Канал дальности всех систем ближней навигации (СБН) основан на импульсном (временном) методе. Информация о дальности заключена в интервале времени между моментом излучения с ЛА сигнала запроса дальности (ЗД) и моментом приема сигнала ответа дальности (ОД) с наземного ДРМ.
Принцип работы канала дальности (рис. 5.7) определяется принятым в СБН принципом «запрос-ответ». Генератор запросных импульсов ГЗИ запросчика формирует кодированные сигналы ЗД. Импульсы ЗД модулируют Прд-З и излучаются на несущей частоте f 1. В Прм-О ответчика эти сигналы усиливаются, детектируются и декодируются. Формирователь сигнала ответа ФСО задерживает полученный с Прм-0 импульс на определенное время tАЗ и вырабатывает код ОД. Сформированный сигнал ОД поступает на Прд-0 и излучается ненаправленной антенной на несущей частоте f 2. Сигнал ОД усиливается, детектируется и декодируется в Прм-3. Измеритель времени ИВ измеряет интервал t И между моментом начала формирователя ЗД и моментом приема ОД: t И = 2 D/c + t АЗ = tD+ t АЗ,где D — искомое расстояние от ЛА до ДРМ; с — скорость распространения радиоволн. При известной задержке t АЗ (учитываемой при измерении) дальность D= 0,5 ctD.
Сигналы ЗД и ОД передаются на разных частотах с использованием отличающихся друг от друга кодов. Эта мера позволяет избежать запуска дальномерного радио маяка ДРМ (и формирования ложных ответов дальности) сигналами ДРМ, отраженными от местных объектов, уменьшить влияние соседних радиомаяков и повысить помехоустойчивость канала дальности КД.
Рис. 5.7. Структурная схема канала дальности СБН (а) и график сигналов (б)
Измеритель дальности основан на цифровом методе и определяет число счетных импульсов за интервал времени t Имежду импульсом ЗД и импульсом ОД. При известном периоде следования счетных импульсов Т СИих количество ND является мерой дальности: D= 0,5 cТ СИ ND. При частоте следования F CИ= 1/ Т СИ =0,96 МГц погрешность дискретности отсчета равна 0,156 км и для измерения дальности до 500 км требуется 12-разрядный счетчик.
Дальномерный радиомаяк DME состоит из антенной системы, приемного и передающего устройств и контрольно-юстировочной аппаратуры. Все оборудование выполнено в виде съемных функциональных модулей и размещено в аппаратной кабине, расположенной под антенной системой. В состав радиомаяка входят устройства дистанционного управления и контроля работы аппаратуры. Основные параметры DME удовлетворяют нормам ICAO.
Антенная система ДРМ представляет собой конструктивно объединенные приемопередающую и контрольную антенну. Приемопередающая антенна ППА (рис 5.21) состоит из четырех вертикальных рядов полуволновых вибраторов, расположенных по образующим цилиндра, диаметром около 15 см. Максимум излучения антенны поднят на 4° над горизонтом. Ширина луча в вертикальной плоскости не менее 10° по уровню половинной мощности.
В горизонтальной плоскости ДНА совпадает с окружностью с точностью не хуже 6...9 дБ. Контрольная антенна КА имеет две независимые приемопередающие антенны (по одной на каждый комплект ДРМ), состоящие из вертикального ряда полуволновых вибраторов, расположенных по образующим цилиндра непосредственно под ППА. Все антенны закреплены на металлической конструкции, выполняющей функции рефлектора, и закрыты общим обтекателем диаметром 20 см и высотой 173 см. При территориальном совмещении радиомаяков VOR и DME антенна последнего монтируется над антенной системой VOR.
Рис. 5.21. Структурная схема радиомаяка DME
Передающее устройство состоит из стабилизированного кварцем задающего генератора ЗГ, в который входит также варакторный умножитель частоты, усилителя мощности УМ и модулятора М.
Приемное устройство выполнено с переменным усилением. Схема АРУ вырабатывает напряжение, пропорциональное числу импульсов, поступивших на счетчик СИ. Видеоусилитель ВУ запирается стробирующими импульсами с генератора ГС после приема сигнала запроса. На шифратор Ш и формирователь импульсов сигнала ответа Ф-И сигналы поступают со схемы запуска СЗ, куда подаются также сигналы опознавания с датчика ДСО. Схема установки порога УП и генератор случайных импульсов ГСИ формируют из шумового напряжения импульсы, число которых в единицу времени зависит от числа сигналов запроса на выходе Прм. Общее число импульсов, проходящих через суммирующий каскад СК от дешифратора Дш и ГСИ, соответствует излучению 2700 пар импульсов в секунду.
Контрольно-юстировочная аппаратура, в состав которой входит контрольное устройство КУ и аппаратура встроенного контроля, служит для определения выхода за пределы допусков основных параметров ДРМ (излучаемой мощности, кодовых интервалов между импульсами, аппаратурной задержки и т. п.) и выдачи сигналов на систему управления и переключения и на соответствующие индикаторы.