Доплеровский измеритель скорости и сноса

Доплеровский измеритель скорости и сноса (ДИСС) — бортовое радиолокационное устройство, основанное на использовании эффекта Доплера, предназначенное для автоматического непрерывного измерения и индикации составляющих вектора скорости, модуля путевой скорости, угла сноса и координат летательного аппарата, автономно или в комплексе с навигационным оборудованием.

В отличие от указателя скорости манометрического типа, который показывает скорость ЛА относительно воздушной среды, т. н. воздушную скорость, ДИСС определяет скорость относительно земной поверхности.

• Угол сноса — угол между продольной осью ЛА и направлением его движения относительно земной поверхности, обусловлен боковым ветром при полете без скольжения.

Классификация

• По назначению выделяют самолётные и вертолётные доплеровские измерители:
  • самолётные — для измерения путевой скорости и угла сноса;
  • вертолётные — для определения составляющих вектора полной скорости продольной, поперечной и, иногда, вертикальной.

Главное отличие вертолетных измерителей от самолетных, в том, что они должны оценивать доплеровскую частоту практически от нуля и с учетом ее знака, а самолетные в силу того, что самолет летит только вперед и имеется минимальная скорость полета измеряют только абсолютное значение (модуль) доплеровской частоты и при этом при минимальных значениях, отличных от нуля. Поэтому вертолетные измерители сложнее самолетных.

• По виду излучения различают ДИСС с непрерывным немодулированным и частотно-модулированным излучением. Разработаны также ДИСС с импульсным излучением, но в серийное производство они не пошли. Стандартные диапазоны частот ДИСС — 8,8 - 9,8 ГГц и 13,25 - 13,4 ГГц,

Устройство и принцип действия

Принцип действия ДИСС основан на использовании эффекта Доплера, согласно которому, частота принятого сигнала, отражённого от цели может отличается от частоты излучённого сигнала и разница зависит от соотношения скоростей объектов относительно друг друга. Осн. статья — Эффект Доплера. Для измерения скорости измеритель имеет антенную систему с несколькими (3 или 4) остронаправленными лучами диаграммы направленности. Принимаемый по каждому из этих лучей сигнал имеет доплеровскую частоту пропорциональную проекции вектора скорости самолета на этот луч. Для измерения вектора скорости достаточно трех лучей, не лежащих в одной плоскости, но иногда используются четыре луча, что дает некоторую избыточность без заметного усложнения конструкции. Данный метод измерений принципиально требует узконаправленных антенн, которые как правило имеют значительные габариты. Кроме того отклонения углов антенн от номинального значения, например, из-за температурных деформаций, приводит к погрешностям измерений. Кроме того направление прихода максимального отраженного сигнала может отличаться от направления максимума диаграммы направленности, если мощность отраженного сигнала резко падает с уменьшением угла падения луча на землю, что также приводит к методическим ошибкам измерения. Этот эффект отражения, который получил название "зеркального эффекта", особенно часто наблюдается над спокойной поверхностью моря. Поэтому при использовании измерителей скорости применяют переключатель суша-море для внесения соответствующих поправок в результаты измерений.

Функционально ДИСС включает в себя приёмопередатчик с антеннами, блоки выделения разностных сигналов и измерения их частоты, блоки вычисления векторов скорости, устройства индикации и сопряжения с навигационным оборудованиям. Наиболее конструктивно сложным элементом является антенная система. Так как измеритель применяет непрерывное излучение, необходимо применять отдельные антенны для приема и излучения, при этом необходимо обеспечить чтобы прямое влияние излучения передатчика на вход приемника было минимальным. В измерителях нашли применение два типа антенн, в более старых системах используются две раздельных параболлические антенны, с многолучевыми облучателями. В более новых системах применяют более сложную в изготовлении, но меньшую по габаритам волноводно-щелевую антенну. Конструктивно функциональные узлы обычно представляют собой два больших блока высокочастотный и низкочастотный, а также блок индикации в кабине.

Примеры отечественных ДИСС

• Вертолётные
  • ДИВ-1 — Ми-8Т, Ми-17
  • ДИСС-15 — Ми-8, Ми-14, Ми-17, Ми-24
  • ДИСС-32 — Ка-32, Ми-26, Ми-171
• Самолётные
  • ДИСС-1 — Бе-12, М-4Р, Ту-16К-16, Ту-22, Ту-126
  • ДИСС-3А "Стрела" — Як-28ПП
  • ДИСС-3П — Ан-22
  • ДИСС-5 — Ан-12
  • ДИСС-7 — МиГ-23, МиГ-25, МиГ-27, Су-17М2/М3/М4, Су-24, Су-25, Ту-22М, Ту-142
  • ДИСС-013 — Ан-12БП, Ан-22, Ан-26, Ан-30, Ил-62, Ил-76, Ту-134, Ту-154
  • ШО-13Г — Ан-74

Литература

• Давыдов П. С., Сосновский А. А., Хаймович И. А. Авиационная радиолокация: Справочник. — М.; Транспорт, 1984
• Гришин Ю.П., Ипатов В.П., Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы — 1990
• Аппаратура ДИСС-15. Техническое описание. Часть I. Общие сведения

Ссылки

• Как работает радиоизмеритель скорости
• ДИСС

См. также

• Доплеровский измеритель
• Указатель скорости
• Радиолокация
• Радионавигация