МДК 01.04 Приборное оборудование воздушных судов (стр. 20 )

На основе известных способов определения направления на объект, излучающий радиоволны, были созданы радиокомпасы, являющиеся указателями этого направления и позволяющие измерить курсовой угол радиостанции. Эти средства используются для управления при полете по маршрутам, оборудованным радио­навигационными станциями, и особенно при полете в направлении на и от радиостанции.

В зависимости от траектории ЛА, географического положения курсовые системы могут работать в трех режимах.

1.  Режим гирополукомпаса(ГПК)-режим работы курсовой системы, в которой работает только гироагрегат.

Функциональная схема курсовой системы в режиме ГПК представлена на рис.12. Курсовой гироскоп 5 в этом режиме работает совместно с датчиком курса и системой согласования 2, задатчиком курса 1, кинематической 3 или моментной 4 широтной коррекции, системой горизонтальной коррекции 6, выключателем коррекции 7, системой стабилизации 8 гироагрегата по крену, датчиком широтной коррекции 9. Перед включением режима ГПК гироагрегаты курсовой системы согласуются с индукционным или астрономическим датчиком курса.

К потребителям

 

3

2

1

Рис.12.Функциональная схема типовой курсовой системы

В качестве датчика курса может быть использован потенциометрический датчик или сельсин.

Уход гироскопа от вращения Земли и воздействия возмущающих момен­тов относительно оси внутренней рамы компенсируется с помощью широтной коррекции. Различают кинематическую и моментную кор­рекции. В первом случае статор сельсина-датчика следит за «ухо­дящим» в горизонтальной плоскости ротором, во втором — ротор сельсина-датчика следит за «уходящим» в горизонтальной плоско­сти статором.

Для поддержания оси гироскопа в горизонтальном положении В курсовых системах используются моментные системы горизонталь­ной коррекции с маятниковым чувствительным элементом и коррекционным двигателем на оси наружной рамы карданова подвеса.

2. Режим магнитной коррекции (МК)-режим работы курсовой системы, в котором ГПК работает совместно с индукционным компасом. В режиме магнитной коррекции (рис.13) маг­нитным датчиком курса служит индукционный датчик 6, сигналы которого отрабатываются коррекционным механизмом 1. С помо­щью коррекционного механизма, в котором применяется механиче­ский корректор, устраняются девиационные погрешности индукци­онного датчика и инструментальные погрешности дистанционных передач. Из коррекционного механизма 1 через систему согласо­вания 2 сигнал о магнитном курсе автоматически подается на дат­чик курса 3 гироагрегата 4. Угол между нулевыми линиями статора и ротора сельсина или щеток потенциометра будет равен магнитно­му курсу , который называют гиромагнитным курсом. При учете магнитного склонения или так называемого условного магнитно­го склонения курс может быть преобразован в истинный курс или ортодромический курс .

 

Рис.13.Схема режима магнитной коррекции

Широтная коррекция в режиме МК не применяется, так как си­стема согласования обеспечивает полную компенсацию ухода гиро­скопа под влиянием вращения Земли, разбаланса и других причин за счет необходимой скорости согласования. На выключатель кор­рекции 5 накладывается дополнительная функция отключения цепи индукционного датчика при вираже. На схеме показаны также система горизонтальной коррекции 7 и система стабилизации гироузла по крену 8.

3. Режим астрономической коррекции(АК)-режим работы курсовой системы, в котором ГПК работает совместно с астрономическим компасом. В режиме астрономической коррекции (АК) связь астрономического датчика курса и гироагрегата осуществляется по схеме, аналогичной схеме связи в режиме МК. Отличие заключает­ся в том, что роль сельсина-датчика коррекционного механизма выполняет сельсин в переходном блоке связи астрономического компаса типа ДАК-ДБ с курсовой системой, либо соответствующий датчик в звездно-солнечном ориентаторе.

Астрокомпас типа ДАК-ДБ может использоваться в светлое время суток, звездно-солнечный ориентатор — днем и ночью. Режим астрокоррекции от звездно-солнечного ориентатора обеспечи­вает точную выставку курса перед началом полета.

