Основы теории радиодевиации

Девиацией радиопеленгатора называется отклонение радиопе­ленга от истинного значения из-за влияния поля вторичного излу­чения от местных предметов. Это отклонение вызывается наложе­нием на поле пеленгуемой радиостанции дополнительных полей, создаваемых вторичными излучателями, расположенными вблизи радиопеленгатора. На судне вторичными излучателями являются как сам корпус судна, так и различные надстройки и сооружения. Во всех вторичных излучателях полем радиостанции наводятся то­ки, являющиеся источниками вторичных полей. Вторичные поля, накладываясь в точке приема на основное поле, искажают его ам­плитудные и фазовые характеристики. Разные по размерам и фор­ме вторичные излучатели вызывают различную по величине и ха­рактеру радиодевиацию.

В задачу радиодевиационных работ входит: определить началь­ную кривую радиодевиации, затем, проанализировав характер кривой, выявить вторичные излучатели, вызвавшие появление ра­диодевиации, и принять меры для уменьшения влияния этих излу­чателей либо для его компенсации; после уменьшения радиодевиа­ции до допустимых пределов тщательно определить остаточную ра­диодевиацию и проверить ее достоверность и стабильность.

Итак, комплекс радиодевиационных работ можно разделить на три этапа:

выявление вторичных излучателей, вызвавших радиодевиацию;

уменьшение или компенсацию влияния выявленных вторичных излучателей;

определения остаточной радиодевиации, подлежащей в даль­нейшем учету при радиопеленговании.

В дальнейшем для избежания громоздкости в написании формул курсовой угол будет обозначаться q вместе КУ, а радиокурсовой угол — q' вместо РКУ.

Как уже упоминалось, сначала производят наблюдения, в ре­зультате которых получают данные о фактической величине радио­девиации на различных РКУ. Экспериментально определенная ра­диодевиация представляет собой периодическую функцию радио­курсового угла, изменяющегося от 0 до 360°. Это позволяет пред­ставить ее в виде ряда Фурье

Вычислив по экспериментально снятой радиодевиации коэффи­циенты ряда Фурье, можно определить, какие излучатели вызвали радиодевиацию. Это можно сделать благодаря существованию вполне определенной зависимости между характером вторичного излучателя, расположением его относительно рамки и составляю­щими ряда, появившимися в результате влияния этого излучателя. Ниже будут рассмотрены отдельные типы вторичных излучателейи характер вызываемой ими радиодевиации. При анализе будет ис­пользоваться метод, предложенный Е. Я. Щеголевым.

Влияние анзднноподобных вторичных излучателей. Антеннопо- добным вторичным излучателем называется сооружение из токопроводящего материала, вертикальные размеры которого значи­тельно больше горизонтальных. Такими излучателями могут быть судовые антенны, мачты, вертикальные части такелажа и т. п. До­пустим, что электромагнитное поле в районе судна характеризуется составляющими:

Расстояние между рамкой и вторичным излучателем мало по сравнению с длиной волны, и фазу поля у рамки и вторичного из­лучателя можно считать практически одинаковой. Ток в антенноподобном проводнике под влиянием поля е в соответствии с фор­мулой будет

Магнитная составляющая электромагнитного поля, вызываемая этим током,

Если излучатель сильно расстроен, он создает в основном вне- •фазную составляющую, влияние которой скажется как расплывча­тость минимума и будет компенсироваться одновременно с компен­сацией антенного эффекта. Чем ближе к резонансу будет настроен вторичный излучатель, тем большей величины будет фазная состав-.ляющая, вызывающая появление радиодевиации.

Следовательно, при анализе влияния антенноподобного излучателя на радиодевиацию следует учитывать совместное воздейст­вие на рамку двух полей: поля пеленгуемого передатчика h = H sin ω t и синфазной составляющей поля вторичного излучателя

Рассмотрим два случая: влияние излучателя, расположенного в ДП судна, и влияние излучателя, расположенного по траверзу от рамки.

