Глиссадный радиомаяк

 

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в радиотехнических системах посадки летательных аппаратов на аэродромы, размещенные в многоснежных районах. Цель изобретения - повышение стабильности угла глиссады и крутизны характеристики зоны глиссады при изменении уровня и свойств подстилающей поверхности и расширение допустимых изменений уровня подстилающей поверхности. Цель достигается введением основного третьего делителя 16 мощности, третьего фазовращателя 17 и третьего сумматора 18 и размещение первой антенны 9 над третьей антенной 15 на расстоянии от него от 0,7λ·57,3/(Θ_o) м, до λ·57,3/(2Θ_o) м, а вторая антенны 10 над третьей антенной 15 на расстоянии от нее от 0,25·λ·57,3/(2Θ_o) м до 0,5·λ·57,3/(2Θ_o) м, где λ - длина волны, м; q_o - номинальный угол глиссады, град. 3 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в радиотехнических системах посадки летательных аппаратов на аэродромы, размещенные в многоснежных районах, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1294115, п.1. Цель изобретения повышение стабильности угла глиссады и крутизны характеристики зоны глиссады при изменении уровня и свойств подстилающей поверхности и расширение допустимых изменений уровня подстилающей поверхности. На фиг.1 приведена структурная электрическая схема глиссадного радиомаяка; на фиг.2 и фиг.3 диаграммы, поясняющие его работу. Глиссадный радиомаяк содержит передатчик 1, первый делитель 2 мощности, амплитудные модуляторы 3 и 4, сумматоры 5 и 6, первый аттенюатор 7, первый фазовращатель 8, антенны 9 и 10, размещенные на мачте 11, установленной вертикально на поверхности земли, второй делитель 12 мощности, второй аттенюатор 13, второй фазовращатель 14, третью антенну 15, дополнительный делитель 16 мощности, дополнительный фазовращатель 17 и дополнительный сумматор 18. Глиссадный радиомаяк работает следующим образом. Несущая f_н с выхода передатчика 1 поступает на вход первого делителя 2 мощности, с выходов которого она подается на входы амплитудных модуляторов 3 и 4. В первом амплитудном модуляторе 3 осуществляется амплитудная модуляция несущей сигналом с частотой F₁, а во втором амплитудном модуляторе 4 сигналом с частотой F₂. Сигналы с выходов амплитудных модуляторов 3 и 4 поступают на первый 5 и второй 6 сумматоры. На выходе первого сумматора 5 преобразуется сигнал "несущая плюс боковые частоты модуляции", спектр которого содержит несущую и две пары боковых частот f_н; f_н ± F₁; f_н ± F₂), а на выходе второго сумматора 6 образуется сигнал "боковые частоты модуляции", спектр которого содержит только две пары боковых частот (f_н ± F₁; f_н± F₂), причем одна пара боковых частот совпадает по фазе с аналогичными частотами на выходе первого сумматора 5, а вторая пара боковых частот отличается от соответствующей пары боковых частот на выходе сумматора 5 на 180^о. С выхода второго сумматора 6 сигнал "боковые частоты модуляции" ("разностный" сигнал) подается на вход дополнительного делителя 16 мощности, с первого выхода которого он поступает через последовательно соединенные первый аттенюатор 7 и первый фазовращатель 8 на вход второго делителя 12 мощности. С первого выхода второго делителя 12 мощности "разностный" сигнал подается на первую антенну 9 и излучается в пространство, а с второго выхода на третью антенну 15 через последовательно соединенные второй аттенюатор 13 и второй фазовращатель 14 и излучается в пространство. С выхода первого сумматора 5 сигнал "несущая плюс боковый частоты модуляции" ("суммарный" сигнал) подается через третий сумматор 18 на вторую антенну 10 и излучается в пространство. С второго выхода дополнительного делителя 16 мощности "разностный" сигнал через дополнительный фазовращатель 17 и дополнительный сумматор 18 подается на вторую антенну 10 и излучается в пространство. На фиг. 2 показаны диаграммы первой (E_1Δ ), второй (E_2Δ ) и третьей антенн( E_3Δ ) для "разностного" сигнала, а также их результирующая диаграмма (E_Δ1,2,3, ) для случая, когда средний уровень подстилающей поверхности достиг высоты подвеса третьей антенны 15 (Н_г=Н). В этом случае третья антенна 15 практически на участвует в формировании результирующей диаграммы глиссадного радиомаяка или "разностного" сигнала, так как излучение этой антенны под малыми углами места практически отсутствует. Первая 9 и вторая 10 антенны запитаны "разностным" сигналом противофазно, максимальный уровень "разностного" сигнала второй антенны 10 равен 0,1-1 максимального уровня "разностного" сигнала первой антенны 9. Поскольку первая 9 и вторая 10 антенны запитаны "разностным" сигналом противофазно, имеет место занижение угла глиссады по сравнению с номинальным при расчетных высотах подвеса этих антенн, используемых в основном изобретении по авт.