Может ли индикация VOR быть надежной, если одна из его антенн сломается?

Какова будет надежность индикации VOR в кабине, если одна из двух внешних антенн сломана?

Можем ли мы доверить ему выполнение захода на посадку по VOR?

Какие будут последствия, если предположить, что мы находимся в самолете авиации общего назначения, таком как cessna 150/172/182.

Изображение антенны:

Изображение антенны
(Источник изображения: http://www.simmer.fr/ )

Ответы (5)

Нет, его не следует использовать.

Двойные антенны, как вы показали, сбалансированы и подключены к балуну ( BAL , переведенному в UN сбалансированный), чтобы подать единственную линию передачи к приемнику. Вместе они обеспечивают правильный импеданс антенной системы. При сломанной антенне вполне вероятно, что импеданс цепи неправильный, и, следовательно, вход в приемник в лучшем случае сомнительный.

[ДОГАДКИ]

Невозможно предсказать указанное поведение, не зная точных деталей посадки антенны, но разумным предположением будет то, что коэффициент стоячей волны в облучателе будет изменен и, следовательно, будет введена фазовая ошибка. Величина ошибки будет варьироваться пропорционально синусу фактического фазового угла, поэтому я предполагаю, что пеленг будет точным, когда вы направляетесь строго к югу или северу от VOR, а затем становится все более неточным, когда вы перемещаетесь с максимальной ошибкой на 90 или 270.

[РЕДАКТИРОВАТЬ]

Рано утром, когда я впервые написал это, но я думаю, что ошибаюсь насчет точности на север или на юг. Это будет точно где- то на компасе и на 180 градусов напротив этого, с возрастающей неточностью по мере того, как вы приближаетесь к 90 градусам от этого места. Только калибровка скажет вам, где это где-то находится.

Потеря одного полюса антенны VOR действительно может привести к смещению фазы сигнала - по крайней мере , это испортит диаграмму направленности антенны . Вы будете удивлены, насколько хорошо может работать приемник VOR, когда обе антенны типа «кошачий ус» отломаны (это случилось с самолетом, на котором я проходил обучение, в результате «странной аварии с мойкой самолета» — приемник на самом деле работал ЛУЧШЕ таким образом). Конечно, из-за того, что антенна повреждена, вы по-прежнему остаетесь в ситуации, когда вам не следует ее использовать.

Буквальный ответ: кто знает? Единственный способ узнать наверняка — откалибровать VOR и наблюдать за отклонением — если оно есть — от ожидаемых показаний. Производитель прибора может иметь некоторые общие рекомендации, но никто не может точно предсказать результаты физического повреждения.

Но, сказав это, это в любом случае не имеет большого значения: вы не должны делать ничего, что требует VOR, если вы знаете, что оборудование сломано. Даже если он по-прежнему кажется точным, несмотря на отсутствие антенны, что произойдет, если вы потеряете другую антенну? Или какая-то неисправная проводка начинает вызывать прерывистые ложные показания?

И хотя это уход от точного вопроса, который вы задали, есть правила, которые следует учитывать. Вы не упомянули конкретную юрисдикцию, но давайте пока возьмем США/ФАУ, я предполагаю, что общие правила в большинстве мест очень похожи. Если вы VFR, то вам все равно не нужен функционирующий VOR: по определению, вы никогда ни в чем не будете полагаться на него, потому что вы ориентируетесь визуально. Может быть полезно иметь VOR в VFR, но это не обязательно . ( 14 CFR 121.349 разрешает полеты по ПВП на маршрутах, где вы не можете использовать лоцманскую проводку, но также требует наличия двух независимых навигационных приборов.)

С другой стороны, если вы IFR, то, вероятно, вам будет незаконно полагаться на VOR, который, как вы знаете, поврежден. 14 CFR 91.205 требует «навигационного оборудования, подходящего для маршрута полета», и я думаю, что будет трудно убедить FAA в том, что VOR со сломанной антенной подходит для навигации.