Когда антенноподобный излучатель расположен в ДП судна,.магнитная составляющая поля пеленгуемой радиостанции Н пер­пендикулярна истинному направлению на станцию. Так как вторич­ный излучатель расположен в ДП, магнитная составляющая поля, вызванного его влиянием, перпендикулярна ДП. Результирующее:поле обозначим H_z. На рис. ill9 истинный курсовой угол на пелен­гуемую радиостанцию q, радиокурсовой угол — q', а радиодевиащия - f.

 

Отсюда

Обозначим . При малых радиодевиациях можно sin f заменить его аргументом /.

Если радиодевиация велика, погрешность от замены sin/ аргу­ментом / будет большой. В этом случае следует разложить sin f в ряд, ограничившись первыми двумя членами разложения:

Используя известное из тригонометрии соотношение

получим

или

и коэффициенты:

Так как б обычно невелико, то тем более мала будет величи­на F. 

Можно сделать вывод, что антенноподобный излучатель, распо­ложенный в ДП судна, вызывает появление радиодевиации в ос­новном полукруглого характера В sin q', величина которой про­порциональна отношению синфазной составляющей поля вторич­ного излучателя к полю пеленгуемой радиостанции.

Когда антенноподобный излучатель расположен по траверзу от рамки, магнитная составляющая вызванного им поля будет направ­лена вдоль ДП (рис. 120).

По аналогии с предыдущим случаем

Обозначив Н_а/Н = с, для малых радиодевиаций получим

Для больших радиодевиаций

или

Так как

то

В этом случае ряд Фурье будет:

Следовательно, антенноподобный излучатель, расположенный.по траверзу ют рамки, вызывает появление радиодевиации в основ­ном полукругового характера С cos q'. Величина этой радиодевиа­ции пропорциональна отношению синфазной составляющей поля.вторичного;излучателя к полю пеленгуемой радиостанции.

Естественно, что антенноподобный излучатель, расположенный в произвольном относительно ДП судна направлении, вызовет радиодевиацию

Преобладающее значение будет име?ть полукруговая радиодевиа­ция. Итак, можно сделать вывод, что радиодевнация, вызываемая;антенноподобными вторичными излучателями, имеет полукруговой.характер.

Степень влияния антенноподобного излучателя зависит от неличины созда- шаемой им синфазной ^составляющей поля относительно поля пеленгуемой радио­ станции. Интенсивность создаваемого вторичным излучателем поля в свою очепедь зависит от рас­положения излучателя относительно рамки радио­пеленгатора, вида излучателя и характера его со­противления, определяющегося отношением собст­венной частоты к частоте Пеленгования.

Если вторичный излуртель представляет со­бой антенну, снабженную/органами настройки, то в зависимости от настройки антенны ее влияние на радиодевиацию будет различным. Влияние будет наибольшим в случае, когда собственная частота антенны близка к частоте пеленгования. Если какая-либо из судовых антенн окажется настро­енной на частоту, близкую к частоте пеленгуемой радиостанции, полукруговая радиодевиация мо­жет иметь весьма большие значения. Этим объясняется требование, чтобы при радиопеленговании посторонние антенны были изолированы, причем подразуме­вается отключение их не только от корпуса, но и от аппаратуры, так как иначе возможно появление переменной раднодевиации при случайной настройке. Таке­лаж должен быть разделен изоляторами на небольшие участки, имеющие собст­венную частоту, находящуюся далеко за пределами диапазона частот радиопе­ленгования, и исключающие резонанс на этих частотах. Если изолировать таке­лаж по каким-либо причинам невозможно, его следует надежно заземлить.

На малых и средних промысловых судах причиной появления значительной по величине и переменной радиодевиацин от антенноподобных излучателей мо­гут явиться установка осветительных выстрелов и штаг для их подъема. Если перед выходом на промысел радиодевнация определялась без установки выстре­лов на штатные места, можно ожидать, что только за счет изменения коэффи­циентов В и С радиодевиация может измениться на величину около 4—6°. По­этому необходимо предусмотреть определение остаточной радиодевиации при положении осветителей по-походному и в рабочем положении.

