Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Радиовышка НКР Лаймен-Оксенбах, Германия
Этот символ обозначает NDB на аэронавигационной карте . Полый квадрат, наложенный на этот символ, указывает на размещенную установку оборудования для измерения расстояния (DME).

Ненаправленные (радио) маяк ( ОПРС ) представляет собой радиопередатчик в известном местоположении, используется в качестве авиационного или морской навигационной помощи. Как следует из названия, сигнал , передаваемый не включает в себя характеристическую информацию о направлении, в отличии от других навигационных средств , таких как низкий диапазон частот радиосвязи , всенаправленный ОВЧ (VOR) и TACAN . Сигналы NDB повторяют кривизну Земли, поэтому их можно принимать на гораздо больших расстояниях и на меньших высотах, что является большим преимуществом перед VOR. Однако на сигналы NDB больше влияют атмосферные условия, гористая местность, прибрежная рефракция и электрические штормы, особенно на больших расстояниях.

Типы NDB [ править ]

NDB, используемые для авиации, стандартизированы Приложением 10 ИКАО, в котором указывается, что NDB должны работать на частоте от 190  кГц до 1750 кГц [1], хотя обычно все NDB в Северной Америке работают в диапазоне от 190 кГц до 535 кГц. [1] Каждый NDB идентифицируется одно-, двух- или трехбуквенным позывным кодом Морзе . В Канаде частные идентификаторы NDB состоят из одной буквы и одной цифры.

Ненаправленные радиомаяки в Северной Америке классифицируются по выходной мощности: «низкая» номинальная мощность - менее 50 Вт ; «средний» от 50 Вт до 2000 Вт; и «высокий» - более 2000 Вт. [2]

В авиационной навигационной службе есть четыре типа ненаправленных радиомаяков: [3]

  • Маршрутные NDB, используемые для обозначения воздушных трасс
  • Подход к NDB
  • Радиомаяки
  • Локаторные маяки

Последние два типа используются вместе с системой посадки по приборам (ILS).

Аппаратура автоматического пеленгования [ править ]

Оборудование автоматического пеленгатора (ADF) указывает направление на NDB

Навигация NDB состоит из двух частей - оборудования автоматического пеленгатора (ADF) на воздушном судне, которое обнаруживает сигнал NDB, и передатчика NDB. ADF также может обнаруживать передатчики в стандартном диапазоне AM средневолнового вещания (от 530 кГц до 1700 кГц с шагом 10 кГц в Северной и Южной Америке, от 531 кГц до 1602 кГц с шагом 9 кГц в остальном мире).

Оборудование ADF определяет направление или пеленг на станцию ​​NDB относительно воздушного судна, используя комбинацию направленных и ненаправленных антенн для определения направления, в котором объединенный сигнал является наиболее сильным. Этот пеленг может отображаться на индикаторе относительного пеленга.(RBI). Этот дисплей выглядит как карта компаса с наложенной иглой, за исключением того, что карта зафиксирована в положении 0 градусов, соответствующем центральной линии самолета. Чтобы следовать в направлении NDB (без ветра), самолет летит так, чтобы стрелка указывала в положение 0 градусов. Затем самолет полетит прямо к NDB. Точно так же самолет будет следовать прямо от NDB, если стрелка удерживается на отметке 180 градусов. При боковом ветре стрелка должна удерживаться слева или справа от положения 0 или 180 на величину, соответствующую сносу из-за бокового ветра. (Направление самолета +/- стрелка ADF под углом от носа или хвоста = пеленг на станцию ​​NDB или от нее).

Формула для определения направления по компасу на станцию ​​NDB (в безветренной ситуации) состоит в том, чтобы взять относительный пеленг между самолетом и станцией и добавить магнитный курс самолета; если сумма больше 360 градусов, то нужно вычесть 360 градусов. Это дает магнитный подшипник, на котором необходимо летать: (RB + MH) mod 360 = MB.

При отслеживании к или от NDB самолет также обычно отслеживает определенный азимут. Для этого необходимо соотнести показания RBI с курсом компаса. После определения дрейфа самолет должен лететь так, чтобы направление по компасу соответствовало требуемому азимуту, скорректированному с учетом дрейфа, в то же время, когда показание RBI составляет 0 или 180 с учетом дрейфа. NDB также может использоваться для определения местоположения вдоль текущего пути самолета (например, радиального пути от второго NDB или VOR). Когда стрелка достигает значения RBI, соответствующего требуемому пеленгу, летательный аппарат находится в нужном положении. Однако при использовании отдельного RBI и компаса для определения соответствующего относительного пеленга требуется значительный мысленный расчет.

