A ненаправленный (радиомаяк) (NDB ) - это радиопередатчик в известном месте, используемый в качестве авиационного или морского навигационного средства. Как следует из названия, передаваемый сигнал не включает в себя информацию о направлении, в отличие от других навигационных средств, таких как низкочастотный радиодиапазон, всенаправленный ОВЧ-диапазон (VOR) и ТАКАН. Сигналы NDB повторяют кривизну Земли, поэтому их можно принимать на гораздо больших расстояниях и на более низких высотах, что является большим преимуществом перед VOR. Однако на сигналы NDB в большей степени влияют атмосферные условия, гористая местность, прибрежная рефракция и электрические штормы, особенно на больших расстояниях.
NDB, используемые для авиации, стандартизированы ICAO Приложение 10, которое определяет, что NDB работают на частоте от 190 кГц до 1750 кГц, хотя обычно все NDB в Северной Америке работают в диапазоне от 190 кГц до 535 кГц. Каждый NDB идентифицируется одно-, двух- или трехбуквенным кодом Морзе позывным. В Канаде частные идентификаторы NDB состоят из одной буквы и одной цифры.
Ненаправленные радиомаяки в Северной Америке классифицируются по выходной мощности: «низкая» номинальная мощность составляет менее 50 ватт ; «средний» от 50 Вт до 2000 Вт; и «высокий» при более чем 2000 Вт.
В авиационной навигационной службе есть четыре типа ненаправленных радиомаяков:
Последние два типа используются вместе с Системой посадки по приборам (ILS).
Навигация NDB состоит из двух частей - оборудования автоматического пеленгатора (ADF) на самолет, который обнаруживает сигнал NDB, и передатчик NDB. ADF также может обнаруживать передатчики в стандартном AM средневолновом диапазоне вещания (от 530 кГц до 1700 кГц с шагом 10 кГц в Северной и Южной Америке, от 531 кГц до 1602 кГц с шагом 9 кГц в остальном мире).
Оборудование ADF определяет направление или пеленг на станцию NDB относительно воздушного судна, используя комбинацию направленных и ненаправленных антенн для определения направления, в котором объединенный сигнал является наиболее сильным. Этот пеленг может отображаться на индикаторе относительного пеленга (RBI). Этот дисплей выглядит как карта компаса с наложенной иглой, за исключением того, что карта зафиксирована в положении 0 градусов, соответствующем центральной линии самолета. Чтобы следовать в направлении NDB (без ветра), самолет летит так, чтобы стрелка указывала в положение 0 градусов. Затем самолет полетит прямо к NDB. Точно так же самолет будет следовать прямо от NDB, если стрелка удерживается на отметке 180 градусов. При боковом ветре стрелка должна удерживаться слева или справа от положения 0 или 180 на величину, соответствующую сносу из-за бокового ветра. (Курс самолета +/- стрелка ADF под углом от носа или хвоста = пеленг на станцию NDB или от нее).
Формула для определения компасного курса к станции NDB (в безветренной ситуации) состоит в том, чтобы взять относительный пеленг между самолетом и станцией и добавить магнитный курс самолета; если сумма больше 360 градусов, то нужно вычесть 360 градусов. Это дает магнитный подшипник, который должен летать: (RB + MH) mod 360 = MB.
При слежении к NDB или от него самолет также обычно отслеживает определенный пеленг. Для этого необходимо соотнести показания RBI с курсом компаса. После определения дрейфа самолет должен управляться таким образом, чтобы направление по компасу соответствовало требуемому азимуту, скорректированному с учетом дрейфа, в то же время, когда показание RBI составляет 0 или 180 с учетом дрейфа. NDB также может использоваться для определения местоположения вдоль текущего пути самолета (например, радиального пути от второго NDB или VOR). Когда стрелка достигает значения RBI, соответствующего требуемому пеленгу, летательный аппарат находится в нужном положении. Однако при использовании отдельного RBI и компаса для определения соответствующего относительного пеленга требуется значительный мысленный расчет.
