Jump to content

VHF всенаправленный диапазон

Земная станция DVOR (Допплер VOR), колокат с DME .
Встроенный дисплей VOR с CDI
MCT DVOR, Manchester Airport , United Kingdom.

Очень высокочастотная станция всенаправленного диапазона ( VOR ) [ 1 ] является типом радиовигационной системы VHF для самолетов , позволяющий самолетам с приемником VOR для определения азимута (также радиального), ссылаемого на магнитный север, между самолетом до/из фиксированных радиоячеиз . Фон [ 2 ] и первый DME (1950) [ 3 ] Система (ссылаясь на 1950 год, начиная с сегодняшнего DME/N) для обеспечения наклонного расстояния, была разработана в Соединенных Штатах в рамках гражданского/военного программы США для авиационных навигационных средств в 1945 году. Развертывание VOR и DME (1950) Begann в 1949 году США CAA (Администрация гражданской аэронавтики). ICAO Стандартизированный VOR и DME (1950) в 1950 году в ICAO Annex Ed.1 [ 4 ] Полем Частоты для использования VOR стандартизированы в полосе очень высокой частоты (VHF) от 108,00 до 117,95 МГц [ 5 ] Глава 3, таблица A Полем Чтобы повысить точность азимута VOR даже в трудных условиях расположения расположения, доплеровский VOR (DVOR) был девопирован в 1960 -х годах. VOR согласно ICAO правилам основная система навигации для коммерческой и общей авиации [ 6 ] [ 7 ] , (D) VOR постепенно выводятся из эксплуатации [ 8 ] [ 9 ] и заменен DME-DME RNAV (навигация по площади) [ 5 ] 7.2.3 и спутниковые навигационные системы, такие как GPS в начале 21 -го века. В 2000 году по всему миру работало около 3000 станций VOR, в том числе 1033 в США, но к 2013 году число в США было сокращено до 967. [ 10 ] Соединенные Штаты выводят из эксплуатации примерно половины своих станций VOR и других устаревших навигационных средств в рамках перехода к навигации, основанной на производительности , в то же время сохраняя «минимальную операционную сеть» станций VOR в качестве резервной копии GPS. [ 11 ] В 2015 году Великобритания планировала сократить количество станций с 44 до 19 к 2020 году. [ 8 ]

Маяк VOR излучается через две или более антенны и модулированный сигнал амплитуды и модулированный частотный подрост . Сравнивая фиксированный эталонный сигнал 30 Гц с вращающимся азимутом 30 Гц сигналом азимута из самолета до (d) VOR. Разница фаз указывает на подшипник от (D) станции VOR до приемника относительно магнитного севера. Эта линия позиции называется VOR «радиальным». Предоставляя тот же сигнал над воздухом в антеннах приемника VOR. DVOR основан на доплеровском сдвиге для модуляции азимут -зависимого сигнала 30 Гц в пространстве, постоянно переключая сигнал около 25 пар антенны, которые образуют круг вокруг центральной контрольной антенны 30 Гц.

Пересечение радиалов с двух разных станций VOR можно использовать для исправления положения самолета, как в более ранних системах обнаружения радиосвязи (RDF).

Станции VOR представляют собой навигационные средства на коротких расстояниях, ограниченные радиосвязи ( RLO) между передатчиком и приемником в самолете. В зависимости от высоты площадки VOR и высоты самолета, обозначенных эксплуатационных покрытий (DOC) AT MAX. Около 200 морских миль (370 километров) [ 5 ] TO.C, Fig.C-13 может быть достигнут. Предварительным условием является то, что EIRP обеспечивает несмотря на потери, например, из -за размножения и защелка антенны, для достаточно сильного сигнала на антенне Aircraft VOR, который может быть успешно обработана приемником VOR. Каждая (d) станция VOR транслирует сигнал VHF радиокомпозитный , включая упомянутый навигационный сигнал и контрольный сигнал, а также идентификатор станции и дополнительный дополнительный голос. [ 5 ] 3.3.5 Идентификатор станции, как правило, является трехбуквенной строкой в ​​коде Морзе . В то время как определяется в голосовом канале Приложения 10 сегодня редко используется, например, для записанных рекомендаций, таких как ATIS . [ 5 ] 3.3.6

Vortac - для радиостанций это навигационная помощь для пилотов самолетов, состоящих из совместного расположенного VHF-всенаправленного диапазона и маяка тактической авиа навигации (TACAN). Оба типа маяков предоставляют пилотов азимутальную информацию, но система VOR обычно используется гражданскими самолетами и системой Такана военными самолетами. TACAN Тем не менее, оборудование для измерения расстояния также используется для гражданских целей, поскольку гражданское оборудование DME построено в соответствии с военными спецификациями DME. Большинство инсталляций VOR в Соединенных Штатах являются Vortacs. Система была разработана и разработана Cardion Corporation. Контракт по исследованиям, разработке, тестированию и оценке (RDT & E) был заключен 28 декабря 1981 года. [ 12 ]

Описание

[ редактировать ]

Разработано из более ранних систем Visual Aural Radio (VAR). Разработка VOR была частью гражданской/военной программы США для аэронавтических навигационных средств [ 2 ] Полем В 1949 году VOR для азимута/подшипника самолета в/из установки VOR и UHF DME (1950) [ 3 ] и первый стандарт оборудования для измерения расстояния ICAO [ 4 ] были введены в эксплуатацию CAA США (Администрация гражданской аэронавтики). В 1950 году стандартизировал ICAO VOR и DME (1950) в Приложении 10 Ed.1 [ 4 ] .