При работе курсовых систем в режиме магнитной коррекции могут возникать методические по­грешности из-за воздействия ускорений на чувствительный элемент и отклонения его от плоскости горизонта. На чувствительный эле­мент, кроме горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли, в этом случае действует и вертикальная составляющая этого вектора. Методические погрешности имеют синусоидальный характер и зависят, кроме ускорения, от широты, места и курса самолета.

При взлете самолета с углами тангажа более 15° будет также накапливаться дополнительная погрешность магнитного датчика.

В режиме ГПК полная погрешность курсовых систем складыва­ется из погрешностей: начальной выставки курса, азимутального ухода гироскопа, из-за неточной компенсации вращения Земли, из­мерения ортодромического курса из-за бокового отклонения от ор­тодромии, дистанционной передачи сигнала от гироагрегата на ука­затели. Погрешности из-за вращения Земли и перемещения самолета, карданные погрешности, девиационные погрешности, погрешности от воздействия ускорений на систему горизонтальной коррекции и температуры на систему моментной широтной коррекции можно, отнести к методическим погрешностям.

Погрешности из-за разбаланса от люфтов в опорах, температур­ного расширения ротора, из-за трения в осях карданова подвеса гироскопа, из-за изменения кинетического момента гироскопа, из-за несовершенства следящих систем и дистанционных передач можно отнести к инструментальным погрешностям курсовых систем.

Комплексный подход определения курса состоит в воспроизведении (стабилизации) нескольких направлений в азимуте различ­ными средствами (датчиками направлений), отличающимися по своим статическим и динамическим свойствам, и взаимной коррек­ции их погрешностей. В соответствии с этим комплексную или единую курсо­вую систему можно определить как совокупность различных по своим свойствам датчиков направлений (стабилизаторов) в азимуте и корректирующего (сглаживающего) звена.

Особенностью комплексной курсовой системы является наличие единого указателя, работающего от различных датчиков курса, что обеспечивает получение курса при любых условиях полета.

Дублирование датчиков и наивыгоднейшие связи между прибо­рами, входящими в курсовую систему, позволяют получить гибкую систему, в которой недостатки одних датчиков в данных условиях полета компенсируются преимуществами других. В ряде случаев объединение датчиков в единую курсовую систему позволяет полу­чить большую точность измерения курса, чем при измерении курса отдельными приборами.

На рис.14 изображена структурная схема курсовой системы, в которой на единый указатель работает магнитный датчик (МД), астрономический датчик (АД) гирополукомпаса ГА и радиокомпас АРК. Для уменьшения карданных ошибок наружная рамка гиропо­лукомпаса стабилизируется от гировертикали (ГВ), коррекция ко­торой отключается при длительно действующих горизонтальных, ускорениях с помощью выключателя коррекции (ВК).

Рис.14. Блок-схема единой курсовой системы:

УЛ – указатель летчика; АРК – автоматический радиокомпас; DАРК – поправка на радиостанцию; y – курс; УШ – указатель штурмана; DМ – поправка на магнитное склонение; ГА – гироагрегат (гирополукомпас); ГВ – гировертикаль; g - крен; u - тангаж; W3sin j - поправка на вращение Земли; ВК – выключатель коррекции; wZ – угловая скорость самолета; УАК – указатель астрокомпаса; АД – астродатчик; yИ – истинный курс; АК – астрокомпас; ГПК – гирополукомпас; МК – магнитный компас; П – переключатель; КМ – коррекционный механизм; DК – поправка на магнитную девиацию; МД – магнитный датчик.

Для ком­пенсации «уходов» в азимуте из-за вращения Земли гирополукомпас корректируется сигналами, пропорциональными вертикальной составляющей скорости вращения Земли.

Комплексная (единая) курсовая система является также датчиком курсовых сигналов для различных ее потребителей на летательном аппарате (навигационный координатор, автопилот).