение радиолокационных ориентиров, маяков РСБН и ОРЛ описывается двумя координатам S и Z, а приводных радиостанций и границ РЦ УВД - только одной S. Учтите, что наличие первого обзорного радиолокатора не учитывается (см. описание программы " АЛЬФА-2"). Поэтому число ОРЛ равно числу границ РЦ УВД (РДС). Шаг просмотра маршрута выберите равным 20 км.

Максимально допустимую СКП ЛБУ задайте исходя из ширины трассы и заданной вероятности нахождения ВС в пределах ширины трассы.

После ввода исходных данных программа переходит в режим счета. Полученные данные выводятся на экран дисплея, на котором отображается график зависимости СКП ЛБУ от пройденного пути и выбранная навигационная система. Если текущая СКП ЛБУ становятся больше допустимой, то счет прекращается и на экране дисплея появляется предупреждающая надпись: " Внимание: Ср.кв. откл....км. Опасность выхода с трассы".

Для продолжения работы нажмите, любую, клавишу. Просмотрите результаты счета и, пользуясь указаниями на экране дисплея, выведите их на печать.

Сравните распечатанные данные с заданными и убедитесь в том, что вы ввели их в программу правильно.

6. Анализ результатов расчета, разработка рекомендаций по обеспечению требуемой точности навигации, оптимизации наземного радиотехнического оснащения и совершенствованию бортового навигационного оборудования.

Используя результаты расчета, сравните точность самолетовождения по заданному маршруту с требуемой. Выделите отрезки маршрута, на которых СКП ЛБУ превышает максимально допустимое значение, определите их координаты и протяженность. Поясните причины, вызывающие появление таких “опасных” отрезков маршрута, и выделите из общего перечня причин основные.

Разработайте рекомендации по обеспечению требуемой точности самолетовождения. Учтите, что рекомендации должны быть физически реализуемыми и экономически оправданными.

К основным путям повышения точности самолетовождения и безопасности полетов относятся:
- совершенствование методики и технологии; предварительной подготовки к полетам

- дооснащение трасс наземными РТС навигации и УВД;

- совершенствование структуры и состава бортового навигационного оборудования;

- использование принципиально новых средств и методов навигации.

Если в соответствии с результатами расчета точность, самолетовождения по маршруту или на достаточно большой его части соответствует требуемой, то рассмотрите возможность упрощения существующего наземного радиотехнического оснащения. Исследуйте возможности спрямления маршрута.

Повторите расчет точности СВЖ для всех вариантов разработанных вами рекомендаций и выберите из них наилучший.

Обоснуйте выбор именно этого варианта рекомендаций.

Контрольные вопросы

1.Дайте определения основных ЭТХ РТС.

2. Укажите точностные характеристики РТС навигации и УВД.

3. Чем определяется минимальная и максимальная дальности действия РТС?

4.Дайте определение рабочей области РТС.

5.Опишите методику расчета радиуса рабочей области РТС.

6.Как влияют точностные характеристики РТС на точность СВЖ.

6.Опишите методику оценки точности СВЖ при использовании различных РТС.

8.Как определяется максимально допустимая СКП ЛБУ?

9.Охарактеризуйте взаимосвязь между безопасностью и экономичностью полетов и степенью оснащенности трассы РТС.

10.Раскройте методику оценки степени перекрытия маршрута радионавигационными и радиолокационными полями.

11. Перечислите основные и вспомогательные средства навигации.

12.В чем заключается коррекция счисленных координат?

13. Какие средства навигации и УВД могут использоваться для коррекции счисленных координат?

14.В чем состоит метод комплексного использования средств навигации и УВД?

15 Чем определяются и как рассчитываются требования к точности СВЖ?

16.В чем состоит методика формирования оптимального плана? применения в полете средств навигации, оценки точности СВЖ и безопасности полетов по маршруту.

17. Перечислите способы повышения точности навигации.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3