Радиоэлектронные системы навигации, история которых начинается со времен Второй мировой войны, позволяют бортовым приборам быстро и автоматически определять и указывать местоположение, а при необходимости и скорость, в любых погодных условиях. В наши дни многие такие системы, созданные в военных целях, обслуживают и гражданских пользователей.

См. также:

Коль скоро имеются разные навигационные системы, сама собой напрашивается мысль об их совместном использовании в целях реализации наилучших характеристик каждой из них. Очевидный вариант для мореходной навигации - сочетание систем "Омега" и "Лоран-С". Первая из них обеспечивает глобальный охват, а вторая - более точные данные там, где это возможно, т.е. вблизи побережья, где и требуется более точная навигация.

Наиболее совершенной в настоящее время представляется комбинация инерциальной навигационной системы со спутниковой системой GPS. Только ИНС способна отслеживать маневры высокоскоростного самолета и непрерывно выводить на дисплей изменяющиеся значения координат, скорости и ориентации. Данные же системы GPS можно было бы использовать для контроля за накоплением ошибки инерциальной системы, что позволило бы такой комбинированной навигационной системе точно указывать координаты и скорость за длительные интервалы времени и стабилизировать показания ИНС по высоте. См. также АЭРОНАВИГАЦИЯ
; АЭРОПОРТ
.

АЭРОНАВИГ'АЦИЯ, аэронавигации, мн. нет, ·жен. (спец.). Дисциплина, которая учит, как можно определить направление полета аэроплана или дирижабля, не пользуясь картой. см. аэро....

Пеленгаторная антенна судна может определять направление на радиомаяк, сигнал которого она принимает. Сигнал радиомаяка содержит позывной код, по которому можно установить местоположение маяка. Отсчитывая курс по компасу, штурман проводит линию положения (см. выше). Точкой пересечения двух таких линий определяются координаты судна.

Точность пеленгации по радиомаякам невелика на большом удалении от них, но приемлема - на малом. Преимуществом ручных пеленгаторных приемников (радиополукомпасов) является их дешевизна. В авиации обычно применяются автоматические радиопеленгаторы, или радиокомпасы.

Системы измерения азимута и расстояния. Оборудование этой категории дает основную маршрутную информацию для воздушной навигации. Зная азимут известной наземной радиостанции, пилот может держать на нее курс и при этом видеть на индикаторе расстояние до нее. Перестраиваясь с одной станции на другую, он может проследовать "вслепую" в любую точку назначения.

Информацию об азимуте дает всенаправленный курсовой радиомаяк УКВ-диапазона VOR (VHF Omnidirectional Range). Радиомаяк VOR передает два сигнала, разность фаз которых является прямой мерой его азимута относительно направления на север, причем показания компаса не требуются. ВВС и ВМФ США разработали другую систему определения азимута как часть своей радионавигационной системы ближнего действия "Такан" (TACAN - Tactical Air Navigation). Погрешность (стандартное отклонение) системы VOR немногим меньше 1?, а погрешность системы "Такан" - около 0,5?.

Гражданские и военные радиомаяки США используют однотипное дальномерное оборудование DME (Distance Measuring Equipment). Расстояние от пользователя до радиомаяка определяется по измеренному времени, за которое сигнал пользователя доходит до радиомаяка, вызывает срабатывание ответчика (принимающего, усиливающего и снова передающего сигнал) и возвращается обратно. Время измеряется как интервал между переданным и принятым импульсами. Точность определения расстояний - около 400 м. В тех случаях, когда одно и то же оборудование DME используется для радиомаяков VOR и TACAN, система обозначается аббревиатурой VORTAC.

Точные измерения изменений дальности за малые интервалы времени лежат в основе наземного слежения за космическими летательными аппаратами. На станциях слежения используются большие антенны и атомные часы (в качестве стандартов частоты). Изменения дальности определяются по изменению фазы сигнала, пришедшего от бортового ответчика КЛА.

см. Навигация (См. Навигация воздушная).

аэронавигация, наука о методах и средствах вождения летательных аппаратов (ЛА) - самолётов, вертолётов, ракет и др.; совокупность операций по определению навигационных элементов наземными пунктами управления полётами или на борту ЛА и использованию их для вождения ЛА. Принципы Н. в. берут начало от возникшей в древние времена морской навигации (См. Навигация воздушная), в частности у неё заимствован метод использования магнитного компаса, и мореходной астрономии (См. Мореходная астрономия).