Чтобы упростить эту задачу, карта компаса, управляемая магнитным компасом самолета, добавляется к RBI, чтобы сформировать «Радио Магнитный Индикатор » (RMI). Затем стрелка ADF сразу же привязана к магнитному курсу самолета, что снижает необходимость в мысленных расчетах. Многие RMI, используемые для авиации, также позволяют устройству отображать информацию от второго радиомодуля, настроенного на станцию VOR ; затем самолет может летать непосредственно между станциями VOR (так называемые маршруты "Victor"), используя NDB для триангуляции своего местоположения по радиалу, без необходимости для станции VOR иметь совмещенный DME. Этот дисплей, вместе с индикатором «всенаправленного пеленга » для информации VOR / ILS, был одним из основных радионавигационных приборов до появления индикатора горизонтального положения (HSI) и последующих цифровые дисплеи, используемые в стеклянных кабинах пилотов.
Принципы ADF не ограничиваются использованием NDB; такие системы также используются для обнаружения местоположения широковещательных сигналов для многих других целей, таких как поиск аварийных радиомаяков.
A пеленг - это линия, проходящая через станцию и указывающая в определенном направлении, например 270 градусов (строго на запад). Пеленги NDB обеспечивают нанесенный на карту последовательный метод определения траекторий полета самолета. Таким образом, NDB могут, как и VOR, определять "воздушные трассы " в небе. Самолеты следуют по этим заранее заданным маршрутам для выполнения плана полета . Воздушные трассы пронумерованы и стандартизированы на диаграммах. Цветные воздушные трассы используются для станций с низкой и средней частотой, таких как NDB, и показаны коричневым на диаграммах сечения. Зеленые и красные дыхательные пути нанесены на восток и запад, а желтые и синие дыхательные пути - на север и юг. В континентальных Соединенных Штатах остался только один цветной дыхательный путь, расположенный у побережья Северной Каролины и называется G13 или Green 13. Аляска - единственный другой штат в Соединенных Штатах, который использует цветные системы дыхательных путей. Пилоты следуют по этим маршрутам, отслеживая радиалы на различных навигационных станциях и поворачивая некоторые из них. В то время как большинство воздушных трасс в США основаны на VOR, воздушные трассы NDB распространены в других местах, особенно в развивающихся странах и в малонаселенных районах развитых стран, таких как канадский Арктический, поскольку они могут иметь большую дальность действия и намного дешевле в эксплуатации, чем VOR.
Все стандартные воздушные трассы нанесены на аэронавигационные карты, такие как карты в разрезе США, выпущенные Национальным управлением океанографии и атмосферы (NOAA).
NDB уже давно используются самолетами штурманами, а ранее моряками, чтобы помочь получить fix их географическое положение на поверхности Земли. Исправления вычисляются путем продления линий через известные навигационные ориентиры до их пересечения. Для визуальных ориентиров углы этих линий можно определить с помощью компаса ; пеленг радиосигналов NDB определяется с помощью оборудования радиопеленгатора (RDF).
Нанесение исправлений таким образом позволяет экипажам определять свое местоположение. Это использование важно в ситуациях, когда другое навигационное оборудование, такое как VOR с оборудованием для измерения расстояния (DME), вышло из строя. В морской навигации NDB могут быть полезны даже в случае сбоя приема GPS.
Чтобы определить расстояние по отношению к станции NDB в морских милях, пилот использует следующий простой метод:
ВПП, оснащенная NDB или VOR (или обоими) в качестве единственного навигационного средства, называется ВПП для неточного захода на посадку; если она оборудована системой ILS, она называется взлетно-посадочной полосой для точного захода на посадку.
NDB чаще всего используются в качестве маркеров или «локаторов» для захода на посадку по системе системы посадки по приборам (ILS) или стандартного захода на посадку. NDB могут обозначать начальную зону для захода на посадку по ILS или путь, по которому следует следовать для процедуры стандартного прибытия на терминал, или STAR. В Соединенных Штатах NDB часто сочетается с внешним маркером-маяком при заходе на посадку по ILS (так называемый внешний маркер локатора , или LOM); в Канаде маломощные NDB полностью заменили маркерные маяки. Маркерные радиомаяки на заходах на посадку по ILS в настоящее время выводятся из эксплуатации во всем мире, и вместо них используются диапазоны DME для обозначения различных участков захода на посадку.
Подводные лодки ВМФ Германии во время Второй мировой войны были оснащены самонаводящимися маяками Telefunken Spez 2113S. Этот передатчик мог работать на частотах от 100 кГц до 1500 кГц при мощности 150 Вт. Он использовался для передачи местоположения подводной лодки другим подводным лодкам или самолетам, которые были оснащены пеленгаторными приемниками и рамочными антеннами.