св. N 1294115. Для повышения угла глиссады до номинальной величины высоты подвеса указанных антенн взяты соответственно меньшей величины Н (0,7 1) ˙ λ ˙57,3/(2 Θ_o ), м, Н (0,25 0,5) λ ^. 57,3/ (2 Θ_o ) м, что позволило у предлагаемого глиссадного радиомаяка значительно (почти в 2 раза) увеличить динамический диапазон стабилизации изменений уровня подстилающей поверхности, так как второй лепесток диаграммы излучения Е_1,2 для "разностного" сигнала почти в 2 раза больше соответствующего лепестка диаграммы глиссадного радиомаяка по основному изобретению (авт.св. N 1294115). На фиг. 2 показана также и диаграмма второй антенны 10 для "суммарного" сигнала Е₂ ( Σ ). На фиг.3 даны диаграммы первой (E), второй (E) и третьей (E) антенн и их результирующая диаграмма (E) для "разностного" сигнала при отсутствии снежного и травяного покровов (Н_п 0). В этом случае все передающие антенны 9, 10 и 15 оказываются дополнительно приподнятыми на высоту Н₃ над отражающей поверхностью. В данном случае первый от земли минимум излучения первой 9 и второй 10 антенн смещается в сторону меньших углов Θ места, а третья антенна 15 активно участвует в формировании результирующей диаграммы глиссадного радиомаяка излучения "разностного" сигнала. Излучение третьей антенны 15 (E) (фиг.3) компенсирует сдвиг угла Θ _o глиссады в область меньших углов места, вызываемый изменением результирующей диаграммы излучения первой 9 и второй 10 антенн (E) для "разностного" сигнала. Амплитуда "разностного" сигнала третьей антенны 15 E равна сумме амплитуд "разностного" сигнала первой и второй антенн EE+ E Как видно на фиг.3, в предлагаемом глиссадном радиомаяке может быть обеспечена зона действия вплоть до углов места 1,75 Θ_o даже без использования грубого канала наведения или иных мер по устранению минимума излучения глиссадным радиомаяком в области углов места 1,5-1,75 Θ_o При этом фактически примерно в 2 раза расширяется допустимый диапазон изменений уровня подстилающей поверхности. На фиг.3 показана и диаграмма второй антенны 10 для "суммарного" сигнала (E_Σ2). Как видим, изменение уровня подстилающей поверхности влияет на форму результирующей диаграммы излучения для "разностного" и "суммарного" сигналов, но соотношение их в пространстве и угол глиссады практически не меняется, поэтому наряду со стабилизацией угла глиссады имеет место и стабилизация крутизны характеристики зоны глиссады. Поскольку высота подвеса первой антенны 9 снижена по сравнению с высотой подвеса этой антенны в глиссадном радиомаяке по основному изобретению (авт. св. N 1294115), то имеет место большая стабильность крутизны зоны глиссады при изменении свойств подстилающей поверхности, поскольку при меньших углах скольжения падающей волны излучения первой антенны 9 имеет место меньшее влияние свойств подстилающей поверхности на коэффициент отражения пaдающей волны излучения от отражающей поверхности (формирование диаграмм излучения глиссадным радиомаяком происходит с участием отражения от подстилающей поверхности).

Формула изобретения

Глиссадный радиомаяк по п.1 авт.св. N 1294115, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности угла глиссады и крутизны характеристики зоны глиссады при изменении уровня и свойств подстилающей поверхности и расширения допустимых изменений уровня подстилающей поверхности, в него введены последовательно соединенные дополнительный делитель мощности, дополнительный фазовращатель и дополнительный сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход с входом второй передающей антенны, при этом вход дополнительного делителя мощности соединен с выходом второго сумматора, а второй выход с входом первого аттенюатора, причем первая антенна расположена над третьей антенной на расстоянии от нее от 0,7·λ·57,3/(Θ_o) м до λ·57,3/(2Θ_o) м, а вторая антенна расположена над третьей антенной на расстоянии от нее от 0,25·λ·57,3/(2Θ_o) м до 0,5·λ·57,3/(2Θ_o) м, где λ длина волны, м; q_o номинальный угол глиссады, град.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3