VOR

Пояснения к слайдам

1. Определение VOR – что это такое, для чего используется;

2. Два принципиально разных типа VOR маяков – перечислить их (конструктивные особенности раскрываются в следующих слайдах);

3. Принцип работы – описать (текст взят из документа ИКАО Приложение 10 том I). Отметить основные различия для доплеровских и классических VOR маяков:

• В доплеровских VOR поднесущая частота 9960 Гц модулируется по ЧАСТОТЕ 30Гц за счет эффекта Доплера: последовательно коммутированные антенны (48 штук) излучают сигнал, каждая свой, последовательно одна за одной, таким образом создавая вращающуюся диаграмму направленности излучения (скорость вращения 30 оборотов в секунду, то есть 30Гц). Когда диаграмма направленности вращается «навстречу» летящему к VOR маяку судну, за счет эффекта Доплера в месте приёма сигнала частота будет увеличиваться. Соответственно, когда диаграмма направленности будет «удаляться» от летящего судна, частота её в месте приёма будет уменьшаться. Таким образом передаётся информация об азимуте. Сигнал постоянной фазы (то есть сигнал опорного севера) модулирован по амплитуде 30 Гц, излучается центральным излучателем антенной группы ненаправленно и не зависит от азимута.

• В классических VOR несущая частота модулируется по АМПЛИТУДЕ следующим образом: в антенной группе находится четыре антенны (рамочная антенна Алфорда) коммутированные парами (крест-накрест, пары антенн в противофазе друг к другу), ток в парах антенн изменяется по синусоидальному закону так, что пока в одной паре антенн ток нарастает, в другой паре ток убывает, тем самым создаётся вращающая диаграмма направленности (30 оборотов в секунду, т.е. 30Гц). Сигнал опорной фазы передаётся через эти же антенны, только всеми сразу одновременно в фазе, таким образом создаётся ненаправленный сигнал, не зависящий от азимута. Вращающаяся диаграмма направленности модулирует ненаправленный сигнал по амплитуде, таким образом, что амплитуда в точке приёма будет максимальной в случае, когда там находится максимум диаграммы направленности (иными словами, когда максимум диаграммы направленности «смотрит» на принимающее сигнал воздушное судно, амплитуда сигнала будет максимальная и, соответственно, будет убывать с разворотом диаграммы направленности от ВС или нарастать с её разворотом на ВС), так передаётся информация об азимуте.

!!! Слайды №4, 5, 6, 7, 8 нужно рассматривать все вместе, с объяснением принципа работы, изложенного выше.

Слайды №9, 10, 11, 12, 13 – вся информация достаточно изложена на самих слайдах.

13. Диаграмму направленности VOR маяка в трёхмерном пространстве в упрощённом виде можно представит в виде тороидальной фигуры, т.е. непосредственно над VOR маяком образуется зона нулевого приёма, имеющая форму конуса. Согласно требованиям ИКАО к радионавигационному оборудованию, изложенным в Приложении 10 том I, угол между горизонтом и боковой поверхностью данного конуса должен составлять не менее 40°. Стоит упомянуть, что современные VOR маяки могут обеспечивать угол вплоть до 80°. При пролёте зоны нулевого приёма (или «конуса неопределённости») стрелка прибора, показывающая угловое отклонение от заданного радиала, будет покачиваться из стороны в сторону или показывать максимальное отклонение, затем восстановит своё положение, а индикация «НА» сменится индикацией «ОТ», таким образом можно определить момент пролёта радионавигационного средства (это необходимо для решения некоторых задач навигации).

14. Перечислить состав бортового оборудования – антенны обычные штыревые на лёгких ВС или четвертьволновые антенны на магистральных ВС; бортовой приёмо-вычислитель и индикатор (схема приёмника и виды индикаторов будут рассмотрены далее).

15. Рассмотреть структурную схему приёмника: показать, что сигналы АМ 30Гц и FM 9960Гц разделяются фильтрами, затем из поднесущей 9960 фильтруется составляющая 30Гц. Сигналы подаются на фазовый компаратор для сравнения, т.е. для выделения информации об азимуте, затем на индикаторное устройство.

16. Виды индикаторов: RMI – Radio Magnetic Indicator, CDI – Course Deviation Indicator, HSI – Horizontal Situation Indicator. Отображаемые навигационные элементы указаны на слайде. Недостатки: RMI – курс воздушного судна не влияет на индикацию (здесь имеется в виду, что курс, с которым летит ВС, не влияет на индикацию углового отклонения, т.к. она отсутствует, стрелка индикатора показывает только магнитные пеленги, т.о. мы можем пользоваться VOR маяком так же, как и АРК); CDI – на данном индикаторе не отображается курс полёта ВС, только заданный радиал, что не очень удобно, т.к. для получения информации о курсе приходится дополнительно пользоваться другим индикаторным прибором. Индикатор типа HSI является более совершенным по сути объединяет в себе два индикатора RMI и CDI, отображает полную информацию о пространственном положении ВС относительно земной поверхности в горизонтальной плоскости: отображает текущий курс, заданный радиал и угловое отклонение от него, магнитный пеленг радиостанции и самолёта, отображает полёт «НА» или «ОТ» радиомаяка.

17. На слайде представлены обозначения VOR и VOR/DME на картах Jeppesen: указывается наименование радиомаяка, частота, позывной, географические координаты, тип. Типы VOR здесь «H» - High, радиомаяк, обсуживающий верхнее воздушное пространство (от 1000 фут до 45000 фут); «L» - Low, обслуживающий нижнее воздушное пространство (1000 – 18000 фут), «Т» - Terminal (на слайде нет) – обслуживающий только район аэродрома в радиусе 25 м. миль, от 1000 до 12000 футов. Буква D обозначает, что VOR объединен с аппаратурой DME.

18. Вся необходимая информация изложена на слайде

19. Схема воздушных трасс в районе Дели, Индия. Рассмотреть, что VOR маяки установлены в точке начала воздушных трасс (справа на карте – 116,1 DELHI), а также в поворотных пунктах (слева на карте - MABOR, ESDEM)

20. VOR устанавливаются в качестве радионавигационных средств для выполнения серии манёвров при полётах в районе аэродрома. Рассмотреть схему стандартного прибытия по приборам в район аэродрома им. Кеннеди, Нью Йорк. Обратить внимание на то, что радиалами от или на VOR задаются линии заданного пути, зоны ожидания строятся над VOR либо точки, над которыми строится манёвр зоны ожидания, задаются радиалами и удалениями от нескольких VOR.

21. Реализация в ПНК Garmin G1000 (на примере задачи по перехвату заданного радиала) – прибор типа HSI на основном пилотажном дисплее PFD, указывает курс ВС, заданный радиал, угловое отклонение, удаление, полёт «ОТ» радиостанции (в этой конкретной ситуации). При перехвате заданного радиала линия, указывающая угловое отклонение, перемещается в центр, указывая, что ВС находится на заданном радиале. Частота и буквенный позывной настроенного VOR отображается в левом верхнем углу PFD. Частота, выбранная в качестве источника навигационной информации для индикатора HSI выделяется зеленым цветом, в данном примере это 113.4 BMK.