- •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
Содержание
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………... |
3 |
||
Раздел I. СУДОВЫЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ…………….
|
5 |
||
Глава 1. Обзор развития радионавигационных систем…………………….. |
6 |
||
Глава 2. Принципы радиолокации…………………………………………..... |
11 |
||
|
2.1. |
Основные определения………………………………………………. |
11 |
|
|
2.1.1. Пассивная радиолокация…………………………………….... |
11 |
|
|
2.1.2. Активная радиолокация……………………………………….. |
13 |
|
2.2. |
Импульсный метод радиолокации………………………………….. |
14 |
|
2.3. |
Определение угловых координат…………………………………… |
17 |
|
2.4. |
Пространственный радиолокационный обзор……………………... |
19 |
|
2.5. |
Метод непрерывного излучения колебаний………………………... |
20 |
Глава 3. Основные свойства объектов………………………………………... |
22 |
||
|
3.1. |
Основные определения……………………………………………… |
22 |
|
3.2. |
Эффективная поверхность отражения объектов простейшей формы…………………………………………………………………. |
23 |
|
|
3.2.1. Полуволновой пассивный вибратор…………………………. |
23 |
|
|
3.2.2. Плоский металлический лист………………………………… |
24 |
|
|
3.2.3. Уголковые отражатели………………………………………... |
25 |
|
|
3.2.4. Шар……………………………………………………………... |
26 |
|
3.3. |
Эффективная поверхность отражения групповых объектов……… |
27 |
|
3.4. |
Эффективная поверхность отражения судов и других надводных объектов…………………………………………………. |
28 |
|
3.5. |
Эффективная поверхность отражения распределённых объектов………………………………………………………………. |
30 |
Глава 4. Основные эксплуатационные и технические характеристики судовых навигационных РЛС………………………………………………..... |
34 |
||
|
4.1. |
Эксплуатационные характеристики РЛС………...………………… |
34 |
|
|
4.1.1. Максимальная дальность действия и минимальная дальность РЛС…………………… |
34 |
|
|
4.1.2. Разрешающая способность…………………………………… |
35 |
|
|
4.1.3. Точность измерения расстояний и направлений……………. |
39 |
|
|
4.1.4. Зона и время обзора…………………………………………… |
44 |
|
|
4.1.5. Надёжность работы…………………………………………… |
44 |
|
|
4.1.6. Помехозащищенность………………………………………… |
45 |
|
4.2. |
Основные технические характеристики РЛС………………………. |
45 |
|
|
4.2.1. Длина волны…………………………………………………… |
45 |
|
|
4.2.2. Частота следования или повторения импульсов……………. |
47 |
|
|
4.2.3. Мощность передатчика……………………………………….. |
48 |
|
|
4.2.4. Чувствительность и полоса пропускания приемника………. |
49 |
|
|
4.2.5. Основные параметры, характеризующие свойства антенны……………………………………………………………….. |
52 |
|
|
4.2.6. Типовые технические характеристики судовых навигационных РЛС…………………………………………………. |
53 |
Глава 5. Дальность действия РЛС…………………………………………….. |
54 |
||
|
5.1. |
Дальность действия РЛС в свободном пространстве……………... |
54 |
|
5.2. |
Влияние водной земной поверхности………………………………. |
57 |
|
5.3. |
Влияние атмосферы………………………………………………….. |
60 |
|
5.4. |
Сжатие импульсов……………………………………………………. |
62 |
Глава 6. Радиолокационные передатчики……………………………………. |
66 |
||
|
6.1. |
Принцип работы импульсного передатчика……………………….. |
66 |
|
6.2. |
Линейные и магнитные модуляторы……………………………….. |
68 |
|
6.3. |
Подмодуляторные каскады………………………………………….. |
70 |
|
6.4. |
Особенности магнетронных генераторов…………………………... |
71 |
|
6.5. |
Передающее устройство РЛС «Наяда-5»…………………………... |
74 |
|
6.6. |
Конструктивные особенности передатчиков………………………. |
75 |
Глава 7. Антенно-волноводные устройства………………………………..… |
77 |
||
|
7.1. |
Коаксиальные линии передачи……………………………………… |
77 |
|
7.2. |
Волноводные линии передачи………………………………………. |
79 |
|
7.3. |
Особенности радиолокационных антенн…………………………... |
87 |
|
7.4. |
Щелевые и линзовые антенны………………………………………. |
88 |
|
7.5. |
Антенные переключатели…………………………………………… |
91 |
|
7.6. |
Основные особенности и параметры антенн современных судовых РЛС…………………………………………………………. |
