Что такое радиомаяк и как он работает
Радиомаяк — это стационарная радиостанция, которая непрерывно или периодически излучает специальные радиосигналы. Основное предназначение этих устройств — помощь в определении координат, направления движения и расстояния для различных подвижных объектов, таких как самолеты, морские суда и наземный транспорт. Радиомаяк может функционировать как самостоятельное навигационное устройство или быть интегрированным в состав более сложной радионавигационной системы.
Устройство и принцип действия
Конструктивно радиомаяк обычно включает в себя шкаф или стойку с приемо-передающей аппаратурой, комплект кабелей, антенную систему и оборудование для дистанционного или местного управления. При отклонении рабочих параметров от нормы устройство подает оператору световые и звуковые сигналы тревоги.
Принцип навигации с помощью радиомаяка основан на анализе его сигналов. Штурман или бортовое оборудование, приняв сигнал, определяет направление на источник (пеленг). Часто радиомаяки передают синхронизированные радиосигналы и, например, звуковые импульсы. Измеряя временную задержку между ними, можно вычислить расстояние до маяка, используя правило: задержка в 3 секунды примерно соответствует расстоянию в 1 километр. Поскольку классические радиомаяки указывают прежде всего направление, а не точные координаты, их относят к угломерным (азимутальным) навигационным средствам.
Классификация радиомаяков
Радиомаяки классифицируют по нескольким ключевым признакам.
По измеряемому параметру сигнала:
- Амплитудные (наиболее распространенные): направление определяется по максимальной интенсивности (амплитуде) принимаемого сигнала.
- Частотные: направление вычисляется по измерению частоты сигнала.
- Фазовые: для пеленгования используется анализ фазы сигналов.
- Временные: направление определяется по точному моменту приема сигнала.
По назначению и характеру излучения:
- Курсовые и створные: используются в системах захода на посадку (курсоглиссадных системах), формируя заданный курс в горизонтальной или вертикальной плоскости. Створные маяки имеют направленные антенны, излучающие сигнал только в строго определенных секторах.
- Пеленговые: позволяют определить пеленг (угол) на маяк, сопоставляя время приема сигнала с известным положением его вращающейся диаграммы направленности.
- Маркерные: имеют диаграмму направленности, ориентированную вертикально вверх. Служат для маркировки ключевых навигационных точек (например, при заходе на посадку).
- Маяки направленного и ненаправленного (всенаправленного) действия: первые пеленгуются только с определенных направлений, вторые — с любых.
По дальности действия:
Радиомаяки, работающие на длинных и средних волнах, могут обеспечивать связь на расстоянии до 500 км. Устройства, использующие дециметровые и сантиметровые волны (УКВ-диапазон), работают в пределах прямой радиовидимости, что ограничивает их дальность горизонтом или кривизной Земли.
Специализированные типы радиомаяков
Аварийные радиомаяки (КОСПАС-САРСАТ) — это критически важные устройства для обеспечения безопасности. В аварийной ситуации такой маяк автоматически или вручную передает сигнал бедствия с координатами на спутники, что позволяет быстро организовать поисково-спасательную операцию.
Дальномерные радиомаяки (DME — Distance Measuring Equipment) работают в паре с бортовым запросчиком. Они точно измеряют наклонную дальность (расстояние) от летательного аппарата до точки установки маяка. Эта система является стандартным оборудованием в гражданской авиации и установлена во всех крупных аэропортах. DME может использоваться автономно или в составе комплексных посадочных и навигационных систем.