Н. в. обеспечивает вождение ЛА по траектории, определяемой маршрутом (трассой) и профилем полёта, с заданной программой, регламентирующей режим полёта ЛА от его взлёта с начального пункта маршрута и до посадки в конечном пункте в заданное время (см. Авиалиния). Кроме того, Н. в. решает частные навигационные задачи - выдерживание заданных дистанций и интервалов времени между ЛА на трассах с интенсивным воздушным движением или при выходе с трассы к аэродрому посадки, предупреждение столкновения ЛА в полёте с наземными препятствиями (горой и др.), сближение двух ЛА в полёте (встреча с самолётом-танкером для дозаправки горючим и др.) и т.д. При выполнении полёта по заданным траектории (или маршруту) и программе задача Н. в., в отличие от пилотирования (См. Пилотирование), сводится в основном к получению непрерывной или периодической информации о текущих навигационных элементах поступательного движения центра масс ЛА относительно системы координат, привязанной к земной поверхности.

Для определения навигационных элементов (Курса, сноса угла (См. Сноса угол), путевого угла, воздушной и путевой скоростей, высоты, координат местонахождения ЛА и др.) применяются различные технические средства, которые в зависимости от первичного источника навигационной информации подразделяются на 4 основные группы: геотехнические, позволяющие определять относительную высоту полёта, магнитный курс, местонахождение ЛА измерением различных параметров геофизических полей Земли (магнитного, гравитационного и др.); к ним относятся Высотомеры, измерители воздушной и путевой скоростей, магнитные Компасы, и гиромагнитные компасы (См. Гиромагнитный компас), гирополукомпасы, оптические визиры, инерциальные навигационные системы (См. Инерциальная навигационная система) и т.д.; радиотехнические, позволяющие определять истинную высоту, путевую скорость, местонахождение ЛА измерением различных параметров электромагнитного поля по радиосигналам, излучаемым специальными передающими устройствами; к ним относятся Радиовысотомеры, Радиомаяки, Радиокомпасы, радионавигационные системы (См. Радионавигационная система) и т.д.; астрономические, позволяющие определять курс и местонахождение ЛА; к ним относятся астрономические компасы (См. Астрономический компас), Секстанты, астроориентаторы и т.д. (см. Авиационная астрономия); светотехнические, предназначенные для обеспечения посадки ЛА в сложных метеорологических условиях и ночью, а также для облегчения ориентировки (светомаяки). Т. к. каждой группе технических средств навигации свойственны свои преимущества и недостатки, то для обеспечения точного полёта ЛА по заданному маршруту в любых условиях погоды навигационные средства, работающие на различных принципах, объединяются как датчики в единые комплексные системы. В таких системах с помощью аналоговых или цифровых вычислительных машин решаются основные навигационные задачи и записывается программа предстоящего полёта (координаты пунктов заданного маршрута, высоты и скорости пролёта над пунктами, координаты радионавигационных систем и др.). Комплексные навигационные системы, связанные с Автопилотом, могут обеспечить автоматический полёт по всему маршруту и заход на посадку при отсутствии видимости земной поверхности. В общем случае применяемая комплексная навигационная система определяет местоположение ЛА по трём координатам: 2 координаты - проекции его центра масс на горизонтальную плоскость (долгота и широта), и одна - высота. Для ориентировки ЛА достаточно знать 2 координаты в горизонтальной плоскости. Маршрут полёта контролируется по линии пути, определяемой проекцией вектора путевой скорости. Последний находится как результат сложения измеряемых векторов воздушной скорости (скорости ЛА по отношению к воздуху) и скорости воздушного течения по отношению к земной поверхности. Высота полёта измеряется высотомером.

Для определения текущих координат местоположения ЛА в полёте используются разные методы, сводящиеся к трём основным: 1) счисления пути (См. Счисление пути), основанный на получении линий (поверхностей) положения ЛА дискретным или непрерывным суммированием во времени его измеряемой скорости или ускорения; 2) позиционны и (линий положения, или позиционных линий), которым непосредственно определяют линии (поверхности) положения ЛА без учёта пройденного им расстояния путём нахождения координат местоположения ЛА относительно известных наземных ориентиров или небесных светил; 3) обзорно-сравнительный (ориентировка), которым определяют местоположение ЛА либо путём сличения фактически наблюдаемой картины местности по опознанным наземным ориентирам (зрительным, радиолокационным, магнитным и др.) с географической картой или условной моделью местности, либо путём сличения участка небесного свода со звёздной картой. В зависимости от специфики вождения различных видов ЛА, их класса и назначения, районов их применения и характера маршрута комплексные системы Н. в. отличаются друг от друга по составу. Выбор технических средств Н. в. и её методов производится в соответствии с заранее разработанным штурманским планом.