94 |
Глава 8. Радиолокационные приёмники………………………………..……. |
97 |
||
|
8.1. |
Особенности радиолокационных приёмников…………………….. |
97 |
|
8.2. |
Преобразователи частоты и усиление промежуточной частоты……………………………………………………………….. |
99 |
Глава 9. Индикаторы кругового обзора…………………………………..…... |
102 |
||
|
9.1. |
Назначение и классификация ИКО…………………………………. |
102 |
|
9.2. |
Обобщённая функциональная схема ИКО…………………………. |
104 |
|
9.3. |
Радиально-круговая развёртка с неподвижной отклоняющей системой……………………………………………… |
109 |
|
9.4. |
Методы измерения дальности………………………………………. |
119 |
|
9.5. |
Электронные визиры направления………………………………….. |
125 |
Глава 10. Навигационные радиолокационные системы с активным ответом…………………………………………………………………………… |
131 |
||
|
10.1. |
Общая характеристика……………………………………………….. |
131 |
|
10.2. |
Радиолокационные маяки-ответчики (RACON)…………………… |
133 |
|
10.3. |
Судовые радиолокационные ответчики (SART)…………………... |
139 |
|
|
10.3.1. Радиолокационный ответчик «Сигма-С»…………………... |
143 |
|
|
10.3.2. Радиолокационный ответчик «ДРЕЙФ»…………………… |
144 |
|
|
10.3.3. Радиолокационный ответчик «Муссон-502»………………. |
145 |
|
|
10.3.4. Радиолокационный ответчик Mc. Murdo RT9-MK3……….. |
146 |
Глава 11. Судовые навигационные РЛС……………………………………... |
147 |
||
|
11.1. |
Особенности работы навигационных доплеровских РЛС………… |
147 |
|
11.2. |
Судовые навигационные РЛС серии «Наяда»……………………... |
153 |
|
11.3. |
Радиолокационные станции типа «Ряд»....................................... |
158 |
|
11.4. |
Общие сведения о судовых радарах типов «Bridge Master», «Furuno»…………………………………………… |
160 |
|
11.5. |
Девиация судовых навигационных РЛС…………………………… |
167 |
|
11.6. |
Соблюдение техники безопасности при эксплуатации судовых РЛС…………………………………………………………. |
170 |
Глава 12. Береговые РЛС……………………………………………………….. |
172 |
||
|
12.1. |
Общие сведения о системах управления движения судов………... |
172 |
|
12.2. |
Береговые радиолокационные станции…………………………….. |
173 |
|
12.3. |
Особенности передачи видеоинформации по каналу связи от РЛС поста управления в центр управления движения………………….. |
177 |
|
12.4. |
Пути уменьшения влияния рельефа местности на размещение антенных постов БРЛС………………………………... |
179 |
Раздел II. СУДОВЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ПРОКЛАДКИ (САРП).....................
|
183 |
||
Глава 13. Назначение и классификация САРП……………………………... |
184 |
||
|
13.1. |
Общие понятия и назначение САРП……………………………….. |
184 |
|
13.2. |
Классификация САРП……………………………………………….. |
187 |
Глава 14. Технико-эксплуатационные требования к САРП………………. |
190 |
||
|
14.1. |
Термины и определения……………………………………………... |
190 |
|
14.2. |
Основные технико-эксплуатационные требования IMO к САРП……………………………………………. |
191 |
|
14.3. |
Погрешности датчиков информации……………………………….. |
195 |
Глава 15. Устройство и принцип работы САРП…………………………….. |
197 |
||
|
15.1. |
Обобщённая функциональная схема САРП………………………... |
197 |
|
15.2. |
Методы представления информации в САРП……………………... |
200 |
|
15.3. |
Автоматизация первичной и вторичной обработки радиолокационной информации……………………………………. |
206 |
Глава 16. Основные типы САРП и характеристики их индикаторов…… |
210 |
||
|
16.1. |
Основные характеристики различных типов САРП………………. |
210 |
|
!6.2. |
Управление работой САРП…………………………………………. |
218 |
|
16.3. |
Особенности САРП «Бриз-Е»………………………………………. |
222 |
|
16.4. |
Особенности САРП «Океан-С»……………………………………... |
226 |
|
16.5. |
Тренажёрная подготовка судоводителей методам использования САРП………………………………………………... |
229 |
|
16.6. |
Особенности тренажёрной подготовки для плавания на внутренних водных путях…………………………………………… |
232 |
Раздел III. АМПЛИТУДНЫЕ АЗИМУТАЛЬНЫЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ…………………….
