Спутниковые системы gps и glonass.

Спутниковая РНС GPS - для непрерывного определения места раз­личных подвижных объектов в любой точке Земли или околоземного пространства в любое время суток в любую погоду.

18 ИСЗ на 6 орбитах — по 3 ИСЗ на каждой. Орбиты почти круговые высотой H = 20200 км.

В спутниковой системе GPS используется дальномерный метод определения места объекта. Наклонное (топоцентрическое) расстояние р до спутника определяется пассивным мето­дом (см. п. 16.3).

Для омс одновременно принимают данные не менее чем от трех ИСЗ (рис. 16.18). треугольник погреш­ности. Место судна находится в точке пересечения биссектрис вершин треугольника погрешности

Точность определения места.

Выражение

характеризует геометрические условия наблюдений и называется геометрическим фактором Геометрический фактор нужен для оценки точности обсерваций. Ошибка обсервации пропорциональна величине геометрического Точность определения расстоянир зависит от следующих факторов:

-неста­бильности шкалы времени ИСЗ; -ошибок в орбитальной информации; -нестабиль­ности шкалы времени в ПИ;-влияния ио­носферы и тропосферы; -шумов аппара­туры ИСЗ;-шумов аппаратуры ПИ; -многолучевости распространения радиоволн.

Суммарная скп получается порядка 16 м.

Дифференциальные методы использования спутниковых систем.

Для высоко­точной проводки судов в каналах - установка на берегу контрольных ПИ для коррекции измерений на судне в реальном масштабе времени. Такой метод использования СРНС GPS называется дифференциаль­ным (DGPS). В дифференциальном режиме ожидается точность до 6 м в радиусе до 500 км от береговой станции.

Приемная аппаратура спутниковых систем устанавли­вается, на так называемых, опорных (контрольных) станциях, координаты которых определены геодезически и точность привязки в данной системе координат значительно превышает точность опре­деления места по навигационной системе.

изменять курс на угол, равный наибольшему теневому сектору, расположенному в но­совых курсовых углах.

Ложные эхо-сигналы.

Причинами их появления могут быть техническое несовершенст­во и неисправность РЛС, физические явления, связанные с распро­странением радиоволн

Непрямые эхо-сигналы Если судно находится близко к постройкам, мостам, стенкам дока и т. п., от них могут получаться ложные эхо-сигналы точно так же, как и от частей судна Это обычно бывает при плавании в узкостях.

Определение места судна с помощью РЛС

Опознавание береговой черты может производиться несколькими способами.

1. Способ веера пеленги и рас­стояния до характерных объектов а, Ь, с, d, e, f. Затем на кальке прокладывает линию пути судна и из любой точки этой линии по измеренным пеленгам и расстояниям в масштабе карты наносит места объектов — а', Ь', с', d', e', f’ (рис. 17.13). Наложив

2. Способ траверзных расстояний. Измеряют расстоя­ния до объекта, эхо-сигналы которых видны на экране, когда они при­ходят на один и тот же КУ, лучше всего на траверз, и в момент измере­ния расстояний замечает время и отсчет лага. Затем на листке кальки прокладывает линию курса со счислимыми точками каждого измерения. Из соответствующих точек по КУ и рас­стоянию наносит объекты. Кальку на­кладывает на карту и перемещает, как и в первом случае. В результате совпа­дения объектов наблюдатель получает уточненное положение линии пути и опознанные объекты на экране РЛС.

Определение места судна по расстояниям до не­скольких ориентиров.

Реальная средняя квадратичная погрешность определения места судна по двум радиолокационным расстояниям может быть рассчи­тана по формуле

м1, м2 – скп изм-я расст-й

Определение места судна по радиолокационному пеленгу и расстоянию до одного ориентира.

СКП

САРП предназначаются в основном для предупреждения столкновения судов и облегчения выбора маневра в сложной навигационной об­становке, происходит автоматическая обработка р-л - обеспечивается более ранняя и определенная оценка ситуации при расхождении.

Контроль за движением судна при плавании в стесненных водах.