Требования по обеспечению максимально возможной безопасности воздушного движения в условиях возрастающей его интенсивности, увеличения числа и протяжённости воздушных авиалиний, дальнейшего возрастания скоростей полёта ЛА привели к созданию и внедрению автоматизированных комплексных систем Н. в. и управления воздушным движением.

Лит.: Справочник авиационного штурмана, под ред. В. И. Соколова, М., 1957; Кирст М. А., Навигационная кибернетика полёта, М., 1971.

М. М. Райчев.

совокупность методов и средств для определения действительных и желаемых положения и движения летательного аппарата, рассматриваемого как материальная точка. Термин "навигация" чаще применяется к длительным маршрутам (суда, самолеты, межпланетные станции). Для быстротечных маршрутов (ракеты, управляемые снаряды), в особенности с нестационарным пунктом назначения, более употребителен термин "наведение".

Средства аэронавигации бывают астрономическими, светотехническими, геотехническими и радиотехническими. Астрономические средства навигации позволяют определить местоположение и курс движения летательного аппарата по измеренным угловым координатам небесных светил. Астронавигационные системы работают автономно и не накапливают навигационных ошибок в процессе движения. Однако зависимость от метеоусловий ограничивает возможности применения астронавигационных средств в авиации. Важную роль они продолжают играть в навигации космических летательных аппаратов и кораблевождении. См. НАВИГАЦИЯ
; КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
.

Светотехнические средства навигации основаны на использовании стационарных (наземных) источников света и применяются для ближней аэронавигации - главным образом при посадке летательного аппарата в сложных метеорологических условиях или ночью. См. также ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ УПРАВЛЕНИЕ; АЭРОПОРТ.

К геотехническим средствам аэронавигации относятся разнообразные навигационные приборы и системы, основанные на измерении и использовании параметров геофизических полей Земли (гравитационного, геомагнитного, атмосферного, топографического и др.). В эту группу входят гравиметры, магнитные компасы, барометрические высотомеры, измерители воздушной скорости, навигационные карты и пр. Широко распространены гироинерциальные средства, обеспечивающие автономность навигации; они основаны на использовании гироскопического эффекта для определения параметров движения и ориентации летательного аппарата. См. ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ
; ГИРОСКОП
; АВИАЦИОННЫЕ БОРТОВЫЕ ПРИБОРЫ
.

Наиболее обширную и важную группу аэронавигационных средств образуют радиотехнические средства, располагаемые на борту, на Земле и на других летательных аппаратах. Обычно в аэронавигации приборы и системы, основанные на упомянутых выше различных принципах, используются комплексно, поскольку каждой группе аэронавигационных средств присущи свои достоинства и недостатки.

Понятие аэронавигации охватывает три процесса: 1) определение положения и скорости летательного аппарата в опорной системе координат; 2) сравнение измеренных значений с расчетными для данного момента времени; 3) пересчет результатов сравнения в команды управления, обеспечивающие такое изменение параметров движения, которое обеспечивало бы выполнение маршрута полета и достижение цели. Основное внимание при рассмотрении навигации в данной статье будет уделено вопросам определения положения и скорости.

См. также:

Радиолокационная навигация имеет особенно важное значение для судоходства в прибрежных водах. Радиолокация заменяет зрение штурману в тумане и ночной темноте. Индикатор кругового обзора (ИКО) показывает положение судна на фоне изображения карты местной зоны. Указывая также положение других судов и суши, радиолокатор позволяет избежать столкновений.

Радиолокация применяется и в воздушной навигации. Доплеровское навигационное устройство тремя или четырьмя узкими радиолучами СВЧ-антенн сканирует землю в разных направлениях. На основе эффекта Доплера вычисляется путевая скорость воздушного судна, а интегрированием скорости определяется его местоположение. См. также ДОПЛЕРА ЭФФЕКТ
.

Наземные радиолокационные станции служат основой современного управления воздушным движением. Радиолокация позволяет также измерять высоту, что дает возможность определять координаты самолета в трех измерениях. См. также РАДИОЛОКАЦИЯ; ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ УПРАВЛЕНИЕ.