Но самый главный момент заключается в том, что полагаться на сломанное оборудование просто опасно, особенно для инструментального подхода, когда вы полагаетесь на точность инструментов, чтобы предотвратить столкновение с землей или препятствием. На мой взгляд, такой шанс показал бы очень плохое принятие решений и общее летное мастерство.

Единственный эффект сломанной антенны VOR заключается в том, что диаграмма направленности антенны будет изменена, а ее эффективность как антенны снизится, поскольку она будет несогласована с фидерной линией. Это означает, что вы можете поймать VOR только тогда, когда «хороший» элемент антенны находится ближе всего к маяку, а его более низкая эффективность будет означать, что дальность от маяка, на который вы получаете сигнал, будет уменьшена.

Вся навигационная информация передается в модуляции 30 герц на основной несущей и поднесущей FM: ничто в АНТЕННЕ приемника VOR не может повлиять на фазовые соотношения 30 герц.

Если предупреждающий флажок не отображается, сигнал адекватный и пеленг VOR будет точным.

Не рекомендуется оставлять антенну сломанной таким образом, но это не проблема с точки зрения безопасности, если у вас достаточно сигнала (т.е. нет предупреждающего флажка).

То же самое применимо, если вы получаете локализатор ILS - в этом случае информация находится в модуляции 90 и 150 Гц. Пока флаг предупреждения не отображается, информация БУДЕТ ТОЧНОЙ.

+1 к соответствующей вещи. Повреждение антенны влияет только на полезный диапазон. Пока предупреждающий флажок не отображается, прибор будет точным.
" Повреждение антенны влияет только на полезный диапазон ", да, мне тоже это кажется правильным.

Направление VOR исходит не от самолета, видящего, откуда он исходит.

VOR работает с помощью пульсирующего всенаправленного маяка и широкого узкого маяка. Импульс возникает каждый раз, когда развертка идет на север. Затем используется направление по компасу, чтобы увидеть, где находится маяк относительно самолета.

введите описание изображения здесь
(Источник изображения: Википедия - Автор: Орион 8)

Означает ли это, что вы можете использовать его для навигации с отсутствующей антенной?

Нет, если только система не была разработана для компенсации отсутствия антенны.

Это не похоже на полный ответ на вопрос. Вы показываете, что одна антенна может принимать сигнал VOR, но безопасно ли ее использовать? Будет ли он достаточно точен?
-1 Согласен с raptortech97, с инженерией нельзя шутить, не позволяйте небольшим знаниям о том, как что-то работает, заставить вас думать, что вы знаете лучше. Я не могу сосчитать количество курсов по безопасности полетов, которые я посещал, где студенты пытаются перехитрить конструкцию самолета. Идите по книге; если что-то сломалось, почини!
@ raptortech97 Я изменил ответ, чтобы добавить это.
Я не думаю, что это отвечает на вопрос, но это лучшее описание, которое я видел, о том, как система VOR позволяет самолету выяснить, где он находится в мире. Если бы я разместил сообщение «Как работает VOR?» вопрос, это, вероятно, будет моим принятым ответом!
Это не очень точное описание того, как работает VOR. Это имеет лучшее описание Как работает TACAN?

Краткий ответ: нет.

В общем, если у части оборудования есть проблемы с работоспособностью, его не следует использовать для навигации.

Тем не менее, если вы протестировали его и тест показал, что он работает разумно, его можно использовать на КРАТКОСРОЧНОЙ ОСНОВЕ. Так, например, если бы я вылетал из Манчестера, я бы подлетел к Cordcord VORTAC и посмотрел, получаю ли я надежные показания. Если это так, я, вероятно, буду чувствовать себя нормально, используя его при заходе на посадку по ПВП.

В любом случае антенну следует зафиксировать перед использованием прибора в течение длительного времени. Использование приемника с поврежденной антенной один или два раза простительно, но не в течение длительного времени.