Чтобы упростить эту задачу, карта компаса, управляемая магнитным компасом самолета, добавляется к RBI, чтобы сформировать « Радио Магнитный Индикатор » (RMI). Затем стрелка ADF сразу же привязана к магнитному курсу самолета, что снижает необходимость в мысленных расчетах. Многие RMI, используемые в авиации, также позволяют устройству отображать информацию со второго радиомодуля, настроенного на станцию VOR ; затем самолет может летать непосредственно между станциями VOR (так называемые маршруты "Victor"), используя NDB для триангуляции своего местоположения по радиальному каналу, без необходимости для станции VOR иметь совмещенный DME . Этот дисплей вместе с индикатором всенаправленного пеленга"для информации VOR / ILS, был одним из основных радионавигационных инструментов до появления индикатора горизонтальной ситуации (HSI) и последующих цифровых дисплеев, используемых в стеклянных кабинах .

Принципы ADF не ограничиваются использованием NDB; такие системы также используются для обнаружения местоположения широковещательных сигналов для многих других целей, таких как поиск аварийных радиомаяков.

Использует [ редактировать ]

Airways [ править ]

Передатчик NDB на 49 ° 12,35 'северной широты, 2 ° 13,20' западной долготы. Позывной JW - «Запад Джерси». 329,0 кГц.

Подшипника является линией , проходящей через станцию , что точки в направлении определенного, например, 270 градусов (из - Запада). Пеленги NDB обеспечивают нанесенный на карту последовательный метод определения траекторий полета самолета. Таким образом, NDB могут, как и VOR, определять « воздушные трассы » в небе. Самолеты следуют по этим заранее определенным маршрутам, чтобы составить план полета . Воздушные трассы пронумерованы и стандартизированы на диаграммах. Цветные воздушные трассы используются для станций с низкой и средней частотой, таких как NDB, и показаны коричневым на диаграммах сечения. Зеленые и красные дыхательные пути нанесены на восток и запад, а желтые и синие дыхательные пути - на север и юг. В континентальной части США остался только один цветной дыхательный путь., расположенный у побережья Северной Каролины и называется G13 или Green 13. Аляска - единственный штат в Соединенных Штатах, где используются цветные дыхательные пути. [4] Пилоты следуют по этим маршрутам, отслеживая радиалы на различных навигационных станциях и поворачивая на некоторых. В то время как большинство воздушных трасс в Соединенных Штатах основаны на VOR, воздушные трассы NDB распространены в других местах, особенно в развивающихся странах и в малонаселенных районах развитых стран, таких как канадская Арктика , поскольку они могут иметь большие расстояния и намного дешевле в эксплуатации. работают, чем VOR.

Все стандартные воздушные трассы нанесены на аэронавигационные карты , такие как карты разрезов США, выпущенные Национальным управлением океанографии и атмосферы (NOAA).

Исправления [ править ]

NDB , уже давно используется авиационными навигаторами и ранее моряки , чтобы помочь получить исправление их географического местоположения на поверхности Земли. Исправления вычисляются путем продления линий через известные навигационные ориентиры до их пересечения. Для визуальных ориентиров углы этих линий можно определить с помощью компаса ; Пеленги радиосигналов NDB обнаруживаются с помощью оборудования радиопеленгатора (RDF).

Построение исправлений таким образом позволяет экипажам определять свое положение. Это использование важно в ситуациях, когда другое навигационное оборудование, такое как VOR с оборудованием для измерения расстояния (DME), вышло из строя. В морской навигации NDB могут быть полезны даже в случае сбоя приема GPS .

Определение расстояния от станции NDB [ править ]

Чтобы определить расстояние по отношению к станции NDB в морских милях, пилот использует этот простой метод:

  1. Поворачивает дрон таким образом, чтобы станция находилась прямо за одной из законцовок крыла.
  2. Летит по этому направлению, рассчитывая время, необходимое для пересечения определенного количества пеленгов NDB.
  3. Используется формула: время до стоянки = 60 х количество летных минут / градусы изменения пеленга.
  4. Использует бортовой компьютер для расчета расстояния самолета от станции; время * скорость = расстояние

NDB приближается [ править ]

ВПП, оснащенная NDB или VOR (или обоими) в качестве единственного навигационного средства, называется ВПП для неточного захода на посадку; если она оборудована системой ILS, она называется взлетно-посадочной полосой для точного захода на посадку.