VOR был разработан для предоставления 360 курсов на станцию ​​и от них, выбираемые пилотом. Ранние вакуумные передатчики с механически вращающимися антеннами были широко установлены в 1950-х годах и начали заменять полностью твердыми единицами в начале 1960-х годов. DVOR были постепенно реализованы, что они стали основной радиовигационной системой в 1960-х годах, когда они вступили во владение от более старого радио-маяка и системы с четырьмя блюдами (низкий/средний диапазон частот) . Некоторые из более старых станций диапазона выжили, с удаленными элементами направления с четырьмя блюдами, как не направленные радиобэконы с низкой или средней частотой ( NDB ).

Всемирная наземная сеть «воздушных автомагистралей», известная в США как Victor Airways (ниже 18 000 футов или 5500 м) и «реактивные маршруты» (на и выше 18 000 футов), была установлена ​​связывание VORS. Самолет может следовать определенному пути от станции до станции, настраиваясь на последовательные станции на приемнике VOR, а затем либо следовать желаемому курсу по радио -магнитному индикатору, либо установив его на индикаторе отклонения курса (CDI), либо горизонтальной ситуации Индикатор (HSI, более сложная версия индикатора VOR) и сохранение указателя курса с центром на дисплее.

По состоянию на 2005 год из -за достижения в области технологий многие аэропорты заменяют подходы VOR и NDB с помощью процедур подхода RNAV (GNSS); Тем не менее, затраты на обновление получателя и обновления данных [ 13 ] по -прежнему достаточно значимы, чтобы многие небольшие самолеты общей авиации не оснащены оборудованием GNSS, сертифицированным для первичной навигации или подходов.

Сигналы VOR обеспечивают значительно большую точность и надежность, чем NDBS из -за комбинации факторов. Наиболее важным является то, что VOR обеспечивает подшипник от станции до самолета, который не варьируется в зависимости от ветра или ориентации самолета. Радио ВВС менее уязвимо для дифракции (изгиб курса) вокруг объектов местности и береговых линий. Фазовое кодирование страдает меньше вмешательства от гроз.

Сигналы VOR предлагают предсказуемую точность 90 м (300 футов), 2 сигма при 2 нм от пары маяков VOR; [ 14 ] По сравнению с точностью нерегументированной системы глобального позиционирования (GPS), которая составляет менее 13 метров, 95%. [ 14 ]

Станции VOR, будучи VHF, работают на «Линейке зрения». Это означает, что если в совершенно ясный день вы не сможете увидеть передатчик из приемной антенны, или наоборот, сигнал будет либо незаметным, либо непригодным для использования. Это ограничивает диапазон VOR (и DME ) до горизонта - или ближе, если горы вмешиваются. Хотя современное оборудование для передачи твердого состояния требует гораздо меньшего количества технического обслуживания, чем более старые единицы, обширная сеть станций, необходимая для обеспечения разумного покрытия вдоль основных воздушных маршрутов, является значительной стоимостью в системах дыхательных путей эксплуатации.

Как правило, идентификатор станции VOR представляет собой близлежащий город, город или аэропорт. Например, на станции VOR, расположенной на территории международного аэропорта Джона Ф. Кеннеди, есть идентификатор JFK.

Операция

[ редактировать ]

VORS назначается радиоканалы между 108,0 МГц до 117,95 МГц (с расстоянием расстояния 50 кГц); Это в диапазоне очень высокой частоты (VHF). Первые 4 МГц разделяются с полосой системы посадки приборов (ILS). В Соединенных Штатах частоты в полосе прохождения от 108,00 до 111,95 МГц, которые имеют даже 100 кГц первой цифры после десятичной точки (108,00, 108,05, 108,20, 108,25 и т. Д. до 111,95 МГц полоса прохождения с первой цифрой нечетной 100 кГц после десятичной точки (108,10, 108,15, 108,30, 108,35 и т. Д.) Зарезервированы для ILS. [ 15 ]

VOR кодирует азимут (направление со станции) как фазовое соотношение между эталонным сигналом и переменным сигналом. Одним из них является модулированная амплитуда, а один модулирован частота. На обычных VORS (CVOR) эталонный сигнал 30 Гц модулируется частотой (FM) на субсирье 9 960 Гц . На этих VORS амплитудная модуляция достигается путем вращения слегка направленной антенны ровно в фазе с опорным сигналом при 30 оборотах в секунду. Современные установки-это доплеровские VORS (DVOR), в которых используется круговая массива обычно 48-направляющих антенн с 48, и без движущихся частей. Активная антенна перемещается вокруг круговой массивы в электронном виде, чтобы создать эффект доплеровства, что приводит к частотной модуляции. Амплитуда модуляция создается путем обеспечения мощности передачи антенн в EG в положении на север ниже, чем в южном положении. Таким образом, роль амплитуды и частотной модуляции заменена в этом типе VOR. Декодирование в приемных самолетах происходит одинаково для обоих типов VOR: компоненты AM и FM 30 Гц являются обнаружено , а затем сравнивает, чтобы определить фазовый угол между ними.

Сигнал VOR также содержит модулированный идентификатор кодовой станции Morse Morse 7 WPM и обычно содержит голосовой канал модуляции амплитуды (AM).

Эта информация затем питается аналоговым или цифровым интерфейсом с одним из четырех распространенных типов индикаторов:

  1. Типичный индикатор VOR света, иногда называемый «вселяющим индикатором» или OBI [ 16 ] показан на иллюстрации в верхней части этой записи. Он состоит из ручки, чтобы повернуть «селектор омни -подшипника» (OBS), масштаб OBS вокруг внешней части инструмента и вертикальный индикатор отклонения курса или указатель (CDI). OBS используется для установки желаемого курса, а CDI центрируется, когда самолет находится на выбранном курсе, или дает команды левого/правого рулевого управления, чтобы вернуться к курсу. Индикатор «двусмысленности» (на то, что) показывает, будет ли следовать за выбранным курсом, который будет перенести самолет или вдали от станции. Индикатор также может включать указатель Glidelope для использования при получении полных сигналов ILS .
  2. Радио -магнитный индикатор (RMI) оснащен стрелкой курса, наложенной на вращающуюся карту, которая показывает текущий заголовок самолета в верхней части циферблата. «Хвост» стрелка курса указывает на текущую радиальную из станции и «голова» точек стрелки на взаимном (180 ° разных) курса к станции. RMI может представлять информацию от более чем одного VOR или ADF -приемника одновременно.
  3. Индикатор горизонтальной ситуации (HSI), разработанный впоследствии в RMI, является значительно более дорогой и сложным, чем стандартный индикатор VOR, но объединяет информацию о заголовке с навигационным дисплеем в гораздо более удобном формате, приближаясь к упрощенной карте движения.
  4. Система навигации по области (RNAV) представляет собой бортовой компьютер с дисплеем и может включать в себя современную базу данных навигации. По крайней мере, одна станция VOR/DME требуется для того, чтобы компьютер мог построить положение самолета на движущейся карте или отображать отклонение и расстояние курса относительно путевой точки (виртуальная станция VOR). Системы типов RNAV также были созданы для использования двух или двух DMES для определения путевой точки; Они обычно упоминаются другими именами, такими как «вычислительное оборудование расстояния» для двойного типа VOR или «DME-DME» для типа, используя более одного сигнала DME.
D-Vortac TGO (Tango) Германия

Во многих случаях станции VOR имеют совместное расположение оборудования для измерения расстояния (DME) или военную тактическую авиационную навигацию ( TACAN )-последний включает в себя как функцию расстояния DME, так и отдельную функцию азимута Tacan, которая предоставляет данные военных пилотов, аналогичные гражданскому VOR. Совместное расположение VOR и Tacan Beacon называется Vortac . VOR, расположенный только с DME, называется VOR-DME. Радиал VOR с расстоянием DME позволяет исправить положение в одной станции. Как VOR-DMES, так и таканы имеют одну и ту же систему DME.

Vortacs и VOR-DME используют стандартизированную схему частоты VOR для соединения каналов TACAN/DME [ 15 ] так что конкретная частота VOR всегда в сочетании с конкретным совместным каналом TACAN или DME. На гражданском оборудовании частота ОВЧ настроена, а соответствующий канал Tacan/DME выбирается автоматически.

В то время как принципы эксплуатации различны, VORs имеют некоторые характеристики с локализатора частью ILS и одной и той же антенной, получение оборудования и индикатора используется в кабине для обоих. Когда выбирается станция VOR, OBS является функциональной и позволяет пилоту выбрать желаемый радиал для использования для навигации. Когда частота локализатора выбирается, OBS не является функциональной, а индикатор приводит к преобразователю локализатора, обычно встроенным в приемник или индикатор.

Объемы обслуживания

[ редактировать ]

Станция VOR обслуживает объем воздушного пространства, называемый объемом обслуживания. Некоторые VOR имеют относительно небольшую географическую область, защищенную от вмешательства другими станциями на той же частоте-называемых «терминалом» или T-VOR. Другие станции могут иметь защиту до 130 морских миль (240 километров) или более. Считается, что существует стандартная разница в выходной мощности между T-Vors и другими станциями, но на самом деле выходные мощности станций устанавливаются для обеспечения адекватной силы сигнала в объеме обслуживания конкретного сайта.

В Соединенных Штатах существует три стандартных объема обслуживания (SSV): терминальные, низкие и высокие (стандартные объемы обслуживания не применяются к опубликованным маршрутам полетов приборов (IFR)). [ 17 ]

Кроме того, в 2021 году были добавлены два новых объема обслуживания - «VOR LOW» и «VOR High», что обеспечило расширенное покрытие более 5000 футов AGL. Это позволяет самолету продолжать получать сигналы VOR вне маршрута, несмотря на уменьшенное количество станций наземных станций VOR, предоставляемых минимальной операционной сетью VOR. [ 18 ]

Стандартные объемы обслуживания США (от FAA AIM [ 19 ] )
Устройство класса SSV Размеры
T (терминал) От 1000 футов над уровнем земли (AGL) до 12 000 футов AGL на радиальных расстояниях до 25 нм.
L (малая высота) От 1000 футов доплачивается до 18 000 футов AGL на радиальных расстояниях до 40 нм.
H (высокая высота) От 1000 футов доплачивается до 14 500 футов AGL на радиальных расстояниях до 40 нм. С 14 500 до 18 000 футов на радиальных расстояниях до 100 нм. С 18 000 футов доплачивается до 45 000 футов AGL на радиальных расстояниях до 130 нм. От 45 000 футов добрался до 60 000 футов на радиальных расстояниях до 100 нм.
Vl (vor low) С 1000 футов ATH до, но не включая 5000 футов ATH на радиальных расстояниях до 40 нм. От 5000 футов ATH до, но не включая 18 000 футов ATH на радиальных расстояниях до 70 нм.
VH (VOR High) С 1000 футов ATH до, но не включая 5000 футов ATH на радиальных расстояниях до 40 нм. От 5000 футов ATH до, но не включая 14 500 футов ATH на радиальных расстояниях до 70 нм. С 14 500 ATH до 60 000 футов на радиальных расстояниях до 100 нм. С 18 000 футов ATH до 45 000 футов ATH на радиальных расстояниях до 130 нм.

VORS, воздушные пути и структура по маршруту

[ редактировать ]
Avenal Vortac (35.646999, -119.978996), показанный на аэронавтической диаграмме секции. Обратите внимание на светло -голубые воздушные пути, излучающиеся из Vortac. (Нажмите, чтобы увеличить)

VOR и более старые станции NDB традиционно использовались в качестве пересечений вдоль дыхательных путей . Типичные дыхательные пути будут прыгать от станции до станции по прямой линии. Полетая в коммерческом авиалайнере , наблюдатель заметит, что самолет летит по прямым линиям, иногда разбитым поворотом на новый курс. Эти повороты часто производятся, когда самолет проходит через станцию ​​VOR или на пересечении воздуха, определенного одним или несколькими VORS. Навигационные контрольные точки также могут быть определены точкой, в которой пересекаются два радиала с разных станций VOR, или с помощью радиального и расстояния DME VOR. Это основная форма RNAV и позволяет навигации на точки, расположенные вдали от станций VOR. По мере того, как системы RNAV стали более распространенными, в частности, на основе GPS , в таких пунктах все больше и больше дыхательных путей определялось, что устраняет необходимость в некоторых дорогих наземных VORS.