Примечание. Под «надежными» показаниями я подразумеваю, что вы получаете сигнал в разных положениях или, по крайней мере, в положении, необходимом для навигационных целей. Эффект сломанной антенны будет заключаться в уменьшении вашего усиления или, возможно, в создании слепой зоны в зоне приема. Обратите внимание, что эти эффекты присутствуют ВСЕГДА в любом случае. Например, в гористой местности или если VOR находится прямо перед вами, у вас могут быть слепые зоны в VOR даже с идеальной антенной. Таким образом, сломанная антенна просто усугубляет стандартные проблемы с приемом, которые у вас уже есть.

Использование его в качестве источника навигации вообще было бы безответственным периодом. Две антенны не зря, иначе производитель не поставил бы их обе.
@Lnafziger Легко откинуться на спинку стула и читать кому-то лекцию о том, что их самолет должен быть идеальным, и вы никогда не должны использовать даже сломанные вещи, но в реальном мире иногда вам нужно использовать несовершенное оборудование. Что, если парень находится на отдаленном аэродроме? Сказать ему использовать счисление? Это твой план? Могу вам сказать, что VOR с одной антенной намного лучше, чем счисление. Иногда приходится летать с более чем одной сломанной антенной.
@TylerDurden Последствия использования неисправного VOR могут быть довольно серьезными (например, «Блуждание в ограниченном воздушном пространстве, потому что ваш пеленг был неправильным»), если вы используете его для основной навигации, и, как заметил Саймон, он может нормально работать на одном пеленге, но быть выключенным на других. В вашей гипотетической ситуации я бы сказал застрявшему пилоту дождаться хорошего дня по ПВП, вытащить свою карту и положиться на старую добрую лоцманскую проводку, чтобы добраться домой (или, что более вероятно, в нашем 21 веке указать на свой смартфон и напомните им, что у них есть GPS в кармане, который они могут использовать, чтобы помочь им).
@ voretaq7 Поврежденная антенна — это не то же самое, что «неисправный» VOR. Эффект поврежденной антенны будет заключаться в уменьшении ее коэффициента усиления. Типичным плохим исходом будет отсутствие сигнала. Идея Саймона о том, что это как-то повлияет на точность сигнала, совершенно неверна. Фазовый сдвиг на VOR относится к частоте модуляции, а не к несущей частоте. В общем, он понятия не имеет, о чем говорит.
@TylerDurden Я думаю, что 10 лет работы инженером по авионике дают мне разумный опыт для комментариев, в дополнение к устранению таких проблем с использованием некоторых довольно продвинутых инструментов анализа сигналов. Но поскольку мои профессиональные знания неверны, я был бы рад узнать, каковы ваши полномочия и почему проблема изменения коэффициента стоячей волны неверна. Если бы была одна антенна, я мог бы согласиться, но учитывая, что одна из двух в симметричной системе повреждена, изменение усиления является второстепенной задачей.
@TylerDurden Кстати, если бы сигнал VOR был амплитудно-модулированным, я бы снова с вами согласился, но поскольку он частотно-модулирован, а направление определяется фазовым углом между фиксированным опорным сигналом и модулированным сигналом, то любое изменение в КСВ должны вносить фазовую ошибку. Я предположил, отсюда и тег в ответе для предупреждения читателей, что для любой данной ошибки должны быть две точки на синусоиде, где ошибка равна 0, и 2 точки, где она должна быть наибольшей. Впрочем, я могу ошибаться, но, не зная точной посадки и точной физической проблемы, сказать невозможно.
@TylerDurden У меня опечатка в моем первом комментарии к вам. На самом деле, я проработал 20 лет инженером по авионике. Я также только что проверил свой бортовой журнал. Я обнаружил проблему на Vulcan в 1981 году с другими симптомами и другой причиной, но ее легко экстраполировать на вопрос OP. Симптом заключается в том, что VOR будет хорошо отслеживать, но затем какое-то время будет отклоняться примерно до 30-градусной ошибки, а затем отклоняться назад. Мы не смогли воспроизвести неисправность, но поменяли приемник безрезультатно. Используя TDR, мы обнаружили плохой контакт в переборке. Подключил заново, ошибка больше не появлялась.
И ещё, в вопросе сказано СЛОМАННАЯ антенна, а не повреждённая.