Системы посадки по приборам [ править ]

NDB чаще всего используются в качестве маркеров или «локаторов» для захода на посадку по системе посадки по приборам (ILS) или стандартного захода на посадку. NDB могут обозначать начальную зону для захода на посадку по ILS или путь, по которому следует следовать для стандартной процедуры прибытия на терминал , или STAR. В Соединенных Штатах NDB часто сочетается с внешним маркером-маяком при заходе на посадку по ILS (так называемый внешний маркер локатора , или LOM); в Канаде маломощные NDB полностью заменили маркерные маяки. Маркерные радиомаяки на заходах на посадку по ILS в настоящее время выводятся из эксплуатации во всем мире , и вместо них используются диапазоны DME или сигналы GPS для обозначения различных участков захода на посадку.

Военно-морские операции [ править ]

Подводные лодки ВМС Германии во время Второй мировой войны оснащались самонаводящимися маяками Telefunken Spez 2113S. Этот передатчик мог работать на частотах от 100 кГц до 1500 кГц при мощности 150 Вт. Он использовался для передачи местоположения подводной лодки другим подводным лодкам или самолетам, которые были оснащены пеленгаторными приемниками и рамочными антеннами. [5]

Характеристики антенны и сигнала [ править ]

Один из деревянных столбов NDB HDL в Планкштадте, Германия
Ферритовая антенна для ненаправленного радиомаяка (NDB), диапазон частот 255–526,5 кГц

NDB обычно работают в диапазоне частот от 190 кГц до 535 кГц (хотя им выделены частоты от 190 до 1750 кГц) и передают несущую, модулированную либо 400, либо 1020 Гц. NDB также могут быть совмещены с DME в аналогичной установке для ILS в качестве внешнего маркера, только в этом случае они функционируют как внутренний маркер. Владельцами NDB в основном являются государственные учреждения и администрации аэропортов.

Радиаторы NDB имеют вертикальную поляризацию. Антенны NDB обычно слишком короткие для резонанса на той частоте, на которой они работают - обычно длина около 20 м по сравнению с длиной волны около 1000 м. Следовательно, им требуется подходящая согласующая сеть, которая может состоять из катушки индуктивности и конденсатора для «настройки» антенны. Вертикальные антенны NDB могут также иметь « цилиндр» , который представляет собой зонтикоподобную структуру, предназначенную для добавления нагрузки на конце и повышения эффективности излучения. Обычно под антенной подключается заземляющая пластина или противовес .

Другая информация, передаваемая NDB [ править ]

Звук ненаправленного радиомаяка WG, на частоте 248 кГц, расположенный по адресу 49.8992 North, 97.349197 West, недалеко от главного аэропорта Виннипега.

Помимо идентификатора кода Морзе 400 Гц или 1020 Гц, NDB может передавать:

  • Служба автоматической терминальной информации или ATIS
  • Служба автоматической информации о погоде, или AWIS , или, в аварийной ситуации, например, при сбое связи "воздух-земля-воздух", авиадиспетчер, использующий функцию Press-To-Talk (PTT), может модулировать оператора с помощью голоса. Пилот использует свой приемник ADF, чтобы услышать инструкции из Башни.
  • Автоматизированная система наблюдения за погодой или AWOS
  • Автоматизированная система наблюдения за поверхностью или ASOS
  • Передача метеорологической информации или VOLMET
  • Расшифровка погодной трансляции или TWEB
  • PIP мониторинг. Если у NDB есть проблема, например, выходная мощность ниже нормальной, сбой питания от сети или работает резервный передатчик, NDB может быть запрограммирован на передачу дополнительного 'PIP' (точка Морзе), чтобы предупредить пилотов и других о том, что маяк может быть ненадежным для навигации.

Общие побочные эффекты [ править ]

Навигация с использованием ADF для отслеживания NDB подвержена нескольким общим эффектам:

Ночной эффект
Радиоволны, отраженные обратно ионосферой, могут вызывать колебания силы сигнала от 30 до 60 морских миль (от 54 до 108 км) от передатчика, особенно непосредственно перед восходом солнца и сразу после захода солнца. Это чаще встречается на частотах выше 350 кГц. Поскольку возвращающиеся небесные волны движутся по другому пути, их фаза отличается от фазы земной волны. Это имеет эффект подавления сигнала с антенны довольно случайным образом. Стрелка индикатора начнет блуждать. Индикация будет наиболее неустойчивой в сумерках, на закате и на рассвете.
Эффект ландшафта
Высокий рельеф, например горы и скалы, может отражать радиоволны, давая ошибочные показания. Магнитные отложения также могут вызывать ошибочные показания.
Эффект грозы
Капли воды и кристаллы льда, циркулирующие в грозовом облаке, создают широкополосный шум. Этот шум большой мощности может повлиять на точность пеленга ADF. Молния из-за высокой выходной мощности заставит стрелку RMI / RBI на мгновение указывать на направление молнии.
Эффект береговой линии
Радиоволны ускоряются над водой, заставляя фронт волны отклоняться от своего обычного пути и тянуть его к берегу. [ необходима цитата ] Рефракция незначительна перпендикулярно (90 °) к берегу, но увеличивается по мере уменьшения угла падения. Эффект можно свести к минимуму, взлетая выше или используя NDB, расположенные ближе к берегу.
Помехи станции
Из-за перегрузки станций в НЧ и СЧ диапазонах существует вероятность помех от станций, работающих на одной частоте или около нее. Это приведет к ошибкам в подшипниках. Днем использование NDB внутри DOC обычно обеспечивает защиту от помех. Однако ночью можно ожидать помех даже в пределах DOC из-за загрязнения ионосферной волной от станций, находящихся вне зоны досягаемости днем. Следовательно, всегда следует проводить положительную идентификацию NDB ночью.
Угол падения (крена)
Во время крена самолета горизонтальная часть рамочной антенны больше не будет горизонтальной и обнаруживать сигнал. Это вызывает смещение нуля аналогично ночному эффекту, давая ошибочные показания на индикаторе, что означает, что пилот не должен получать пеленг, если самолет не находится на уровне крыльев.

Хотя пилоты изучают эти эффекты во время начальной подготовки, попытаться компенсировать их в полете очень сложно; вместо этого пилоты обычно просто выбирают курс, который, кажется, усредняет любые колебания.

Радионавигационные средства должны сохранять определенную степень точности, установленную международными стандартами, FAA, ICAO и т.д .; Чтобы убедиться в этом, организации по летной инспекции периодически проверяют критические параметры на должным образом оборудованных самолетах для калибровки и подтверждения точности NDB. Минимальная точность ИКАО для NDB составляет ± 5 °.

Мониторинг NDB [ править ]

Карта PFC QSL от NDB

Помимо использования в авиационной навигации, NDB также популярны среди энтузиастов дальнего радиовещания («DXers»). Поскольку NDB обычно маломощны (обычно 25 Вт, некоторые могут достигать 5 кВт), их обычно нельзя услышать на больших расстояниях, но благоприятные условия в ионосфере могут позволить сигналам NDB распространяться гораздо дальше, чем обычно. Из-за этого радио-DXеры, заинтересованные в приеме далеких сигналов, любят слушать далекие NDB. Кроме того, поскольку полоса, выделенная для NDB, свободна от радиостанций и связанных с ними помех, и поскольку большинство NDB делают немного больше, чем передают свой позывной код Морзе, их очень легко идентифицировать, что делает мониторинг NDB активной нишей в хобби DXing .

В Северной Америке диапазон NDB составляет от 190 до 435 кГц и от 510 до 530 кГц. В Европе существует полоса длинноволнового вещания от 150 до 280 кГц, поэтому европейский диапазон NDB составляет от 280 кГц до 530 кГц с промежутком между 495 и 505 кГц, потому что 500 кГц была международной морской частотой бедствия (аварийной) .

Маяки, которые передают в диапазоне от 510 кГц до 530 кГц, иногда можно услышать на AM-радиостанциях, которые могут настраиваться ниже начала диапазона вещания средней волны (MW). Однако для приема NDB обычно требуется радиоприемник, который может принимать частоты ниже 530 кГц. Часто коротковолновые радиостанции «общего охвата» принимают все частоты от 150 кГц до 30 МГц, и поэтому могут настраиваться на частоты NDB. Для приема очень слабых сигналов от удаленных радиомаяков требуются специальные методы (преселекторы приемников, ограничители шума и фильтры). [6]

Лучшее время для того, чтобы слышать далекие NDB - последние три часа до восхода солнца. Прием NDB также обычно лучше всего осенью и зимой, потому что весной и летом на НЧ и СЧ диапазонах больше атмосферных шумов .