|
238 |
||
Глава 17. Судовые радиопеленгаторы………………………………………... |
239 |
||
|
17.1. |
Общая характеристика судовых радиопеленгаторов……………… |
239 |
|
17.2. |
Приём сигналов на вертикальную и рамочную антенны………….. |
240 |
|
17.3. |
Радиопеленгаторы гониометрического типа………………………. |
244 |
|
17.4. |
Двухканальный визуальный радиопеленгатор…………………….. |
247 |
|
17.5. |
Автоматические радиопеленгаторы со следящей системой………. |
250 |
Глава 18. Погрешности радиопеленгования…………………………………. |
259 |
||
|
18.1. |
Классификация погрешностей……………………………………… |
259 |
|
18.2. |
Погрешности из-за антенного эффекта рамки……………………... |
259 |
|
18.3. |
Погрешности гониометрической системы…………………………. |
263 |
|
18.4. |
Погрешность из-за угла нечувствительности и инерционности следящей системы автоматических радиопеленгаторов………….. |
265 |
|
18.5. |
Погрешности двухканального радиопеленгатора из-за неидентичности каналов…………………………………………….. |
265 |
|
18.6. |
Погрешности из-за влияния внешних условий…………………….. |
266 |
|
18.7. |
Погрешности из-за влияния помех…………………………………. |
267 |
|
18.8. |
Погрешность из-за береговой рефракции………………………….. |
269 |
Глава 19. Радиодевиация……………………………………………………….. |
271 |
||
|
19.1. |
Определение радиодевиации………………………………………... |
271 |
|
19.2. |
Оценка точности радиопеленгования………………………………. |
274 |
Глава 20. Радиомаяки………………………………………………………….... |
276 |
||
Раздел IV. РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ……………………...
|
278 |
||
Глава 21. Общие сведения о радионавигационных системах……………… |
279 |
||
|
21.1. |
Назначение и классификация радионавигационных систем……… |
279 |
|
|
21.1.1. Понятие о навигационном и радионавигационном параметрах…………………………………………………................. |
280 |
|
|
21.1.2. Классификация радионавигационных систем……………... |
281 |
|
21.2. |
Особенности распространения радиоволн, используемых в РНС………………………………………………………………….. |
287 |
|
|
21.2.1. Особенности распространения поверхностных радиоволн……………………………………………………………... |
289 |
|
|
21.2.2. Особенности распространения пространственных радиоволн……………………………………………………………... |
290 |
Глава 22. Импульсные радионавигационные системы…………………….. |
292 |
||
|
22.1. |
Общие сведения об импульсных РНС……………………………… |
292 |
|
22.2. |
Методы работы импульсных РНС………………………………….. |
294 |
|
|
22.2.1. Дальномерный метод работы импульсных РНС…………... |
294 |
|
|
22.2.2. Разностно-дальномерный метод работы импульсных РНС…………………………………………………….. |
299 |
|
|
22.2.3. Угломерно-дальномерный метод работы импульсных РНС…………………………………………………….. |
302 |
Глава 23. Фазовые РНС………………………………………………………… |
304 |
||
|
23.1. |
Принцип действия фазовых РНС…………………………………… |
304 |
|
|
23.1.1. Общая характеристика фазовых радионавигационных систем…………………………………………………………………. |
304 |
|
|
23.1.2. Методы работы фазовых РНС и их точность………………. |
309 |
|
23.3. |
Принцип действия фазовых РНС с временной и частотной селекцией сигналов…………………………………………………... |
316 |
|
|
23.3.1. Фазовые РНС с временной селекцией сигналов…………… |
316 |
|
|
23.3.2. Фазовые РНС с частотной селекцией сигналов……………. |
318 |
|
23.4. |
Точность и многозначность фазовых измерений. Фазовая дорожка……………………………………………………………….. |