Во многих странах существует две отдельные системы дыхательных путей на более низких и более высоких уровнях: нижние дыхательные пути (известные в США как Victor Airways ) и верхние воздушные маршруты (известные в США как реактивные маршруты ).

Большинство самолетов, оборудованных для полета прибора (IFR), имеют как минимум два приемника VOR. Помимо обеспечения резервной копии основного приемника, второй приемник позволяет пилоту легко следовать за радиальной к одной станции VOR, когда наблюдает за вторым приемником, чтобы увидеть, когда пересекается определенный радиал со другой станции VOR, что позволяет точно Положение в этот момент будет определено, и дает пилоту возможность перейти на новый радиал, если они хотят.

Vortac расположен на верхней столовой скале в округе Джексон , штат Орегон

По состоянию на 2008 год , космические глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS), такие как система глобального позиционирования ( GPS ), все чаще заменяют VOR и другие наземные системы. [ 20 ] В 2016 году GNSS был обязан в качестве основных потребностей навигации для самолетов IFR в Австралии. [ 9 ]

Системы GNSS имеют более низкую стоимость передатчика на одного клиента и предоставляют данные о расстоянии и высоте. Будущие спутниковые навигационные системы, такие как Европейский Союз Галилео и системы увеличения GPS , разрабатывают методы, чтобы в конечном итоге равняться или превышать точность VOR. Тем не менее, низкая стоимость приемника VOR, широкая установленная база и общность ресивера с IL, вероятно, увеличат доминирование VOR на воздушных судах до тех пор, пока стоимость пространственного приемника не упадет до сопоставимого уровня. По состоянию на 2008 год в Соединенных Штатах подходы на основе GPS по численности подходов на основе VOR, но оснащенные VOR самолеты IFR, обученные GPR, оснащенные GPR самолеты. [ Цитация необходима ]

Существует некоторая обеспокоенность тем, что навигация GNSS подлежит вмешательству или саботажу, что ведет во многих странах к сохранению станций VOR для использования в качестве резервного копирования. [ Цитация необходима ] Сигнал VOR имеет преимущество статического отображения на местную местность. [ нужно разъяснения ]

Планы Американского ФАУ [ 21 ] к 2020 году по выводу примерно половины 967 [ 22 ] Станции VOR в США, сохранив «минимальную операционную сеть», чтобы обеспечить покрытие для всех самолетов более чем на 5000 футов над землей. Большинство выведенных из эксплуатационных станций будут находиться к востоку от Скалистых гор , где между ними есть большее перекрытие. [ Цитация необходима ] 27 июля 2016 года было опубликовано окончательное заявление о политике [ 23 ] Указание станций, которые будут выведены из эксплуатации к 2025 году. В общей сложности 74 станций должны быть выведены из эксплуатации на этапе 1 (2016–2020), и еще 234 станций должны быть выведены из эксплуатации на этапе 2 (2021–2025).

В Великобритании 19 передатчиков VOR должны быть введены в эксплуатацию как минимум до 2020 года. Те, кто в Крэнфилде и Дин, был выведен из эксплуатации в 2014 году, а оставшиеся 25 были оценены в период с 2015 по 2020 год. [ 24 ] [ 25 ] Аналогичные усилия предпринимаются в Австралии, [ 26 ] и в другом месте.

В Великобритании и Соединенных Штатах передатчики DME планируются сохранить в ближайшем будущем даже после того, как выведены из эксплуатации. [ 8 ] [ 11 ] Тем не менее, существуют долгосрочные планы по эксплуатации DME, TACAN и NDBS.

Техническая спецификация

[ редактировать ]

Сигнал VOR кодирует идентификатор кода Морса, необязательный голос и пару навигационных тонов. Радиальный азимут равен фазовому углу между отставанием и ведущим навигационным тоном.

Константы

[ редактировать ]
Стандартный [ 14 ] Режимы, индексы и частоты модуляции
Описание Формула Примечания Мин Имя Максимум Единицы
идентификатор это ) на 1
выключенный 0
М я Индекс модуляции A1 0.07
F я А1 частота поднесора A1 1020 Гц
голос в ) −1 +1
М. А3 индекс модуляции 0.30
навигация F n A0 Тонная частота 30 Гц
переменная М н А3 индекс модуляции 0.30
ссылка М д А3 индекс модуляции 0.30
Фон F3 Частота поднесущего 9960 Гц
F D. F3 отклонение поднесора 480 Гц
канал F C. А3 частота носителей 108.00 117.95 МГц
Интервал перевозчика 50 50 кГц
скорость света В 299.79 Мм/с
Радиальный азимут А относительно магнитного севера 0 359 сам

Переменные

[ редактировать ]
Символы
Описание Формула Примечания
Временный сигнал остался Т центральный передатчик
t + ( a , t ) Более высокая частотная вращающаяся передатчик
t - ( a , t ) Рунокативная передатчик с более низкой частотой
Прочность сигнала C ( T ) изотропный
g ( a , t ) анизотропный
есть ) полученный
F3 (цвет фон) меняется так же во всех направлениях; A3 (Greyscale Foreground) Узор вращается n-> e-> s-> w->
Обычный VOR
красный (F3-) зеленый (F3) синий (F3+)
Черный (A3-) серый (A3) белый (A3+)

Обычный сигнал кодирует идентификатор станции, I ( T ) , необязательный голос A ( T ) , ссылочный сигнал навигации в C ( T ) и изотропный (IE Omnidectional) компонент. Опорно -сигнал кодируется на поднесере F3 (цвет). Сигнал переменной навигации кодируется механическим или электрическим вращением направленного, g ( a , t ) , антенны для получения модуляции A3 (серого масштаба). Приемники (парный цвет и следы серого) в разных направлениях от станции рисуют другое выравнивание демодулированного сигнала F3 и A3.

