В статье авторы предлагают автоматизировать процесс переключения антенных контуров и перейти от базового решения вопроса включения резервной антенны не механическим, а электронным способом. Для этого был разработан антенный контур приводного радиомаяка и согласующее устройство. Схемные решения внедрены в производство и испытаны на практике. Результат показал уменьшение времени переключения с 12 секунд до 2-х секунд на резервную антенну, что увеличивает уровень безопасности полётов в системах гражданской авиации. Разработаны алгоритмы настройки согласующего устройства и алгоритм перехода на резервное антенное оборудование.
Ключевые слова : антенный контур, приводной радиомаяк, резервирование антенн, холодный резерв, настройка антенного контура, алгоритм переключения антенны.
В настоящее время не всегда есть возможность на аэродромах использовать самые современные средства радиотехнического обеспечения полётов. Часто сроки службы аэродромного оборудования значительно превышают темпы развития технологий и замена основных средств РТО на современные в большинстве случаев единовременно на всех аэродромах не представляется возможным. Усовершенствование авиационной техники подразумевает быстрое развитие радионавигационных средств, которые обеспечивают техническое сопровождение самолетовождения при росте интенсивности и плотности воздушного движения, а также одного из основных этапов полета воздушного судна — посадку, и, особенно в не благоприятных условиях, а также ночью. В это время использование радиотехнических средств и систем посадки решает задачу осуществления точной навигации и безопасной посадки воздушных судов [1].
Для безопасности полетов и роста экономической эффективности воздушных перевозок грузов и пассажиров на заключительном этапе полета воздушного судна посадка должна осуществляться с первого захода и с применением автоматизированных инструментальных систем посадки.
В настоящее время, в случае выхода из строя (или такого риска) антенного поля (антенного контура) или составных его частей, мощного обледенения или при сильном ветре, необходимо оперативно переключаться на резервный вариант антенного оборудования, находящегося в «холодном» резерве.
В целях сокращения времени реагирования системы радиомаяка РПМ-200 предлагается доработка схемы антенного контура и алгоритм переключения оборудования на резервную антенну (рис.1).
Доработка антенно-согласующего устройства приводного радиомаяка РМП-200 заключается в модернизации процедуры перенастройки приводного радиомаяка РМП-200 на резервные частоты и заключается в следующем:
— разработка антенного контура радиомаяка;
— разработка согласующего устройства;
— расчет настроечных таблиц.
Антенный контур предназначен для согласования усилителей передатчиков основного и резервного комплектов приводного радиомаяка с сопротивлением нагрузки 50 Ом, а также для их коммутации к антенне рабочего комплекта передатчика.
Разрабатываемая функциональная схема антенного контура представлена на рисунке 2.
Рис. 1 Алгоритм переключения антенного оборудования при использовании холодного резерва
В состав контура входит: ВЧ переключатель; согласующий фильтр; трансформаторы тока и устройство блокировки.
ВЧ переключатель состоит из двух переключателей первого и второго комплектов, и предназначен для подключения рабочего комплекта передатчика к антенне. Управление и контроль работы ВЧ переключателя осуществляется с помощью устройства управления антенным контуром сигналом «Выбор передатчика».
Трансформатор тока служит для контроля параметров ВЧ сигнала с помощью измерительных приборов и звукового контроля сигнала опознавания.
Трансформаторы тока служат для формирования сигналов отрицательной обратной связи, которые поступают на детекторы, установленные в модуляторах первого или второго комплектов.
Рис. 2. Функциональная схема антенного контура приводного радиомаяка
ВЧ фильтр согласует комплексное выходное сопротивление подключенного усилителя мощности рабочего комплекта с активной нагрузкой 50 Ом. Согласование производится на рабочей или резервной частоте за счет подбора номиналов конденсаторов и индуктивности вариометра. Выбор значения емкости конденсаторов, а также индуктивности вариометра выполняется на основании данных настроечных таблиц для каждой рабочей частоты передатчика.
В базовом варианте выбор суммарной емкости для согласования антенного контура осуществлялся с помощью ручной коммутации перемычек на соответствующих выводах высоковольтных конденсаторов К15У-1а, установленных в антенном блоке. А в проектируемом варианте выбор емкостей осуществлен за счет включения в схему электрическую принципиальную галетных переключателей.
Процедура настройки приводного радиомаяка РМП-200 на заданную рабочую частоту заключается в программном изменении ряда параметров приводной радиостанции с помощью ЭВМ и установленного программного обеспечения WinConsole, а также аппаратные переключения и настройки в некоторых блоках и устройствах радиомаяка.
Программно задается ряд параметров: несущая частота, выходная мощность передатчика, частота модулирующего тонального сигнала, используемая для опознавания, наименование опознавательного сигнала, цикл и скорость передачи опознавательного сигнала, коэффициент амплитудной модуляции радиомаяка, пороги срабатывания автоматического отключения аварийного комплекта.
Аппаратная часть настройки приводного радиомаяка заключается в подборе емкостей и индуктивностей с помощью ВЧ переключателей по настроечным таблицам для антенного контура и согласующего устройства на каждую рабочую частоту.
Антенный контур предназначен для согласования передатчиков с сопротивлением нагрузки антенны, а также для подключения к антенне рабочего комплекта передатчика. Состоит из ВЧ переключателя, согласующего фильтра, трансформаторов тока и устройства блокировки. Согласующий фильтр согласует комплексное выходное сопротивление усилителя мощности с активной нагрузкой 50 Ом. Согласование осуществляется согласно алгоритму на выбранной частоте за счет подключения рассчитанных номиналов конденсаторов и индуктивности вариометра. Согласующий фильтр представляет собой последовательный контур, настроенный на частоту. Алгоритм настройки согласующего устройства представлен на рис.3.
Рис. 3. Алгоритм настройки согласующего устройства
Согласующее устройство предназначено для согласования выходного сопротивления шкафа РМП с комплексным сопротивлением антенны и состоит из автотрансформатора, ВЧ контура и контрольно-измерительного устройства (рис.4).
Рис. 4. Функциональная схема согласующего устройства
Таким образом, проведённые исследования после внедрения инновации — схемного решения переключения антенного контура вместо ручной коммутации перемычек, занимающей 2 минуты, показали возможность переключения антенн с основной на резервную в период не более 30 секунд за счёт включения в алгоритм электронной схемы. Это увеличивает оперативность процесса замены антенны не менее чем в 4 раза.
Литература:
- Федеральные авиационные правила «Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов, и авиационная электросвязь в гражданской авиации».
- Радиомаяк приводной РМП-200. Руководство по эксплуатации. АИЦТ.461512.004РЭ.
- Радиостанция ПАР-10с. Инструкция по эксплуатации. ЮМ1.600.002.ИЭ.