319 |
|
23.5. |
Радиотехнические методы фазовых и временных измерений……. |
321 |
|
23.6. |
Фазовая гиперболическая РНС «Декка»……………………………. |
327 |
|
|
23.6.1. Береговые станции РНС «Декка», режим излучения сигналов…………………………………………………... |
327 |
|
|
23.6.2. Судовые приёмоиндикаторы РНС «Декка»………………... |
331 |
|
|
23.6.3. Влияние пространственных радиоволн на точность фазовых измерений и надёжность устранения многозначности в РНС «Декка»………………………………………………………….. |
336 |
|
|
23.6.4. Функциональное построение приёмоиндикаторов РНС «Декка»………………………………………………………………... |
337 |
Глава 24. Импульсно-фазовые радионавигационные системы…………… |
345 |
||
|
24.1. |
Принцип импульсно-фазовых измерений………………………….. |
345 |
|
24.2. |
Импульсно-фазовая РНС «Лоран-С»……………………………….. |
349 |
|
24.3. |
Принцип построения судовых приёмоиндикаторов импульсно-фазовой РНС………………………………………………………….. |
358 |
|
|
24.3.1. Судовой приёмоиндикатор КПИ-5Ф……………………….. |
359 |
|
|
24.3.2 Судовые автоматические приёмоиндикаторы импульсно-фазовых РНС…………………………………………………………. |
363 |
|
|
24.3.3. Судовой автоматический приёмоиндикатор LC – 90……… |
364 |
|
24.4. |
Современное состояние и развитие импульсно-фазовых гиперболических РНС……………………………………………….. |
370 |
|
|
24.4.1. Основные технические характеристики импульсно-фазовых РНС дальней и ближней навигации………………………. |
375 |
Глава 25. Спутниковые радионавигационные системы…………………… |
378 |
||
|
25.1. |
Общие сведения о спутниковых РНС………………………………. |
378 |
|
|
25.1.1. Основные закономерности движения ИСЗ…………………. |
378 |
|
|
25.1.2. Орбиты ИСЗ и их особенности……………………………… |
380 |
|
25.2. |
Методы определения места с помощью навигационных спутников……………………………………………………………... |
385 |
|
25.3. |
Использование спутниковой РНС доплеровского типа…………… |
390 |
|
25.4. |
Использование спутниковых РНС на средневысоких орбитах…… |
393 |
|
|
25.4.1. Общие сведения о спутниковых РНС на средневысоких орбитах………………………………………………………………... |
393 |
|
|
25.4.2. Принципы, положенные в основу построения GPS……….. |
397 |
|
|
25.4.3. Спутниковая навигационная система НАВСТАР…………. |
401 |
|
|
25.4.4. Спутниковая навигационная система ГЛОНАСС…………. |
411 |
|
|
25.4.5. Дифференциальный режим работы GPS и ГЛОНАСС……. |
412 |
|
|
25.4.6. Европейская навигационная глобальная служба – EGNOS.. |
416 |
|
25.5. |
Аппаратура потребителей спутниковых навигационных систем… |
417 |
|
|
25.5.1. Приёмоиндикатор СН-3101………………………………... |
419 |
|
|
25.5.2. Приёмоиндикаторы NT-серии («Trimble», США)…………. |
425 |
|
|
25.5.3. Приёмоиндикаторы GPS типа FURUNO, «JMC» и «JRC» (Япония), «Котлин» (Россия)………………………………………... |
429 |
|
25.6. |
Космическая система КОСПАС-САРСАТ…………………………. |
433 |
|
|
25.6.1. Состав и назначение системы КОСПАС-САРСАТ………... |
435 |
|
|
25.6.2. Аппаратура потребителей – аварийный радиобуй АРБ – 406……………………………………………………………... |
445 |
|
|
25.6.3. Перспективы развития системы КОСПАС-САРСАТ……… |
446 |
Предметный указатель…………………………………………………………. |
449 |
||
Список литературы............................................................................................... |
464 |