A3 (фон для серого) меняется так же во всех направлениях; F3 (Цветный передний план) Работа n-> w-> s-> e->
Допплер Вор
красный (F3-) зеленый (F3) синий (F3+)
Черный (A3-) серый (A3) белый (A3+)
USB -передатчик смещено преувеличено
LSB -передатчик не показан

Допплеровский сигнал кодирует идентификатор станции, I ( T ) , необязательный голос, A ( T ) , сигнал переменной навигации в C ( T ) и изотропный (т.е. Omnidectional) компонент. Сигнал переменной навигации модулирован A3 (Greyscale). Справочный сигнал навигации откладывается, t + , t - , электрически вращающимся парой передатчиков. Циклический допплеровский синий сдвиг и соответствующий допплеровский красный сдвиг, когда передатчик закрывается и отступает от приемника, приводит к модуляции F3 (цвет). Соединение передатчиков смещается одинаково высоким, а низкая частота изотропного носителя производит верхнюю и нижнюю боковую полосу. Закрытие и отступание одинаково на противоположных сторонах того же круга вокруг изотропного передатчика создает модуляцию поднесущего F3, g ( a , t ) .

где радиус революции r = f d c / (2 π f n f c ) составляет 6,76 ± 0,3 м.

Ускорение передатчика 4 π 2 F n 2 R (24 000 г) делает механическую революцию нецелесообразно, а половины ( гравитационное красное смещение ) соотношение изменения частоты по сравнению с передатчиками в свободном панцире.

Математика для описания работы DVOR гораздо сложнее, чем указано выше. Ссылка на «электронное вращение» является обширным упрощением. Основное осложнение связано с процессом, который называется «смешивание». [ Цитация необходима ]

Другое осложнение заключается в том, что фаза сигналов верхней и нижней боковой полосы должна быть заблокирована друг к другу. Композитный сигнал обнаруживается приемником. Электронная работа обнаружения эффективно сдвигает носитель вниз до 0 Гц, складывая сигналы с частотами ниже носителя, поверх частоты над носителем. Таким образом, верхние и нижние боковые полосы суммируются. Если между этими двумя сдвигом есть фазовый сдвиг, то комбинация будет иметь относительную амплитуду (1 + cos φ). Если φ составлял 180 °, то приемник самолета не обнаружил бы какого-либо подчинка (сигнал A3).

«Смешивание» описывает процесс, с помощью которого сигнал боковой полосы переключается с одной антенны на следующую. Переключение не прерывится. Амплитуда следующей антенны поднимается, когда падает амплитуда текущей антенны. Когда одна антенна достигает своей пиковой амплитуды, следующие и предыдущие антенны имеют нулевую амплитуду.

Излучая из двух антенн, эффективный фазовый центр становится точкой между ними. Таким образом, фазовая ссылка непрерывно охватывается вокруг кольца, а не шагает, как это было бы с антенной на прерывистое переключение антенны.

В электромеханических системах переключения антенн, используемых до введения систем переключения антенны твердого состояния, смешивание представляло собой побочный продукт способа работы моторизованных переключателей. Эти переключатели отчитывали коаксиальный кабель после 50 (или 48) пищи антенны. Когда кабель перемещался между двумя кормами антенны, он будет соединить сигнал в обоих.

Но смешивание подчеркивает еще одно осложнение DVOR.

Каждая антенна в DVOR использует всенаправленную антенну. Обычно это Alford Loop Antennas (см. Эндрю Алфорд ). К сожалению, антенны боковой полосы очень близки друг к другу, так что приблизительно 55% излучаемой энергии поглощается соседними антеннами. Половина из этого переосмысляется, и половина отправляется обратно вдоль антенной кормления соседних антенн. Результатом является антенна, которая больше не является всенаправленной. Это приводит к тому, что эффективный сигнал боковой полосы модулируется в 60 Гц в отношении приемника самолета. Фаза этой модуляции может повлиять на обнаруженную фазу подчинка. Этот эффект называется «муфта».

Смешивание усложняет этот эффект. Это происходит потому, что когда две соседние антенны излучают сигнал, они создают композитную антенну.

Представьте себе две антенны, которые разделены по длине волны/3. В поперечном направлении эти два сигнала будут суммироваться, но в тангенциальном направлении они отменят. Таким образом, когда сигнал «перемещается» от одной антенны к другой, искажение в паттерне антенны увеличится, а затем уменьшается. Пиковое искажение происходит в средней точке. Это создает половину-синусоидальное искажение амплитуды 1500 Гц в случае системой антенной системы 50 (1440 Гц в системе антенны 48). Это искажение само по себе является амплитудой, модулированной с модуляцией амплитуды 60 Гц (также около 30 Гц). Это искажение может добавлять или вычесть вышеупомянутое искажение 60 Гц в зависимости от фазы носителя. На самом деле можно добавить смещение в фазу носителя (относительно фаз боковой полосы), так что компоненты 60 Гц имеют тенденцию к нулю друг друга. Тем не менее, есть компонент 30 Гц, который имеет некоторые пагубные эффекты.

В конструкциях DVOR используются всевозможные механизмы, чтобы попытаться компенсировать эти эффекты. Выбранные методы являются основными точками продажи для каждого производителя, каждый из которых превозносит преимущества своей техники по сравнению с их конкурентами.

