圖 7.7-12儀表著陸系統(tǒng)的組成及功能框圖自動(dòng)駕駛儀不需要任何可視的參照物就可以操縱直升機(jī)。但是,駕駛員必須監(jiān)控自動(dòng)著陸,并且需要看到跑道。需要多少可視物主要取決于機(jī)場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)設(shè)備。
更精確的數(shù)值取決于跑道和直升機(jī)的類型。當(dāng)駕駛員在決斷高度上沒有看到跑道時(shí),就必須人工復(fù)飛。決斷高度也稱為最低高度,它由無線電高度表測(cè)量。3.指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)
指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng) (MB)屬于儀表著陸系統(tǒng),其作用是:當(dāng)直升機(jī)飛過信標(biāo)發(fā)射臺(tái)時(shí),為飛行員提供視覺和聽覺信號(hào)以提示機(jī)組人員已經(jīng)接近著陸跑道。在早期,地面上有三個(gè)信標(biāo)臺(tái),即:外信標(biāo)臺(tái)、中信標(biāo)臺(tái)和內(nèi)信標(biāo)臺(tái)。但是,現(xiàn)在內(nèi)信標(biāo)臺(tái)已經(jīng)不再使用。所有信標(biāo)機(jī)的發(fā)射頻率都是 75MHz。
外信標(biāo)機(jī) OM位于離跑道大約 7km處。其發(fā)射頻率用 400Hz的音調(diào)調(diào)制。當(dāng)直升機(jī)飛過其上空時(shí),在駕駛艙信標(biāo)板上的蘭色燈亮。并聽到 400Hz的 Morse碼識(shí)別聲音。
中信標(biāo)機(jī)(MM)位于離跑道大約 1000m處。發(fā)射信號(hào)用 1300Hz的音調(diào)調(diào)制,在信標(biāo)板上,琥珀色燈亮,并聽到 1300Hz的音調(diào)。
內(nèi)信標(biāo)機(jī)(IM),位于離跑道大約 300m處,發(fā)射信號(hào)用 3000Hz的音調(diào)調(diào)制。在信標(biāo)板上的白色燈亮,并能聽到 3000Hz的音調(diào)聲。如圖 7.7-13所示。
圖 7.7-13指點(diǎn)信標(biāo)機(jī)的功能
四全球定位系統(tǒng) (GPS)
全球定位系統(tǒng) GPS是一種基于衛(wèi)星的、長距離的、全球性的導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS是一種全天候的無線電導(dǎo)航系統(tǒng),它不受靜電云團(tuán)等氣象干擾,通過收、發(fā)無線電信號(hào)可為用戶提供精確的定位和時(shí)間基準(zhǔn)等。GPS不僅適用于直升機(jī)等航空航天飛行器,也適用于地面汽車、人群、海上船只等的定位和導(dǎo)航。使用 GPS系統(tǒng)的直升機(jī),可以引導(dǎo)直升機(jī)在起飛、巡航、進(jìn)近、著陸等各個(gè)階段沿預(yù)定的航線準(zhǔn)確地飛行。此外,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還可以綜合用于通信、交通管制、氣象服務(wù)、地面勘測(cè)、搜救、授時(shí)等軍事、民用方面的應(yīng)用。
在地球上空 10900Nm的軌道上,有 21顆工作衛(wèi)星和 3顆備用衛(wèi)星。每個(gè)衛(wèi)星繞軌道一周需要 12小時(shí)。如圖 7.7-14所示。
圖 7.7-14全球定位系統(tǒng)示意圖
每顆衛(wèi)星向外發(fā)射包括傳輸時(shí)間在內(nèi)的信號(hào)。機(jī)載 GPS組件比較信號(hào)的接收時(shí)間與發(fā)射時(shí)間,并計(jì)算出這一信號(hào)的傳輸時(shí)間。通過這一傳輸時(shí)間,就能確定直升機(jī)到衛(wèi)星的距離。因?yàn)闊o線電信號(hào)在空間傳播的速度是光速。
當(dāng)機(jī)載 GPS能收到至少四顆衛(wèi)星的信號(hào)時(shí),它就能計(jì)算出直升機(jī)所在位置的緯度、經(jīng)度和高度。因?yàn)?GPS中存儲(chǔ)了所有衛(wèi)星的軌道位置數(shù)據(jù),它也被稱為星歷。
GPS提供兩種服務(wù),一種精確定位服務(wù),用 PPS表示,它僅用于軍事方面。另一種是標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù),用 SPS是表示,它用于民用航空。 GPS使用的頻率是 1575.42MHz,其定位精度在 15-25米之間。在使用標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)時(shí),其 15米的定位精度太低,這樣,直升機(jī)不能利用 GPS的定位數(shù)據(jù)著陸,定位精度太低的不足,可以通過差分 GPS進(jìn)行改善。即 DGPS。
DGPS是在機(jī)場(chǎng)上建造一個(gè)已知精確位置(緯度、經(jīng)度、高度)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)臺(tái),然后,利用 GPS計(jì)算該基準(zhǔn)臺(tái)的位置,將已知位置數(shù)據(jù)與測(cè)量位置數(shù)據(jù)比較會(huì)產(chǎn)生位置誤差。這一位置誤差信號(hào)發(fā)射到直升機(jī),利用它修正 GPS計(jì)算出的位置誤差。采用這種方法,可以使其定位準(zhǔn)確度提高到大約 3米。如圖 7.7-15所示。
圖 7.7-15差分全球定位基本原理
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7.7.3雷達(dá)系統(tǒng)
1.無線電高度表
無線電高度表的作用是測(cè)量直升機(jī)到地面的垂直距離,這一距離稱為無線電高度。無線電高度表的測(cè)量范圍是 0-2500ft,所以,該系統(tǒng)主要用于直升機(jī)的起飛、近進(jìn)和著陸階段。因此,這一系統(tǒng)也被稱為低高度無線電高度表,用 LRRA表示。
無線電高度表測(cè)高的基本原理,如圖 7.7-16所示。由收發(fā)機(jī)中的發(fā)射機(jī)產(chǎn)生一個(gè)雷達(dá)信號(hào),通過天線發(fā)向地面。該信號(hào)的一部分經(jīng)地面反射回來,反射信號(hào)由第二部天線接收。接收機(jī)計(jì)算發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)之間的時(shí)間延遲,并將其轉(zhuǎn)換成高度信號(hào)輸出到顯示器上。
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