NDB обычно работают на частоте диапазон от 190 кГц до 535 кГц (хотя им выделены частоты от 190 до 1750 кГц) и передает несущую , модулированную либо 400, либо 1020 Гц. NDB также могут быть совмещены с DME в аналогичной установке для ILS в качестве внешнего маркера, только в этом случае они функционируют как внутренний маркер. Владельцами NDB в основном являются государственные учреждения и администрации аэропортов.
Излучатели NDB имеют вертикальную поляризацию. Антенны NDB обычно слишком короткие для резонанса на той частоте, на которой они работают - обычно длина около 20 м по сравнению с длиной волны около 1000 м. Следовательно, им требуется подходящая согласующая сеть, которая может состоять из катушки индуктивности и конденсатора для «настройки» антенны. Вертикальные антенны NDB могут также иметь «цилиндр», который представляет собой зонтичную структуру, предназначенную для добавления нагрузки на конце и повышения эффективности излучения. Обычно под антенной подключается пластина заземления или противовес.
Помимо Идентификатор кода Морзе либо 400 Гц, либо 1020 Гц, NDB может передавать:
Навигация с использованием ADF для отслеживания NDB подвержена нескольким общим эффектам:
Хотя пилоты изучают эти эффекты во время начальной подготовки компенсировать их в полете очень сложно; вместо этого пилоты обычно просто выбирают курс, который, кажется, усредняет любые колебания.
Радионавигационные средства должны сохранять определенную степень точности, установленную международными стандартами, FAA, ICAO и т.д.; Чтобы убедиться, что это так, организации Летной инспекции периодически проверяют критические параметры с должным образом оборудованным самолетом для калибровки и подтверждения точности NDB. Минимальная точность ИКАО для NDB составляет ± 5 °
Помимо использования в авианавигации, NDB также популярны среди длительных радиолюбители на дальние расстояния ("DXers"). Поскольку NDB обычно маломощны (обычно 25 Вт, некоторые могут достигать 5 кВт), их обычно нельзя услышать на больших расстояниях, но благоприятные условия в ионосфере могут позволить сигналам NDB распространяться намного дальше чем обычно. Из-за этого радио-DXеры, заинтересованные в приеме далеких сигналов, любят слушать далекие NDB. Кроме того, поскольку полоса, выделенная для NDB, свободна от радиостанций и связанных с ними помех, и поскольку большинство NDB делают немного больше, чем передают свой позывной код Морзе, их очень легко идентифицировать, что делает мониторинг NDB активной нишей в DXing хобби.
В Северной Америке диапазон NDB составляет от 190 до 435 кГц и от 510 до 530 кГц. В Европе существует диапазон длинноволнового вещания от 150 до 280 кГц, поэтому европейский диапазон NDB составляет от 280 кГц до 530 кГц с промежутком между 495 и 505 кГц, потому что 500 кГц была международной морской частотой бедствия (аварийной ситуации).
Маяки, которые передают в диапазоне от 510 кГц до 530 кГц, иногда можно услышать на AM-радио, которые могут настраиваться ниже начала средней волны (MW) диапазон вещания. Однако для приема NDB обычно требуется радиоприемник, который может принимать частоты ниже 530 кГц. Часто коротковолновые радиостанции «общего охвата» принимают все частоты от 150 кГц до 30 МГц, и поэтому могут настраиваться на частоты NDB. Для приема очень слабых сигналов от удаленных маяков требуются специальные методы (преселекторы приемников, ограничители шума и фильтры).
Лучшее время для прослушивания удаленных NDB - это последние три часа перед восходом солнца. Прием NDB также обычно лучше всего осенью и зимой, потому что весной и летом атмосферный шум больше на диапазонах LF и MF.
По мере распространения спутниковых навигационных систем, таких как GPS, несколько стран начали выводить из эксплуатации такие установки радиобуев, как NDB и VOR. Политика вызвала споры в авиационной отрасли.
Airservices Australia объявила о закрытии ряда радиобуев в мае 2016 года.
По состоянию на апрель 2018 года американское FAA отключило 23 наземных навигационных средства, включая NDB, и планирует закрыть более 300 к 2025 году. FAA не имеет системы поддержки или сбора данных для NDB и планирует поэтапный отказ от существующих NDB за счет истощения, ссылаясь на уменьшение зависимости пилотов от NDB, поскольку все больше пилотов используют Всенаправленный диапазон VHF (VOR) и GPS навигация.
На Викискладе есть материалы, связанные с N Направленный маяк. |