Обратите внимание, что ICAO Приложение 10 ограничивает наихудшую амплитудную модуляцию суб-карьера до 40%. DVOR, который не использовал некоторую технику, чтобы компенсировать эффекты связи и смешивания, не будет соответствовать этому требованию.

Точность и надежность

[ редактировать ]

Прогнозируемая точность системы VOR составляет ± 1,4 °. Тем не менее, данные тестирования указывают на то, что 99,94% случаев системы VOR имеет менее ± 0,35 ° ошибки [ Цитация необходима ] Полем Внутренний мониторинг станции VOR выключит ее или переключится на резервную систему, если ошибка станции превышает некоторый предел. Допплеровский маяк VOR обычно меняется или отключается, когда ошибка подшипника превышает 1,0 °. [ 14 ] Национальные авиационные власти могут часто устанавливать более жесткие ограничения. Например, в Австралии основной предел тревоги может быть установлен до ± 0,5 ° на некоторых допплеровских маяках VOR. [ Цитация необходима ]

ARINC 711 - 10 января 2002 года утверждает, что точность приемника должна быть в пределах 0,4 ° со статистической вероятностью 95% в различных условиях. Любой приемник, соответствующий этим стандарту, можно ожидать, что будет выполнять эти допуски.

Все радиовигационные маяки обязаны контролировать свой собственный вывод. Большинство имеют избыточные системы, так что сбой одной системы приведет к автоматическому изменению одной или нескольких резервных систем. Требования к мониторингу и избыточности в некоторых системах приземления приборов (ILS) могут быть очень строгими.

Последовала общая философия, что ни один сигнал не является предпочтительным для плохого сигнала.

Маяки VOR контролируют себя, имея одну или несколько приемных антенн, расположенных вдали от маяка. Сигналы этих антенн обрабатываются для контроля многих аспектов сигналов. Контролируемые сигналы определены в различных и европейских стандартах США. Основным стандартом является европейская организация для гражданской авиационной оборудования (Eurocae) Стандарт ED-52. Пять основных отслеживаемых параметров - это точность подшипника, индексы модуляции ссылки и переменных сигналов, уровень сигнала и наличие выемки (вызванные отдельными сбоями антенны).

Обратите внимание, что сигналы, полученные этими антеннами, в доплером маяке VOR, отличаются от сигналов, полученных самолетом. Это связано с тем, что антенны находятся близко к передатчику и влияют на близовые эффекты. Например, потеря пута свободного пространства от ближайших антенн боковой полосы будет иметь 1,5 дБ (при 113 МГц и на расстоянии 80 м) от сигналов, полученных от антенн с двумя боковыми полосами. Для отдаленного самолета не будет измеримой разницы. Точно так же пиковая скорость изменения фазы, наблюдаемая приемником, взята из тангенциальных антенн. Для самолета эти тангенциальные пути будут почти параллельными, но это не относится к антенне вблизи DVOR.

Спецификация точности подшипника для всех маяков VOR определяется в Международной конвенции гражданской авиации по приложению международной гражданской авиации 10, том 1.

Этот документ устанавливает наихудшую точность подшипника на обычном VOR (CVOR) как ± 4 °. Допплеровский VOR (DVOR) должен быть ± 1 °.

Все радио-навигационные маяки периодически проверяются, чтобы гарантировать, что они выполняют соответствующие международные и национальные стандарты. Это включает в себя маяки VOR, оборудование для измерения расстояний (DME), системы посадки приборов (ILS) и не направленные маяки (NDB).

Их производительность измеряется самолетом, оснащенным тестовым оборудованием. Процедура испытания VOR состоит в том, чтобы летать вокруг маяка по кругам на определенных расстояниях и высотах, а также вдоль нескольких радиальных. Эти самолеты измеряют силу сигнала, индексы модуляции эталонных и переменных сигналов, а также ошибку подшипника. Они также будут измерять другие выбранные параметры, по запросу местных/национальных органов воздушного пространства. Обратите внимание, что используется та же процедура (часто в одном и том же полете) для проверки оборудования для измерения расстояния (DME).

На практике ошибки подшипника часто могут превышать те, которые определены в Приложении 10, в некоторых направлениях. Обычно это происходит из -за эффектов местности, зданий вблизи VOR, или, в случае DVOR, некоторых противодействий эффектами. Обратите внимание, что допплеровские маяки VOR используют повышенную заземленную плане, которая используется для повышения эффективной паттерны антенны. Он создает сильную долю под углом высоты 30 °, которая дополняет долю 0 ° самих антенн. Этот заземляющий план называется контраповой. Контрапоаза, хотя редко работает точно так же, как можно было бы надеяться. Например, край противодействия может поглощать и повторно оценивать сигналы от антенн, и это может делать это иначе в некоторых направлениях, чем другие.

Национальные авиационные власти примут эти ошибки подшипника, когда они будут происходить в соответствии с указаниями, которые не являются определенными маршрутами воздушного движения. Например, в горных районах VOR может обеспечить только достаточную прочность сигнала и точность подшипника вдоль одного пути подхода к взлетно -посадочной полосе.

Допплеровские маяки по своей природе более точны, чем обычные VOR, потому что на них меньше влияют размышления от холмов и зданий. Переменный сигнал в DVOR представляет собой сигнал FM 30 Гц; В CVOR это сигнал AM 30 Гц. Если сигнал AM из маяка CVOR отскакивает от здания или холма, самолет увидит фазу, которая, по -видимому, находится в фазовом центре основного сигнала и отраженного сигнала, и этот фазовый центр будет двигаться при вращении луч. В маяке DVOR сигнал переменной, если отражен, будет казаться двумя FM -сигналами неравных сил и различных фаз. Дважды на 30 Гц цикл мгновенное отклонение двух сигналов будет одинаковым, а заблокированная фазовая петля будет (кратко) смущена. По мере того, как два мгновенных отклонений снова распределяются, петля, заблокированная фазой, будет следовать сигналу с наибольшей силой, которая будет сигналом линии зрения. Если разделение фазы двух отклонений невелико, однако, петля, заблокированная фазой, станет менее склонной к истинному сигналу для большего процента цикла 30 Гц (это будет зависеть от полосы пропускания выхода фазы компаратор в самолете). В целом, некоторые размышления могут вызвать незначительные проблемы, но обычно это примерно на порядок меньше, чем в маяке CVOR.