Для ориентировочного учета влияния судовых вторичных антенноподобных излучателей можно привести их следующие характеристики: мачта высотой 30 м создает наибольшую девиацию на частоте 2,5 МГц, мостик высотой 15 м — на частоте 5 МГц, труба высотой 11 м — на частоте 7 МГц. Диапазон частот, в котором действуют предметы, зависит от их поперечных размеров. Проволочная антенна имеет диапазон ±5% резонансной частоты, труба—±10%, мостик около — ±30% и т. д.

Практическая проверка влияния судовых антенн производится контрольным раднопеленгованием. Радиостанция для контрольного пеленгования выбирается так, чтобы направление на нее было перпендикулярным направлению на прове­ряемую антенну.

Измерения производятся при включении проверяемой антенны на передачу, прием и на корпус, причем антенна должна быть настроена на частоту, бли­жайшую к частоте пеленгования. При этом радиокурсовые углы не должны отличаться от РКУ, измеренного при изолированной антенне, более чем на 0,25°. Если ошибки превышают эту величину, антенну при радиопеленговании необ­ходимо изолировать.

Влияние вторично излучающих контуров. Знак раднодевиации, вызванной влиянием вторично излучающего контура, зависит от характера (емкостного или индуктивного) сопротивления излуча­теля и поля излучателя (внутреннего или внешнего),.в котором на­ходится рамка радиопеленгатора.

Контур, не имеющий разрывов, обладает сопротивлением индук­тивного характера, разорванный изоляторами — сопротивлением емкостного характера. Если нормальная составляющая поля имеет такой же знак, как поле внутри контура,— поле внутреннее, в про­тивном случае — внешнее (рис. 122). Магнитное поле, создаваемое контуром с сопротивлением ин­дуктивного характера, будет в противофазе с возбуждающим первичным полем; при сопро­тивлении емкостного характера оно будет с ним в фазе.

Рассмотрим случай, когда рамка радиопеленгатора нахо­дится во внешнем поле конту­ра емкостного характера, рас­положенного в ДП (рис. 123). В данном случае магнитное поле контурного излучателя Н_к будет синфазным первичному полю Н.

По аналогии с рамкой , где . Из треуголь­ника (см. рис. 123) . Подставим значение

Ho q — q'+i, значит:

или

 

 

 

 

Можно сделать вывод, что контурный излучатель вызывает ра-!диодевиацию в основном четвертного характера. Девиация восьмер­ного характера невелика и играет роль поправки при большой чет- | •вертной. При коэффициенте D менее 7,5°, Н менее 0,5°. Коэффици- 1 «ент Н достигает 1° только при:£> = 11°.

Знак коэффициента радиоде^ации D зависит от расположения вторичного контурного излучатё5$, характера его сопротивления и расположения рамки во внутреннем или внешнем поле. В рамке, «аходШцейся во внешнем магнитном поле, продольные контуры ин- дукщёного характера и поперечные емкостного создают положи­тельной коэффициент D, и наоборот, продольные емкостного харак­тера и поперечные индуктивного — отрицательный. При перемеще- I «ии рамки из внешнего во внутреннее поле изменяется знак нор­мальной составляющей магнитного поля, а следовательно, и знак коэффициента радиодевиации.,

Основной контурный вторичный излучатель судна — его корпус, представля- I тощий собой индуктивный контур больших размеров, во внешнем поле которого расположена рамка радиопеленгатора. Аналитический расчет радиодевиации, вызываемой корпусом судна,' разработан только для идеализированного вариан­та, когда корпус судна представляется проводящим^ полуцилиндром, расположен­ным на поверхности воды. На базе такой идеализации предложено несколько вариантов приближенного расчета коэффициента D, вызванного влиянием кор­пуса судна. Остановимся на варианте, рассматривающем наиболее общий случай.

.Корпус судна заменяется эквивалентным полуцилиндром радиуса

где Н_п — высота палубы от киля; L,— ширина судна.

Напряженность поля контурного излучателя в месте расположёния рамки

где Я_р — высота рамки над ватерлинией.