Закрытие маяков [ править ]

По мере развития спутниковых навигационных систем, таких как GPS, несколько стран начали выводить из эксплуатации такие установки радиобуев, как NDB и VOR. Политика вызвала споры в авиационной отрасли.

Airservices Australia объявила о закрытии ряда маяков в мае 2016 года.

По состоянию на апрель 2018 года американское FAA отключило 23 наземных навигационных средства, включая NDB, и планирует закрыть более 300 к 2025 году. FAA не имеет системы поддержки или приобретения для NDB и планирует поэтапный отказ от существующих NDB за счет их истощения. ссылаясь на снижение зависимости пилотов от NDB, поскольку все больше пилотов используют всенаправленный VHF-диапазон (VOR) и GPS- навигацию. [7]

См. Также [ править ]

  • Кардиоидный
  • Определение направления
  • Дифференциальная система глобального позиционирования (DGPS)
  • Дистанционное измерительное оборудование (DME)
  • Электрический маяк
  • Глобальная система позиционирования (GPS)
  • Правила полетов по приборам (ППП)
  • Спутниковая навигация
  • Транспондерная система посадки (TLS)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b « Руководство по аэронавигационной информации ФАА США, глава 1. Раздел 1. 1-1-2» . Федеральное управление гражданской авиации . Архивировано из оригинала на 2009-09-04 . Проверено 27 апреля 2008 .
  2. ^ "ADF (автоматический пеленгатор)" . Системы навигации - Уровень 3 . Сеть ALLSTAR. 4 мая 2008 года в архив с оригинала на 16 января 2000 года . Проверено 17 октября 2010 года .
  3. ^ Роберт Коннолли (февраль 2016 г.). «Типы NDB». Радио Пользователь . 11 (2): 48–49. ISSN 1748-8117 . 
  4. ^ "Руководство по аэронавигационной информации FAA, 5-3-4. Воздушные трассы и системы маршрутов " .
  5. ^ Роберт Коннолли (декабрь 2010 г.). «Обновления маяка и частоты, которые стоит попробовать». Радио Пользователь . 5 (12): 48. ISSN 1748-8117 . 
  6. ^ Remington, S., KH6SR (1987-1989). "Об искусстве NDB DXing" . Клуб длинных волн Америки. Архивировано из оригинала на 2018-05-27 . Проверено 6 января 2008 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ https://www.aopa.org/advocacy/airports-and-airspace/navigation-and-charting/navaid-decommissioning

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Международная организация гражданской авиации (2000 г.). Приложение 10 - Авиационная связь , Том. I (средства радионавигации) (5-е изд.).
  • Федеральное управление гражданской авиации США (2004 г.). Руководство по аэронавигационной информации , § 1-1-2. [1]
  • Ремингтон, С., KH6SR (1987–1989). "Об искусстве NDB DXing" . Клуб длинных волн Америки. Архивировано из оригинала на 2002-12-09 . Проверено 6 января 2008 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • Appleyard, SF; Linford, RS; Ярвуд, П.Дж. (1988). Морская электронная навигация (2-е изд.). Рутледж и Кеган Пол. С. 68–69. ISBN 0-7102-1271-2.
  • Годфри Мэннинг (декабрь 2007 г.). "Sky High: ADF и NDB". Радио Пользователь . PW Publishing Ltd. 2 (12): 25. ISSN  1748-8117 .
  • Годфри Мэннинг (январь 2008 г.). "Sky High: NDB / ADF". Радио Пользователь . PW Publishing Ltd. 3 (1): 24–25. ISSN  1748-8117 .
  • Ричард Госнелл (апрель 2008 г.). «Введение в ненаправленные маяки». Радио Пользователь . PW Publishing Ltd. 3 (4): 28–29. ISSN  1748-8117 .
  • Роберт Коннолли (август 2009 г.). «NDB DXing - Понимание основ». Радио Пользователь . PW Publishing Ltd. 4 (8): 40–42. ISSN  1748-8117 .
  • Справочник по процедурам с приборами FAA-H-8261-1A . FAA. 2007. стр. 5-60.

Внешние ссылки [ править ]

  • Список североамериканских навигационных средств с сайта airnav.com
  • Список средств навигации с отсутствующими записями из приведенного выше
  • Галерея навигационных средств Великобритании с подробным техническим описанием их работы
  • Симулятор прибора ADF на основе Flash
  • Большой выбор ресурсов по радиобуям на сайте NDB List
  • Список NDB Фотогалерея Радиомаяка
  • Об искусстве NDB DXing [в архиве]
  • База данных с NDB