Введение
Радионавигационный прибор для морской или воздушной техники. Автоматический пеленгатор (ADF) – это морской или воздушный радионавигационный прибор, который автоматически и непрерывно отображает относительный пеленг от судна или воздушного судна до подходящей радиостанции. Приемники ADF обычно настроены на авиационные или морские НДБ (Non Directional Beacon), работающие в длинноволновом (LW) диапазоне частот от 190 до 535 кГц. Как и приборы РДФ (Radio Direction Finder), большинство приемников ADF также могут принимать радиостанции среднего волны (AM), хотя они менее надежны для навигационных целей. Оператор настраивает приемник ADF на нужную частоту и проверяет идентификацию маяка, прослушивая сигнал азбукой Морзе, передаваемый НДБ. На морских приемниках ADF моторизованная ферритная антенна на верхней панели прибора (или дистанционно установленная на мачте) вращается и фиксируется при достижении минимума сигнала желаемой станции. Линия центра антенны, перемещающаяся над шкалой компаса, указывает в градусах пеленг станции. На авиационных ADF прибор автоматически перемещает стрелку, подобную компасной (RMI), чтобы показать направление на маяк. Пилот может использовать эту стрелку для прямого выхода на маяк или может также использовать магнитный компас и вычислить направление от маяка (радиальный), на котором находится его самолет. В отличие от РДФ, ADF работает без непосредственного вмешательства оператора и непрерывно отображает направление на настроенный маяк. Изначально все приемники ADF, как морские, так и авиационные, содержали вращающуюся катушку или ферритный стержень, приводимые в движение мотором, управляемым приемником. Как и в РДФ, согласующая антенна определяла правильное направление, используя сигнал с противоположной фазой (180 градусов). Более современные авиационные ADF содержат небольшой массив неподвижных антенн и используют электронные датчики для определения направления по силе и фазе сигналов, принимаемых каждой антенной. Электронные датчики улавливают провал сигнала, возникающий, когда антенна перпендикулярна направлению сигнала, и выдают показания курса на станцию с помощью индикатора направления. В полете индикатор направления или RMI ADF всегда будет указывать на передающую станцию независимо от курса воздушного судна. Однако возникает ошибка наклонения (dip error), когда самолет находится в крене, так как стрелка отклоняется вниз в направлении поворота. Это происходит из-за того, что катушка наклоняется вместе с самолетом и, следовательно, находится под другим углом к маяку. Для лучшего понимания можно представить себе крен на 90°, когда крылья расположены вертикально. Пеленг на маяк, определяемый антенной ADF, теперь не будет соответствовать направлению самолета на маяк. Ошибку наклонения иногда ошибочно путают с квадрантальной ошибкой, которая возникает из-за отражения и переизлучения радиоволн от конструкции самолета. Квадрантальная ошибка не влияет на сигналы, приходящие прямо спереди или сзади, а также на сигналы, принимаемые на концах крыльев. Чем дальше от этих основных направлений и ближе к квадрантальным точкам (т.е. 45°, 135°, 225° и 315° от носа), тем сильнее эффект, но квадрантальная ошибка обычно значительно меньше ошибки наклонения, которая всегда присутствует при крене самолета. Приемники ADF могут использоваться для определения текущего местоположения, отслеживания траектории полета на заходе и выходе, а также для перехвата желаемого пеленга. Эти процедуры также используются для выполнения схем разворота и заходов на посадку по приборам, не требующим высокой точности.
An automatic direction finder (ADF) is a marine or aircraft radio navigation instrument that automatically and continuously displays the relative bearing from the ship or aircraft to a suitable radio station. ADF receivers are normally tuned to aviation or marine NDBs (Non Directional Beacon) operating in the LW band between 190 – 535 kHz. Like RDF (Radio Direction Finder) units, most ADF receivers can also receive medium wave (AM) broadcast stations, though these are less reliable for navigational purposes. The operator tunes the ADF receiver to the correct frequency and verifies the identity of the beacon by listening to the Morse code signal transmitted by the NDB. On marine ADF receivers, the motorized ferrite bar antenna atop the unit (or remotely mounted on the masthead) would rotate and lock when reaching the null of the desired station. A centerline on the antenna unit moving atop a compass rose indicated in degrees the bearing of the station. On aviation ADFs, the unit automatically moves a compass like pointer (RMI) to show the direction of the beacon. The pilot may use this pointer to home directly towards the beacon, or may also use the magnetic compass and calculate the direction from the beacon (the radial) at which their aircraft is located. Unlike the RDF, the ADF operates without direct intervention, and continuously displays the direction of the tuned beacon. Initially, all ADF receivers, both marine and aircraft versions, contained a rotating loop or ferrite loopstick aerial driven by a motor which was controlled by the receiver. Like the RDF, a sense antenna verified the correct direction from its 180 degree opposite. More modern aviation ADFs contain a small array of fixed aerials and use electronic sensors to deduce the direction using the strength and phase of the signals from each aerial. The electronic sensors listen for the trough that occurs when the antenna is at right angles to the signal, and provide the heading to the station using a direction indicator. In flight, the ADF's RMI or direction indicator will always point to the broadcast station regardless of aircraft heading. Dip error is introduced, however, when the aircraft is in a banked attitude, as the needle dips down in the direction of the turn. This is the result of the loop itself banking with the aircraft and therefore being at a different angle to the beacon. For ease of visualisation, it can be useful to consider a 90° banked turn, with the wings vertical. The bearing of the beacon as seen from the ADF aerial will now be unrelated to the direction of the aircraft to the beacon. Dip error is sometimes wrongly confused with quadrantal error, which is the result of radio waves being bounced and reradiated by the airframe. Quadrantal error does not affect signals from straight ahead or behind, nor on the wingtips. The further from these cardinal points and the closer to the quadrantal points (i. e. 45°, 135°, 225° and 315° from the nose) the greater the effect, but quadrantal error is normally much less than dip error, which is always present when the aircraft is banked. ADF receivers can be used to determine current position, track inbound and outbound flight path, and intercept a desired bearing. These procedures are also used to execute holding patterns and non precision instrument approaches.