Так как внешнее поле индуктивного излучателя синфазно с возбуждающим полем, далее проводится анализ, аналогичный анализу влияния обычного контур- «ого излучателя:      

Откуда

Введем обозначение (р/Н_р)²=а.

Тогда

Соответственно коэффициент

Например, при ширине судна 14 м, осадке 4 м, высоте надводного борта 6 м и высоте рамки над палубой 10 м:

Такие идеализированные расчеты могут служить только для ориентировоч­ного суждения о порядке возможной величины коэффициента D. Вместе с тем они могут оказаться полезными при выборе места установки рамки или при не­обходимости судить о наличии других, кроме корпуса судна, контурных излуча­телей и характере их влияния.

До сих пор рассматривался случай, когда контурный излучатель, вызывающий радиодевиацию, расположен вдоль ДП судна или пер­пендикулярно ей. Для случаев, когда контур расположен под углом 45° к ДП или когда рамка установлена вне ДП, приведем без вы­вода окончательные результаты.

Контур, расположенный под углом 45° к ДП, вызывает появле­ние четвертной радиодевиации, характеризующейся коэффициен­том Е. При больших значениях коэффициента Е может достигнуть существенной величины восьмерная радиодевиация с коэффициен­том К. В рамке, находящейся во внешнем магнитном поле, в / и III четвертях контуры емкостного характера и во // и IV четвертях контуры индуктивного характера создают положительный коэффи­циент Е. При перемещении рамки из внешнего во внутреннее поле или изменении характера сопротивления контура знак коэффици­ента Е изменяется на обратный.

При установке рамочной антенны вне ДП судна на нее будет действовать не только нормальная, но и продольная составляющая магнитного поля вторичного контурного излучателя. Продольная составляющая вызовет появление постоянной радиодевиации, ха­рактеризующейся коэффициентом А, и четвертной, характеризую­щейся коэффициентом Е. При больших значениях Е достигнет су­щественной величины и восьмерная радиодевиация с коэффициен­том К. В общем случае радиодевиация при рамке, установленной вне ДП, будет

Влияние окружающих условий на радиодевиацию. Осадка. Так как радио­девиация создается надводной частью корпуса судна, естественно, что с изменением осадки она будет изменяться. Используя формулу (XVIII—11), можно приближенно судить о степени изменения коэффициента D при изменении осад­ки.

На рис. 124 показано влияние осадки судна (горизонтальная ось) на макси­мальное значение радиодевиации (вертикальная ось) для четырех типов судов. По рис. 124 видно, что в отдельных случаях изменение осадки приводит к изме­нению максимального значения радиодевиации на 1,5—2°. Следовательно, изме­нение осадки может значительно влиять на величину радиодевиации, и для судов, где этого можно ожидать, следует определять как минимум две таблицы радно- девнации для разных осадок.

Крен, дифферент и зыбь. Рамка радиопеленгатора, установленная в ДП, при крене выходит из этой плоскости. Радиодевиация при этом изменяется Тем. формулу (XVIII—12)]. Кроме того, при крене возникают поляризационные оы::бки, вызванные наклоном рамки относительно фронта радиоволны. Исследо­вания кре.новой радиодевиации показали, что она имеет четвертной характер со знаком, противоположным знаку радиодевиации, создаваемой корпусом судна. Характер зависимости радиодевиации от угла крена показан на рис. 125. Если угол крена 45°, то величина креновой радиодевиации равна по абсолютной величине радиодевиации, вызываемой корпусом судна, а так как она противо­положна ей по знаку, то результирующая радиодевиация в этом случае равна нулю.

При бортовой качке для уменьшения влияния креновой радиодевиации нужно стремиться брать отсчеты радиокурсового угла в моменты, когда рамка вертикальна. При сильной килевой качке одновременно действует и бортовая качка. Наблюдается раднодевиация, изменяющаяся и за счет дифферента. В ре­зультате создаются плохие условия радиопеленгования.