Используя VOR

[ редактировать ]
Механическая кабина VOR Индикатор
Oceanside Vortac в Калифорнии

Если пилот хочет приблизиться к станции VOR с надлежащего востока, самолет должен будет летать на западе, чтобы добраться до станции. Пилот будет использовать OBS, чтобы повернуть циферблат Compass, пока число 27 (270 °) не выровняется с указателем (называемый основным индексом ) в верхней части циферблата. Когда самолет перехватывает радиальную радиальную 90 ° (почитающемуся к востоку от станции VOR), иглу будет центрирована, а индикатор до/от/от «до/от» будет показывать «к». Обратите внимание, что пилот устанавливает VOR, чтобы указать взаимный; Самолет будет следовать за радиалом на 90 °, в то время как VOR указывает, что курс «к» станции VOR составляет 270 °. Это называется «Продолжающимся входом на 090 Radial». Пилоту нужно только держать иглу центрированной, чтобы следовать курсу на станции VOR. Если игла уходит с центра, самолет будет повернут к игле, пока она снова не станет центром. После того, как самолет проходит через станцию ​​VOR, индикатор до/от/из/из -за того, что он будет указывать «от», а затем самолет продолжает исходить на радиате 270 °. Игла CDI может колебаться или перейти к полному масштабу в «конусе путаницы» непосредственно над станцией, но будет недавно, как только самолет пролетел на небольшом расстоянии за станцию.

На иллюстрации справа обратите внимание, что заголовок установлено с 360 ° (на север) на первичном индексе, иглу центрируется, а индикатор до/от «до/от» отображается «к». VOR указывает, что самолет находится на 360 ° (север) до станции VOR (то есть самолет находится к югу от станции VOR). Если бы индикатор был показан «из» из », это означало бы, что самолет был на 360 ° радиальной от станции VOR (то есть самолет находится к северу от VOR). Обратите внимание, что нет абсолютно никаких признаков того, в каком направлении летит самолет. Самолет может летать на западе, и этот снимок VOR может быть моментом, когда он пересек 360 ° радиальной.

Тестирование

[ редактировать ]

Перед тем, как использовать индикатор VOR в первый раз, его можно проверить и калибровать в аэропорту с тестовым объектом VOR или VOT. Голот отличается от VOR тем, что заменяет переменную направленную сигнал на еще один вспоминающий сигнал, в некотором смысле, передавая радиал 360 ° во всех направлениях. Приемник NAV настраивается на частоту голоса, затем OBS вращается, пока игла не будет центрирована. Если индикатор считывается в пределах четырех градусов от 000 с видимым флага или 180 с видимым флагами, он считается полезным для навигации. FAA требует тестирования и калибровки индикатора VOR не более чем за 30 дней до какого -либо полета под IFR. [ 27 ]

Перехватывание радиальных VOR

[ редактировать ]
По индикатору отклонения курса выбирается радиал, а вместе игла и флаг/FR показывают положение самолета.

Существует множество методов, чтобы определить, какой заголовок летает, чтобы перехватить радиал со станции или курс на станцию. Наиболее распространенный метод включает в себя аббревиатуру Titpit. Аббревиатура обозначает мелодию - идентифицировать - Twist - Parallel - Intercept - Track. Каждый из этих шагов очень важен, чтобы обеспечить направление самолета, куда он направлен. Во -первых, настройте желаемую частоту VOR на навигационное радио, второе и наиболее важное, определите правильную станцию ​​VOR, проверив код Морзе, услышанный с помощью диаграммы секции. В -третьих, поверните ручку VOR OUS в желаемое радиальное (от) или курс (к) станции. В -четвертых, погасить самолет, пока индикатор заголовка не укажет радиальную или курс, установленную в VOR. Пятый шаг - летать к игле. Если игла находится влево, поверните налево на 30–45 ° и наоборот. Последний шаг, как только игла VOR сосредоточена, поверните заголовок самолета обратно в радиал или курс, чтобы выследить радиальные или пролететь курс. Если есть ветер, будет необходим угол коррекции ветра для поддержания центральной иглы VOR.

Самолет в квадранте NW с затенением индикатора VOR с 360 до 090 градусов

Еще один метод перехвата радиального VOR существует и более тесно связан с работой HSI ( индикатор горизонтальной ситуации ). Первые три шага выше одинаковы; Настройка, идентифицировать и скрутить. В этот момент иглу VOR должна быть смещена в левую или правую. Глядя на индикатор VOR, цифры на той же стороне, что и игла, всегда будут заголовками, необходимыми для возвращения иглы обратно в центр. Затем заголовок самолета следует повернуть, чтобы выровнять себя с одним из этих затененных заголовков. Если все сделано правильно, этот метод никогда не приведет к обратному зондированию. [ Определение необходимо ] Использование этого метода обеспечит быстрое понимание того, как HSI работает, поскольку HSI визуально показывает, что мы умственно пытаемся сделать.

На соседней диаграмме самолет летает на заголовке 180 °, расположенный на подшипнике 315 ° от VOR. После скручивания ручки OBS до 360 °, игла отклоняется вправо. Игла задерживает числа между 360 и 090. Если самолет превращается в заголовок в любом месте этого диапазона, самолет перехватит радиал. Хотя игла отклоняется вправо, кратчайший способ повернуть в заштрихованный диапазон - поворот влево.

