Авиационная радионавигация | Изобретения

     Идея применения радио для навигации подвижных объектов впервые была высказана русским ученым, изобретателем радио А.С.Поповым в его историческом отчете об опытах по радиосвязи на Балтийском море в 1897 г. Во время этих опытов А.С. Попов открыл возможность осуществления направленного приема и направленного излучения радиоволн.

      На основе этих открытий им тогда же были предложены первые радиотехнические средства навигации - радиопеленгаторы и радиомаяки. Это дает право считать А.С. Попова не только изобретателем радио, но и основоположником радионавигации.

      Идеи А.С. Попова нашли живой отклик у знаменитого русского флотоводца адмирала С.А. Макарова. В его приказе от 7 марта 1904 г. офицерам кораблей предлагалось выполнять минные атаки судов неприятеля с использованием радиопеленгования.

      Осенью 1914 г. русским военно-морским флотом был уничтожен германский крейсер "Магдебург", прорвавшийся с группой эсминцев в Балтийское море для минирования и севший на камни у полуострова Ханко. Персонал радиопеленгатора, установленного на острове Гогланд, запеленговал сигналы с крейсера и затем навел на него корабли русского флота.

      Идея применения радиоволн для измерения расстояний впервые воз¬никла также на нашем отечественном флоте в 1912г., о чем гласит "Привилегия" N 27432 от 30 сентября 1914 г.

     Первый этап развития советской радионавигационной техники охватывает период с 1917 по 1927г., когда создавались в основном средства вождения морских судов. С 1917 по 1923 г. проводились теоретические исследования по рамочным радиопеленгаторам и радиомаякам. Так, М.В. Шулейкин в 1920 и 1921 гг. сделал два доклада по теории рамочных антенн.

     С 1923 г. появляются уже конструкции радиопеленгаторов и радиомаяков, рожденные в лабораториях Второй радиобазы в Казани (например, ламповый радиопеленгатор А.Дикарева). С 1925 г. экспериментальные раз¬работки выполняются в Военном отделе Центральной радиолаборатории в Ленинграде.

      Вторым этапом можно считать период примерно с 1927 г. до начала Великой Отечественной войны. Быстрое развитие авиации в эти годы сопровождалось разработкой бортовой и наземной радиоаппаратуры. Появились более совершенные корабельные и первые самолетные радиопеленгаторы.

От слуховых бортовых радиопеленгаторов приходят к применению радиополукомпасов с визуальным отсчетом. Первый макет радиополукомпаса (РПК) сделал Н.А.Корбанский в 1933г., а к 1938г. налаживается серийное производство РПК типа "Чайка".

Авторы разработок конструкций самолетных радиопеленгаторов В.Б.Пестряков, Е.Н.Геништа и В.Ф.Волков были удостоены Государственной премии. В эти же годы создаются и внедряются в эксплуатацию под руководством В.В.Широкова коротковолновые аэродромные радиопеленгаторы и публикуются книги по радиопеленгованию. Начинают широко использоваться и радиомаяки. В 1933-1934 гг. были разработаны радиомаяки с медленным, а затем с быстрым вращением диаграммы направленности антенны.

      Появляются новые направления радионавигационной техники, связанные с использованием импульсных сигналов. в 1932г. в Ленинграде М.А. Бонч-Бруевич сделал импульсный радиодальномер с электроннолучевой трубкой, который использовался для ионосферных исследований. В 1935 г. группа ученых и инженеров под руководством Ю.Б.Кобзарева создала первые импульсные радиолокаторы.

В 1938 г. советский инженер Э.М.Рубчинский предложил идею создания импульсной разностно-дальномерной системы. Позднее в нашей стране и за рубежом были разработаны многочисленные варианты подобных систем.

      Предпосылкой крупного шага в развитии радионавигационных средств явились работы, проводимые Л.И.Мандельштамом и Н.Д.Папалекси по изучению распространения радиоволн интерференционным (фазовым) методом, начатые в 1930г. В конце 1933г. и начале 1934г. Л.И. Мандельштам, Н.Д. Папалекси и Л.Е.Щеголев получили авторские свидетельства на фазовый радиодальномер и разностно-дальномерную систему (фазовый зонд).

Проведенные этими учеными исследования послужили базой для создания в дальнейшем фазовых систем, обладающих высокой точностью измерений. Радио-навигационные устройства превратились в одно из основных средств вождения самолетов.

      Третьим этапом можно считать период 1941-1957гг. В ходе Великой Отечественной войны совершенствовались как сами радионавигационные средства, так и способы их применения. В 1941г. Л.Е.Штилерман предложил способ повышения точности пеленгования применением антенн с много¬лепестковой диаграммой, который позднее был реализован в конструкциях отечественных и зарубежных секторных радиомаяков.

      В США и Англии вступают в строй импульсные разностно-дальномерные системы Loran (1941г.) и Gee (1942г.) и дальномерные Shoran (1941г.). В 1942г. в Англии заканчивается разработка фазовой разностно-дальномерной системы Decca.Получают признание и радиотехнические системы слепой посадки (ILS - Англия).

      В 1944г. было обнаружено радиоизлучение Солнца, что дало толчок для развития новой области радиотехники - радиоастрономии. К 1955г. были созданы бортовые астронавигационные приборы: радиосекстанты, указатели курса и т.п.

      Запуск первого советского искусственного спутника Земли 4 октября 1957г. открыл эру завоевания человеком космоса и явился началом следующего этапа развития радионавигационных средств. Характерным для этого этапа развития радионавигации, продолжающегося и по сей день, является создание автоматизированных комплексных систем навигации на базе бортовых вычислительных машин.

      Создание и внедрение в серию первых ПНК относятся к середине 60-х годов. Основной особенностью этих комплексов является применение аналоговой вычислительной техники и использование таких навигационных систем, как радиотехническая угломерно-дальномерная система, курсовая система, датчики высоты и измерители воздушной скорости в качестве источников навигационной информации. Следующим этапом в развитии ПНК был этап применения в их составе бортовых цифровых вычислительных машин и инерциально-доплеровских систем, на базе использования которых ПНК работают и сегодня.