Крупную зыбь рассматривают как систему движущихся параллельных полу­цилиндров, имеющих высокую проводимость. Эти полуцилиндры вызывают радиодевиацию четвертного характера, и целесообразно пеленговать таким обра­зом, чтобы направление пеленга было параллельным или перпендикулярным волнам зыби.

Длина волны пеленгуемой радиостанции. Исследования влияния длины волны пеленгуемой радиостанции на величину радиодевиации показали ярко выраженный резонансный характер изменения радиодевиации при изменении длины волны. Радиодевиация от корпуса судна максимальна при дли­ не волны пеленгования, равной двум длинам корпуса (собственной волне судна).

Чем дальше будет длина волны пеленгования, от собственной волны судиа, тем меньше будет изменяться радиодевиация с изменением частоты. Для радиоволн, превышающих длину судна в 10—15 раз, радиодевиация может считаться прак­тически независимой от частоты. Практика радиодевиационных работ подтверж­дает это положение и показывает, что изменение радиодевиации с частотой при пеленговании в радиомаячном диапазоне становится ощутимым при длине судна около 60—80 м.

При радиодевиационных работах во иябежание различных неожиданностей, связанных со случайными резонансами отдельных судовых излучателей, необхо­димо контролировать постоянство радиодевиации при изменении частоты и опре­делять остаточную радиодевиацию на трех частотах: на одной из частот радио- маячного диапазона, частоте передачи сигналов бедствия и частоте, близкой к частотам хорошо слышимых в районе плавания радиостанций.

Качество изоляции рамок и фидеров. Понижение сопротив­ления изоляции рамки или фидера существенно влияет на радиодевиацию, при­водя к ошибкам, аналогичным ошибкам гониометра. Наблюдалось, например, что снижение сопротивления изоляции одной рамки до 10 кОм приводило к появле­нию радиодевиации максимальной величины 8°, а снижение сопротивления изоляции обеих рамок до 10—20 кОм вызывало максимальную р^Диодевиацию лу 12—20°. Примеры влияния на радиодевиацню качества изоляции рамок и фиде­ров показаны на рис. 126.

Промысловое оборудование. Промысловое оборудование содер­жит дополнительные вторичные излучатели, и поэтому его установка оказывает влияние на раднодевиацию. Отмечалось, что на средних и малых промысловых судах установка осветительных гирлянд, постановка дополнительных шкентелей для выборки трала, выливки рыбы из трала и грузовых операций вызывали в отдельных случаях изменение коэффициента D до 10°.

Анализ причин, вызывающих радиодевиацию. Для выявления причин, вызывающих радиодевиацию, определяют ее фактические значения, по ним вычисляют коэффициенты, а по величине и знаку коэффициентов судят о характере и расположении вторичных излу­чателей.

Для упрощения последнего этапа анализа приведем сводные данные о причинах, вызывающих появление каждого из коэффи­циентов радиодевиации.

Коэффициент постоянной радиодевиации А.

1. Смещение указателя гониометра относительно искательной ка­тушки.

2. Разворот рамок относительно ДП судна.

3. Установка рамки вне плоскости электрической симметрии вто­рично излучающих контуров. (В этом случае величина коэффици­ента А зависит от частоты.)

4. Неточная ориентировка устройства, с помощью которого из­мерялись визуальные курсовые углы при определении радиодевиа­ции.

Коэффициент полукруговой радиодевиации В. Антенноподобные вторичные излучатели, расположенные в ДП судна. Знак «плюс» указывает на то, что излучатель находится к носу от рамки, знак «минус» — на то, что излучатель находится к корме от рамки.

Коэффициент полукруговой радиодевиации С. Антенноподобные вторичные излучатели, расположенные в траверз- ном направлении от рамки. Знак «плюс» указывает, что излучатель находится к левому борту от рамки, знак «минус» — к правому борту.

Коэффиценты полукруговой радио девиации В и С одновременно. 1. Антенноподобные излучатели, располо­женные в ином направлении, чем указано выше.

2. Эксцентриситет устройства, с помощью которого измерялись визуальные курсовые углы при определении радиодевиации.