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ «Наземная навигация-очень высокочастотный вспомогательный диапазон (VOR)» . www.ecfr.gov . Федеральное авиационное управление . Архивировано из оригинала 2022-05-22 . Получено 2021-11-29 .
  2. ^ Jump up to: а беременный Отчет 540-2, vol.i, Окончательный отчет об оценке системы Omni-несущей дистанции Air Navigation, WR Rambo, JS Prichard, DP Duffy, RC Wheeler, Ae Dusseau, Jr. и S. Goldstein, октябрь. 1950 .
  3. ^ Jump up to: а беременный TDR-114 (Отчет о технической разработке № 114), Оборудование для измерения расстояния UHF для аэродинамической навигации. RC Borden, CC Trout и EC Williams Electronics Division, июнь 1950 года .
  4. ^ Jump up to: а беременный в ICAO, Международные стандарты и рекомендуемые практики, Aeronautical Telecommunications, Приложение 10, изд. 1, Mai.1950 .
  5. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и ICAO, Международные стандарты и рекомендуемые практики, Vol. I Radio Navigation AIDS, Приложение 10, Ed.8, июль https://elibrary.icao.int/reader/299828/&returnurl%3Dahr0chm6ly9lbglicmfyes5py2fvlmludc9wcm9kdwn0lzi5oTgyoaTybodTypeTytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytytyT .2023 {{cite book}}: Внешняя ссылка в |title= ( помощь )
  6. ^ Vor vhf Omnidectional Arange Archived 2017-04-24 в The Wayback Machine , Aviation Tutorial-Radio Navaids, Kispo.net
  7. ^ Кайтон, Мирон; Фрид, Уолтер Р. (1997). Avionics Navigation Systems, 2 -е изд (2 -е изд.). США: Джон Уайли и сыновья. п. 122. ISBN  0-471-54795-6 .
  8. ^ Jump up to: а беременный в "Убил ли врачи общей практики VOR?" Полем 29 мая 2015 года. Архивировано с оригинала 24 июля 2021 года . Получено 19 сентября 2021 года .
  9. ^ Jump up to: а беременный «AirServices, чтобы начать выключение наземных навигаций с 26 мая» . 26 мая 2016 года. Архивировано с оригинала 5 декабря 2021 года . Получено 19 сентября 2021 года .
  10. ^ "Архививая копия" . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-10-29 . Получено 2019-09-19 . {{cite web}}: CS1 Maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  11. ^ Jump up to: а беременный Маттис, Джеймс Н.; Chao, Elaine L.; Дьюк, Элейн С. (2017). «Федеральный план радионевигации 2017 года» . Архивировано из оригинала 2022-01-06 . Получено 2021-09-19 .
  12. ^ Ассигнования Министерства обороны для архивирования 2021-20 гг. На The Wayback Machine , Pt. 2, с. 460.
  13. ^ Владельцы самолетов и ассоциация пилотов (23 марта 2005 г.). «Недорогие базы данных GPS» . AOPA Online . Владельцы самолетов и ассоциация пилотов. Архивировано из оригинала 21 июня 2010 года . Получено 5 декабря 2009 года .
  14. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Министерство транспорта и Министерство обороны (25 марта 2002 г.). «Федеральные системы радионевигации 2001 года» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июня 2011 года . Получено 27 ноября 2005 г.
  15. ^ Jump up to: а беременный NTIA (январь 2022 г.). «Красная книга. Глава 4 - Частотные распределения» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала на 2023-10-21 . Получено 2023-09-30 .
  16. ^ Каса. vhf omni (VOR) 2014-02-12 Операционные заметки о Archived Archived 2014-02-12 на машине
  17. ^ FAA Aeronautical Information Руководство 1-1-8 (c)
  18. ^ «Руководство по авиационной информации §1-1-8 (c) (2)» . Федеральное авиационное управление . 2 декабря 2021 года. Архивировано с оригинала 2 января 2022 года . Получено 13 января 2022 года .
  19. ^ Федеральное авиационное управление (3 апреля 2014 г.). «Руководство по авиационной информации» (PDF) . FAA. Архивировано (PDF) из оригинала 2 декабря 2017 года . Получено 29 июня 2015 года .
  20. ^ Министерство обороны, Министерство внутренней безопасности и Министерство транспорта (январь 2009 г.). «Федеральный план радионевигации 2008 года» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 26 января 2017 года . Получено 10 июня 2009 г.
  21. ^ FAA . «Информационный документ с минимальной работой сети» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-10-06.
  22. ^ "Satnav News" (PDF) . Тол. 42. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-10-19 . Получено 2019-09-19 . {{cite magazine}}: CITE Magazine требует |magazine= ( помощь )
  23. ^ «Предоставление навигационных услуг для перехода системы воздушного транспорта следующего поколения (NextGen) к навигации на основе эффективности (PBN) (план для создания минимальной операционной сети VOR)» . 26 июля 2016 года. Архивировано с оригинала 29 декабря 2016 года . Получено 29 декабря 2016 года .
  24. ^ CAA «Рационализация инфраструктуры на наземной основе Соединенного Королевства» (PDF) . Письмо всем представителям NATMAC. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-10-06 . Получено 2014-10-01 .
  25. ^ Cloed Up, осень/зима 2014 . CAA
  26. ^ Разрешения, промышленность (15 ноября 2012 г.). «Навигация CNS-ATM часто задавала вопросы» . www.casa.gov.au. ​Архивировано из оригинала 19 августа 2014 года . Получено 1 октября 2014 года .
  27. ^ Вуд, Чарльз (2008). "VOR Navigation" . Архивировано из оригинала 11 октября 2007 года . Получено 9 января 2010 года .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c257c46675f5d19252790f955dc9cad5__1726822740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c2/d5/c257c46675f5d19252790f955dc9cad5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
VHF omnidirectional range - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)