- •Медведев Валерий Павлович, д.Т.Н., профессор кафедры «Технические средства судовождения и связи» Киевской государственной академии водного транспорта. Введение
- •Глава I обзор развития радионавигационных систем
- •Глава 2 принципы радиолокации
- •Глава 3 основные свойства объектов
- •Глава 4 основные эксплуатационные и технические характеристики судовых навигационных рлс
- •Глава 5 дальность действия радиолокационных станций
- •Глава 6 радиолокационные передатчики
- •Глава 7
- •Глава 8 радиолокационные приемники
- •Глава 9 индикаторы кругового обзора судовых навигационных рлс
- •Глава 10 навигационные радиолокационные системы с акивным ответом
- •10.3.2. Радиолокационный ответчик «дрейф»
- •Глава 11 судовые навигационные рлс
- •11.1. Особенности работы навигационных доплеровских рлс
- •Система состоит из следующих элементов:
- •Глава 12 береговые радиолокационные станции
- •Глава 13 назначение и классификация сарп
- •Глава 14 технико-эксплуатационные требования к сарп
- •Глава 15 устройство и принцип работы сарп
- •Глава 16 основные типы сарп и характеристики их индикаторов
- •Глава 17 судовые радиопеленгаторы
- •Глава 18 погрешности радиопеленгования
- •Глава 19 радиодевиация
- •Глава 20 радиомаяки
- •Глава 21 общие сведения о радионавигационных системах
- •В состав рнс входят:
- •Глава 22 импульсные радионавигационные системы
- •22.2. Методы работы импульсных радионавигационных систем
- •При одновременном излучении береговыми станциями импульсов возникает неоднозначность в измеряемых значениях рнп.
- •Глава 23 фазовые радионавигационные системы
- •Глава 24 импульсно фазовые радионавигационные системы
- •Глава 25 спутниковые радионавигационные системы
- •Предметный указатель
- •Список литературы
- •Содержание
При одновременном излучении береговыми станциями импульсов возникает неоднозначность в измеряемых значениях рнп.
Поясним:
ПИ не чувствительны к знаку величины (см. формулу 22.16). Т.е., используя лишь одни радиотехнические измерения, не возможно определить на какой из двух изолиний, симметрично расположенных относительно перпендикуляра к середине базы, находиться бортовой ПИ. Более того: на нормали к середине базы импульсы береговых станций будут накладываться во времени друг на друга, т.е. на участках близких к нормали радиотехнические методы измерения не могут быть реализованы.
Если DAB взять 324 м то tAB = 2000 мкс и оцифровка гипербол будет иметь вид (рис. 22.6):
Рис. 22.6. К принципу построения гиперболической импульсной РНС
Для устранения указанного недостатка предусмотрены следующие технические мероприятия:
ВМ изучает свой сигнал только спустя интервал времени tk (кодовая задержка). tk позволяет, при необходимости, изменять оцифровку изолиний импульсных РНС, предохраняя тем самым систему от несанкционированного использования. Излучение импульса ВМВ задерживается на Т/2 (Т- период следования импульсов). Следовательно:
.
Следующий импульс ВМА излучается после прихода в точку ее расположения сигнала ВМВ.
Поэтому:
, или .
В ПИ с визуальным опознаванием сигналов развертка на ЭЛТ разбита на 2 строки (длительность каждой T/2). Импульсы неподвижны. Если установить импульс ВМА в начале первой строки, то импульс ВМВ будет на нижней строке правее. На этом и основан принцип опознавания сигналов «Лоран А». Различные пары станций различаются несущей частотой и периодом повторения импульсов.
Импульсный метод применяется в РНС «Лоран А». Эта система широко применялась на судах морского флота. Станции работают в СВ-диапазоне радиоволн ( 150м). Дальность действия РНС на поверхностных волнах днем 650-800 миль. Точность определения места 3-5 миль. РНС «Лоран-А» имеет 5 частотных каналов (1750, 1800, 1850, 1900, 1950 кГц). Периоды повторения объединены в 3 группы: H (High), L (Low), S (Special). Каждая группа состоит из 8 значений периодов повторения.
Конкретное значение периода Т в мкс внутри своей группы можно определить, используя алгоритмы:
где N номер периода в соответствующей группе.
Например, обозначение: IL3, 2S4
1-я цифра – частотный канал; 2-я цифра – группа периода повторения; 3-я цифра – N периода внутри группы.
Так как дальность действия и точность определения места низка, то большинство станций РНС «Лоран-А» были заменены на более совершенные станции РНС «Лоран-С». Действующие станции РНС «Лоран-А» остались только в морях омывающих берега Японии. Производится их поэтапная замена.
Широкое применение получили только импульсные азимутально-дальномерные РНС (РЛС, БРЛС, РНС с ИСЗ).
Принципы импульсного метода измерения НП, изложенные в данной главе, даны для пояснения изложенных в следующих главах методов «грубого» определения места и устранения многозначности в отсчетах судовых приёмоиндикаторов с помощью импульсно-фазовых РНС.
22.2.3 Угломерно-дальномерный метод работы импульсных РНС
Одновременное измерение двух навигационных параметров — направления с подвижного объекта на какой-либо ориентир и дистанции до него — реализуется в судовых навигационных радиолокационных станциях.
Как было отмечено ранее, принцип угломерных и дальномерных измерений в РЛС с индикатором кругового обзора заключается в том, что импульсы электромагнитной энергии, излученные передатчиком РЛС, достигают объекта, отражаются от него и, принятые приемником, подаются на электронно-лучевую трубку, высвечиваясь на экране в виде светящегося пятна.
Если: на экране создать развертку, начало которой совместить с моментом излучения зондирующего импульса, то удаление отметки объекта от начала развертки (центра экрана) будет пропорционально времени распространения радиоимпульса от судна до объекта и обратно, т.е. удвоенной дистанции между ними. Искомая дистанция может быть определена по формуле
(22.17)
где t — временной интервал от момента излучения импульса передатчика до момента приема отраженного сигнала приемником РЛС;
V — скорость распространения радиоволн.
Для определения курсового угла или пеленга на отражающий объект задаются каким-либо исходным направлением на экране, которое связывают с диаметральной плоскостью судна или направлением меридиана.
Таким образом, если координаты отражающего объекта известны, место корабля однозначно определяется по расстоянию до объекта и направлению на него. Реализация угломерно-дальномерного метода работы импульсных РНС, положенная в основу работы судовых навигационных РЛС, подробно рассмотрена в разделе I.