Коэффициент четвертой радиодевиации D. 1. Вторично излучающие контуры индуктивного или емкостного ха­рактера, расположенные в продольной или поперечной плоскости, в частности влияние металлического корпуса судна. Знаки коэффи­циента D приведены в табл. 8.

2. Неравенство магнитных полей полевых катушек гониометра. Обычно вызывается снижением сопротивления изоляции одной из рамок или одного из фидеров.

 

Коэффициент четверти ой радиодевиации Е. Вто^ рищо излучающие контуры, расположенные под углом 45 и 135? к ДП*4уд#Лч-3-йаки коэффициента Е см. в табл. 8.

Коэффициенты четвертной радиодевиации D и ^одновременно. 11. Вторично излучающие контуры, произволь­но (кроме углов, указанных выше) расположенные относительно рамок.

2. Смещение рамочной антенны относительно ДП судна.

З; Поворот системы рамок относительно диаметральной плоско­сти судна..

Коэффициенты шестерной радиодевиадии F и G. Величины второго порядка малости при значительной полукру­говой радиодевиации.

Коэффициенты восьмерной радиодевиации Н и К.

1. Величины второго порядка малости при значительной четверт_: вой радиодевиации.                                                   

2. Влияние неоднородности поля статорн-ых катушек гониометра с изменением частоты. О влиянии места установки можно судить по тому, что наблюдались случаи, когда перемещение рамок на несколько метров без изменения высоты позволяло уменьшить ве­личину коэффициента D на 8—10°.

Электрическая компенсация радиодевиации. Компенсация радио­девиации шлейфом. Суть способа заключается в установке искусствен­ных вторичных излучателей, действие которых компенсирует искажения поля, создаваемые вторичными излучателями судна. Это основной способ компенса­ции радиодевиации для радиопеленгатора с поворотной рамкой. Он может оказаться полезным и для гониометрического радиопеленгатора. При тщатель­ном подборе и установке компенсирующих контуров можно уменьшить макси­мальную радиодевиацию до единиц градусов. Еще одно преимущество способа состоит в том, что можно достигнуть частотно-независимой компенсации четверт­ной радиодевиации, применив два компенсирующих контура и подобрав соответ­ствующим образом параметры этих контуров. В настоящее время компенсация радиодевиации шлейфами применяется редко из-за сложности, громоздкости и невысокой живучести конструкций шлейфов. Простота реализации и достаточная точность электрической компенсации радиодевиации во входных цепях привели к тому, что этот способ является основным для гониометрических радиопеленга­торов.

Компенсация четвертной ради одев и аци и в го­ниометрическом радиопеленгаторе. Ранее было пока­зано, что неравенство полей статорных обмоток гониометра приво­дит к радиодевиации в основном четвертного характера, описывае­мой формулой (XVII-18). Из формулы видно, что ошибка в этом случае имеет тот же характер, что и четвертная радиодевиация, вызываемая вторично излучающими контурами и, в частности, кор­пусом судна. Отсюда ясно, что можно создать искусственно такое неравенство полей статорных обмоток гониометра, которое компен­сирует четвертную радиодевиацию судового радиопеленгатора. Этот способ в настоящее время является основным способом компенса­ции четвертной радиодевиации в радиопеленгаторе с гониометри­ческой системой.

КомпенсациячетвертнойрадиодевиацииД sin 2q^/. Для создания неравенства полей статорных обмоток гониометра в целях компенсации четвертной радиодевиации одну из полевых ка­тушек шунтируют обычно индуктивностью. Величина шунтирую­щей индуктивности

где L — индуктивность каждой полевой катушки; L_np — ин­дуктивность продольной рамки; L_п — индуктивность поперечной рамки.

Такая шунтирующая индуктивность (дроссель компенсации четвертной радиодевиации) изготовляется регулируемой.