Показатели АДФ
Индикаторы ADF – это разновидность навигационного прибора, состоящая из циферблата и стрелки, вращающейся вокруг циферблата и указывающей на радиомаяк. Эта стрелка показывает пеленг на маяк, а для полета в обратном направлении необходимо прибавить или отнять 180° от показания.
Вокзал
По мере приближения самолета к станции NDB, ADF становится все более чувствительным, и даже небольшие боковые отклонения вызывают значительные отклонения стрелки, которые иногда проявляются в виде беспорядочных колебаний влево и вправо. В идеале, при пролете самолета над маяком, стрелка быстро отклоняется от положения прямо по курсу к положению прямо против курса. Это указывает на прохождение станции и позволяет навигатору точно определить свое местоположение. Менее точное прохождение станции, когда самолет проходит немного левее или правее маяка, характеризуется более медленным (но все еще быстрым) отклонением стрелки. Время от момента первых признаков приближения к станции до момента уверенного прохождения станции зависит от высоты полета – от нескольких секунд на малых высотах до нескольких минут на больших высотах.
Направление
ADF может быть использован для пеленгации на станцию. Пеленгация – это полет самолета по курсу, необходимому для удержания стрелки прибора в положении 0° (прямо вперед). Для пеленгации на станцию настройте соответствующую частоту, идентифицируйте сигнал азбукой Морзе, затем поверните самолет, чтобы азимутная стрелка ADF заняла положение 0°. Продолжайте поворот, удерживая индикатор курса ADF в положении прямо вперед. Пеленгация считается неоптимальной техникой пилотирования, поскольку самолет может быть значительно или опасно снесено ветром с курса, и ему придется пролететь более длинный путь, чем по прямой.
Отслеживание
АДФ также может использоваться для следования по заданному курсу, используя АДФ и учитывая ветры на высоте, которые могут сносить самолет с курса. Хорошая пилотская практика заключается в вычислении угла коррекции, который точно компенсирует ожидаемый боковой ветер. В процессе полета пилот контролирует направление к радиомаяку НДБ или от него с помощью АДФ и при необходимости вносит корректировки. Прямой курс обеспечит минимальное расстояние и время до местоположения АДФ.
Радиомагнитный индикатор (RMI)
Радиомагнитный индикатор (RMI) – это альтернативный дисплей автоматической пеленгационной системы (ADF), предоставляющий больше информации, чем стандартный ADF. В то время как ADF показывает относительный угол между передатчиком и воздушным судном, дисплей RMI включает в себя карту компаса, приводимую в действие компасной системой воздушного судна, и позволяет оператору считывать магнитский пеленг к или от передающей станции без каких-либо вычислений. Большинство RMI оснащены двумя стрелками направления. Обычно одна стрелка (более толстая, с двумя штрихами) подключена к ADF, а другая (обычно тонкая или с одним штрихом) – к VOR. Некоторые модели позволяют оператору выбирать, какая стрелка подключена к каждой навигационной радиостанции. Существует большое разнообразие моделей, поэтому оператор должен убедиться, что выбранная конфигурация отображает информацию от соответствующих ADF и VOR. Этот прибор может заменить магнитный компас на приборной панели, но не обязательно гироскопический индикатор курса. Индикатор курса может быть объединен с информацией от навигационных радиостанций (преимущественно VOR/ILS) аналогичным образом для создания индикатора горизонтального положения (HSI). HSI, вместе с системой VOR, во многом заменил использование RMI, однако значительно более высокая стоимость HSI делает более старую комбинацию RMI и индикатора пеленга Омни (Omni Bearing Indicator) привлекательной для пилотов, заботящихся о расходах.