основан на свойствах радиолокационного изображения:

его непрерывности;

относительном движении эхо-сигналов неподвижных объектов

Приведем несколько при­меров применения метода непрерывного контроля движения судна.

I. Ограждающее, или опасное, расстояние.

II. Контроль поворота

На геоцентрическом изображении сферы нет горизонта, поэтому применяют­ся полярные координаты при zм, т. е. А и z (см. рис. 9)..

Параллактический треугольник и его решение.

Параллактическим треугольником светила называется сферический тре­угольник PNzC, имеющий вершины в повышенном полюсе, зените и месте све­тила и связывающий между собой основ­ные системы сферических координат.

Напомним, что в северной широте по­люс — РN, в южной — Рs.

Элемента­ми этого треугольника, т. е. его сторо­нами и углами, являются:

сторона zPN — дуга меридиана наблюдателя, рав­ная 90° — φ;

сторона PNC — дуга ме­ридиана светила, равная 90° — δ;

сто­рона zC — дуга вертикала светила, рав­ная 90° — h;

угол при зените, равный азимуту светила в полукруговом счете;

угол при повышенном полюсе, равный часовому углу в практическом (полукру­говом) счете;

угол при светиле q — параллактический угол, также в полу­круговом счете.

углы и стороны должны быть меньше 180° cледовательно, па­раллактический треугольник можно решать по основным формулам сферической тригонометрии.

Особое значение параллактического треугольника, отличающее его от дру­гих, заключается в том, что он связы­вает сферические координаты светила с географическими координатами места наблюдателя. Широта входит в сторону zPN, а долгота — в угол t; это всегда местный часовой угол tм, a по формуле (3) tм=tгр-λw

Поэтому, решая па­раллактический треугольник, по извест­ным координатам светил можно опреде­лить координаты места.

Треугольник может быть косоуголь­ным (при произвольном значении его элементов), прямоугольным (если один или несколько его углов прямые) или четвертным (при стороне, равной 90°).

т. е. местные времена отличаются на величину разности долгот.

Гринвичским временем называется среднее (Tгр) или звездное (Sгp) время, считаемое от меридиана Гринвича с λгр = 0°.

Среднее гринвичское время Tгр называется также всемирным временем (UT1). (т. е. местные времена отличаются от гринвичского на долготу места.)

Поясное время. В системе поясных времен счет вре­мени ведется на 24 центральных меридиа­нах Земли, отстоящих друг от друга на 15° долготы, так что эти времена отли­чаются ровно на 1 ч. Территории поясов распространены на 7,5° по обе стороны от центральных меридианов, и в этих зонах принято одно общее время.

Поясным временем Тп называется сред­нее местное время центрального мери­диана данного часового пояса, при­нятое по всей территории пояса.

Поясное время отсчитывается от нижней кульми­нации среднего Солнца на центральном меридиане до данного момента.

Переход от местного времени к пояс­ному.

Обратный переход от Тп к Тм произво­дится аналогично, но по формулам:

Обратим внимание, что местное вре­мя переводится только долготой, пояс­ное — номером пояса.

Декретное время. Декретным временем Тд на терри­тории СССР называется поясное время, увеличенное на 1Ч

Летнее время. В ряде стран перевод часов на 1Ч вперед (иногда на 2Ч) осу­ществляется только на лето. Московское время. Москва располо­жена во втором восточном часовом поя­се, но декретное время в нем — третьего пояса, а летнее — четвертого.

Стандартное время (Standart Time). В зарубежных пособиях стандартным временем называют систему счета сред­него времени, официально принятую в данном районе Земли.

Судовым временем Тс называется по­ясное время того часового пояса, по которому поставлены судовые часы.

Линия смены дат. Меридиан 180° Земли разделяет Е и W долготы. В си­стеме поясных времен этот меридиан является центральным меридианом по­яса № —- 12, имеющего Е и W части. Поясное время в них одинаково, но да­ты разные поэтому по меридиану 180° проходит линия смены дат (или демаркационная линия времени). При пересечении этой линии дату следует изменять.