Схема с одним компенсирующим дросселем приводит к разли­чию резонансных частот цепей рамок. Это в свою очередь вызывает возможность компенсации радиодевиации только в узком диапазоне частот. Например, для радиопеленгатора СРП-5 при фидере дли­ной 20 м, при полной компенсации коэффициента D, равного 20° на нижней частоте 1186 кГц, на частоте 750 кГц коэффициент D окажется скомпенсированным только на 10°. Поэтому используется более сложная схема (рис. 127). В этом случае индуктив­ность параллельного дросселя определя­ется формулой

Индуктивность последовательного дросселя

 

 

 

При такой схеме включения дросселей резонансные частоты ра­мочных цепей отличаются незначительно. Для условий предыдуще­го примера изменение коэффициента D в диапазоне 186—750 кГц окажется уже не 10^э, а 3,5°. При Щ1ине фиа^в меньше Юм эта ошибка станет меньше 1°.

При этих расчетах не учитывалась емкость фидеров. При ее учете компенсируемый коэффициент D растет с уменьшением длины волны, а крутизна изменения пропорциональна емкости фидера. Для уменьшения частотной зависимости радиодевиации существует сле­дующий прием: если после компенсации радиодевиации на самой длинной волне на более коротких волнах коэффициент D начнет расти с уменьшением длины волны, надо включить добавочную ем­кость в цепь поперечной рамки; при обратном эффекте надо вклю­чить добавочную емкость в цепь продольной рамки.

Компенсация четвертной радиодевиации Е cos 2 q'. Связь между полевыми катушками гониометра приводит к появ­лению четвертной и восьмерной ошибок (см. формулу XVII-20), причем четвертная ошибка будет вида Ecos2q', где Е равно отно­шению сопротивления связи к полному сопротивлению контура рамки. Следовательно, подбором величины искусственно создавае­мой связи между полевыми катушками гониометра можно компен­сировать радиодевиацию £ cos 2*7'. Эту искусственную связь созда­ют включением катушек индуктивности между полевыми катуш­ками.

Итак, устройство для полной компенсации четвертной радиоде­виации в общем случае должно содержать три регулируемых ком­пенсационных дросселя: один для компенсации радиодевиации Dsin2q', подключенный параллельно продольной рамке радиопе­ленгатора, а два для компенсации радиодевиации Е cos 2q', подклю­чаемых между концами полевых катушек.

Компенсация четвертной ради одев и аци и в д в у х к а н а л ь н ы х визуальных радиопеленгаторах. В двухканальных визуальных радиопеленгаторах компенсацию четвертной радиодевиации D sin 2q' можно выполнить созданием искусственного неравенства коэффициентов усиления каналов, что обычно и делается. При этом методе достигается частотно-незави­симая компенсация радиодевиации, так как рамочные цепи обеих рамок остаются идентичными. Конечно, это будет справедливым, если величина неравенства коэффициентов усиления каналов не будет зависеть от частоты.

 

 

 

Механическая система компенсации радиодевнации. Принцип действия меха­нической системы компенсации заключается в том, что специальное устройство, отрегулированное в соответствии с определенной радиодевиацией, придает ука­зателю дополнительное перемещение, компенсирующее влияние радиодевнации. В качестве таких устройств используют конструкцию с шаблоном или с гибкой лентой (рис. 128). В первом случае дополнительное перемещение указателя определяется формой шаблона, которая в свою очередь определяется величина­ми компенсируемой радиодевиации. Во втором случае аналогичный шаблон соз­дается изгибом гибкой ленты, придаваемым ей регулировочными винтами.

$ 59. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОДЕВИАЦИИ

Выбор и оценка района для радиодевиационных работ. В настоящее время часто возникает необходимость определять радиодевиацию в районе плавания, используя радиомаяки или радиостанции вместо специальных радиодевиацион­ных установок. В этих условиях особую актуальность приобретает вопрос пра­вильного выбора района для радиодевиационных работ.

Береговой эффект. Ранее уже говорилось о том, что при определе­нии радиодевнации визуальным способом необходимость точного визуального- радиопеленгования требует проведения работ в непосредственной близости от берега, на котором расположен радиомаяк. Следовательно, район выполнения работ должен располагаться так, чтобы направление распространения радиоволн было близким к нормали к берегу. Особенности акватории и характер береговой черты не всегда позволяют выполнить это условие. Кроме того, даже при вы­полнении этого условия остается опасность так называемой ошибки рельефа.

Неудачный выбор района для радиодевиационных работ будет причиной больших ошибок, достигающих 7—8°. Использование радиопеленгатора, выверен­ного в таком районе, на обычном расстоянии 80—100 миль от радиомаяков приведет к линейным ошибкам определения места около 10—20 миль, даже если остальные условия радиопеленгования будут благоприятными.

При решении вопроса о влиянии подстилающей поверхности надо учитывать,, что неоднородности среды влияют на характеристики поля в точке приема, если они охвачены областью, существенной при распространении. Этой областью называют часть пространства, в котором распространяется основная доля энергии. Область имеет конфигурацию эллипсоида с фокусами в точках передачи и приема и называется первой зоной Френеля (рнс. 129). Радиус ее поперечного сечения на расстояних D_t и D₂ от точек передачи н приема носит название радиуса первой полузоны Френеля и может быть вычислен по формуле

Радиус первой полузоны Френеля достигает максимального значения на •середине трассы и для длины волны около 1000 м составляет:

Эти цифры характеризуют область пространства, существенно участвующую в процессе распространения радиоволн. Их надо учитывать при определении радиодевиации на соответствующих расстояниях от радиодевиационной установ­ки или радиомаяка. Когда в дальнейшем будет идти речь о влиянии подстилаю­щей поверхности, будет подразумеваться, что речь идет об этой поверхности в пределах первой полузоны Френеля.

Реальная поверхность земли неоднородна не только в электрическом, но и в геометрическом отношении, что вызывает дополнительные искажения фазового поля, а следовательно, и искажения радиопеленга. Итак, все искажения земной поверхности, приводящие к ошибкам радиопеленгования, можно свести к двум типам:

неоднородность поверхности в электрическом отношении;

неровность почвы (рельеф).

Эти искажения поверхности Земли вызывают соответственно береговую ошибку почвы и береговую ошибку рельефа. При относительно небольших вели­чинах этих ошибок общая береговая ошибка равна их сумме.

Разработаны аналитические методы расчета ошибки почвы и ошибки релье­фа. Однако они сложны и требуют знания таких характеристик, как проводи­мость и диэлектрическая проницаемость подстилающей поверхности. Существую­щие упрощенные формулы и номограммы относятся к случаю пеленгования судна береговым радиопеленгатором и непригодны для частот радномаячного диапазона. Поэтому целесообразно использовать несколько простых рекоменда­ций, позволяющих качественно оценить район, в котором предполагается опре­делять радиодевиацию.

1. Ошибка почвы тем больше, чем ближе район к береговой черте. Стремясь к хорошей видимости ориентира для визуального пеленгования, не следует слиш­ком приближаться к берегу, чтобы избежать ошибки почвы. Ошибка почвы тем больше, чем больше угол между радиопеленгом и нормалью к береговой черте. При направлении пеленгования, нормальном к береговой черте, ошибка почвы равна нулю. Поэтому при малых расстояниях от береговой черты надо стремиться к направлению пеленгования, близкому к нормали к береговой черте.

2. Ошибка почвы тем больше, чем хуже ее проводимость, следовательно, надо проявлять особую осторожность, если почва побережья сухая, скалистая.

3. Говоря о характере подстилающей поверхно­сти в направлении пеленгования, надо помнить, что речь идет о подстилающей поверхности в пределах первой полузоны Френеля.

4. Необходимо учитывать, что кроме ошибки поч­вы оказывает влияние ошибка рельефа, которая тем больше, чем больше угол наклона участка рельефа, над которым распространяется радиоволна.

5. Максимальной величины ошибка рельефа достигает при угле пересечения радиопеленга с бере­говым склоном, равном 45°. В общем случае направ­ления максимальной ошибки почвы и максимальной ошибки рельефа не совпадают.

Выбранный с учетом этих положений район следует проверить. Для этого делается несколько галсов, равномерно расположен­ных по району в направлении на радиомаяк. В то время, когда судн

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: