Радионавигационной информации
⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 17 Ни одна из существующих радионавигационных систем, взятая в отдельности, не обеспечивает всех требований современного мореплавания. Комплексное же использование разнородных радионавигационных систем позволяет в значительной мере повысить эффект их использования. Рассмотрим этот вопрос на примере объединения информации фазовой системы дальней радионавигации «Омега» и спутниковой системы «Транзит». Основной недостаток системы «Омега» — большая зависимость результатов от условий распространения радиоволн. Главный недостаток системы «Транзит» — дискретность обсерваций. Погрешности этих систем имеют разную природу, и спектры этих погрешностей лежат в разных частотных областях. Благодаря этому совместное использование систем должно повысить точность результата. Существует способ такого совместного использования, получивший название квазидифференциального варианта системы «Омега». Его сущность состоит в том, что измерения по каждой из систем обрабатываются отдельно, а затем по результатам спутниковых обсерваций корректируются поправки системы «Омега», компенсирующие влияние условий распространения радиоволн. В интервалах между спутниковыми обсервациями определение места осуществляется по системе «Омега» с учетом скорректированных поправок. Другой способ совместной обработки данных — автоматическое комплексирование информации, получаемой от обеих систем с помощью схемы компенсации, в которой используется оптимальный фильтр Калмана. Моделирование такой обработки измерений показало возможность повышения точности на 50% по сравнению с обычными обсервациями по системе «Транзит».
Судовая навигационная аппаратура для совместного использования систем «Транзит» и «Омега». Существует несколько вариантов приемоиндикаторов, которые дают возможность определять место и по спутниковой системе «Транзит», и по фазовой системе «Омега». Различаются такого рода устройства степенью автоматизации совместной обработки информации. В качестве примера приведем некоторые данные о двух типах аппаратуры, позволяющей использовать системы «Транзит» и «Омега», — «FSN-20C» фирмы «Фуруно» и «Мх-1105» фирмы «Магнавокс». Аппаратура «FSN-20C». Имеет два режима работы. В одном из них автоматическое счисление ведется с использованием информации от судового курсоуказателя и лага. В этом режиме его работа ничем не отличается от работы обычной спутниковой судовой навигационной аппаратуры. Во втором режиме в интервалах между спутниковыми обсервациями место судна определяется по системе «Омега». Для этого в комплект аппаратуры входит специальное приемное устройство. Место определяется по трем парам станций, выбрать которые должен судоводитель. Однако микроЭВМ судовой навигационной аппаратуры выдает исходную информацию, необходимую для правильного выбора пар станций. По запросу судоводителя для каждой из станций выдаются соотношение сигнал/шум на входе приемника и данные о разности фаз между принимаемым сигналом и сигналом опорного генератора, что облегчает задачу оптимального выбора станций. Наличие информации об обсервациях по системам «Омега» и «Транзит» дает судоводителю возможность оценить качество работы обеих систем и судить о стабильности и достоверности поправок системы «Омега». Аппаратура «Мх-1105». В ней объединена аппаратура спутниковой системы «Транзит» «Мх-1102» и системы «Омега» «Мх-1104». В комплекте этой аппаратуры нет отдельного блока приемного устройства системы «Омега». Необходимые для работы с этой системой узлы собраны на платах, которые дополнительно устанавливаются в стандартный корпус судовой навигационной аппаратуры.
При использовании системы «Омега» место может определяться по все»., станциям, причем измерения возможны на разных частотах от разных станций. Выбор станций для измерений производится автоматически, для чего анализируется ряд факторов, влияющих на качество обсерваций. По результатам этого анализа исключаются ненадежные сигналы и оценивается качество измерений по остающимся. Ненадежные сигналы исключаются по следующим признакам: искаженные вследствие интерференции в ближней зоне от станций. Для исключения таких сигналов введено ограничение по минимальному расстоянию до станции; искаженные вследствие ночной интерференции. Программно рассчитываются зоны интерференции и подверженные интерференции сигналы исключаются; исключаются также сигналы, проходящие через неосвещенную область; пришедшие путем антиподного распространения, для чего программно рассчитываются пределы дальности приема с учетом положения судна относительно береговых станций и направления распространения сигналов относительно стран света; не имеющие достаточного соотношения сигнал/шум. Наряду с автоматическим выбором станций сохранена возможность вручную исключить любую из станций, выбранных ЭВМ, или включить любую станцию, сигналы которой ЭВМ забраковала. Результаты измерений по системе «Омега» автоматически исправляются поправками трех видов: расчетными; определенными по вероятнейшему месту, найденному в результате обработки измерений по всем доступным станциям системы «Омега»; вычисленными по результатам спутниковых обсерваций. В аппаратуре имеется возможность объединения информации, получаемой от средств, обеспечивающих счисление (лага и курсоуказателя), спутниковой системы и системы «Омега». Для этой цели предусмотрено два режима работы— «NAV 1» (Navigator 1) и «NAV 2» (Navigator 2). В режиме «NAV 1» счисление ведется по лагу и курсоуказателю, обсервации — по спутниковой РНС. Есть возможность автоматического учета сноса, определенного менаду двумя последовательными спутниковыми обсервациями. В режиме «NAV 2» применено объединение информации, получаемой от системы «Омега» и от спутниковой РНС. Коррекция сноса между обсервациями производится по данным системы «Омега». Предусмотрена возможность исключения из режима «NAV 2» спутниковых обсерваций. В этом случае используется только система «Омега».
По оценке фирмы-изготовителя аппаратуры погрешность места в режиме «NAV 2» для неподвижного приемоиндикатора в 50% случаев не превышает 0,3 мили, в 95% случаев—1,9 мили. По материалам исследований Ю. К. Баранова, погрешность в режиме «NAV 2» на ходу судна почти линейно возрастает с увеличением интервала времени после спутниковой обсервации и достигает через полчаса 0,3—0,4 мили, а через час—0,6—0,8 мили. Блок-схема аппаратуры «Мх-1105» показана на рис. 188. Конструктивно основные узлы аппаратуры собраны на 8 легко заменяемых платах. Платы 4 и 3 содержат основную микроЭВМ с ее памятью, управляющую работой всех устройств, обрабатывающую поступающую от них информацию и решающую все вычислительные задачи. В нее поступают данные о скорости и курсе судна через устройство сопряжения с лагом и курсоуказателем (плата 1). Результаты спутниковых измерений вводятся в ЭВМ от приемника спутниковых сигналов (плата 8) через его устройство сопряжения (плата 7). Результаты измерений по системе «Омега» поступают в ЭВМ от приемника этой системы (плата 6) через его устройство сопряжения (плата 5). Устройство сопряжения приемника «Омеги» представляет собой микроЭВМ, производящую все измерения по сигналам от приемника и передающую результаты в основную ЭВМ. Устройство ввода информации (клавиатура управления) и устройство вывода (дисплей) сопряжены с основной микроЭВМ схемами, размещенными на плате 2. Структуры комплексов. Следует обратить внимание на то, что в сравнительно простом радионавигационном комплексе «Мх-1105», объединяющем всего две системы, уже используются две микроЭВМ— общая и приемника «Омеги». Еще в недавнем прошлом применялась централизованная структура, при которой общая ЭВМ комплекса решала все задачи. С появлением микроЭВМ, построенных на микропроцессорной базе, проявляется тенденция использования децентрализованных (распределенных) структур. В этом случае микроЭВМ располагают у источников или потребителей информации, либо встраивают в эту аппаратуру. Например, при комплексировании нескольких видов навигационной аппаратуры каждый из приборов может содержать свою микроЭВМ, решающую задачи обеспечения действия прибора и обработки получаемой от него информации. Тогда на общую ЭВМ комплекса ложатся только функции комплексирования уже предварительно обработанной информации и управления взаимодействием приборов. При распределенной структуре повышается надежность функционирования комплекса, уменьшается загрузка систем передачи данных, значительно упрощается программирование и снижаются требования к операционным системам ЭВМ.
Список рекомендуемой литературы Байрашевский А. М„ Нечипоренко Н. Т. Судовые радиолокационные системы. — М.: Транспорт, 1982. — 352 с. Баранов Ю. К. Использование радиотехнических средств в морской навигации. — М.: Транспорт, 1978. — 224 с. Быков В. И., Никитенко Ю. И. Судовые радионавигационные устройства.— М.: Транспорт, 1976. — 399 с. Гальперин В. Я., Клавинг В. В. Радиолокационно-вычнслительная система фирмы «Сперри» для предупреждения столкновений судов. — Судостроение за рубежом, 1971, № 8 (56), с. 36—45. Гришин Ю. П., Казаринов Ю. М., Катнков В. М. Микропроцессоры в радиотехнических системах. — М.: Радио и связь, 1982. — 278 с. Зурабов Ю. Т., Богданов В. А. Совместное использование РНС «Омега» и «Транзит».— М.: ЦБНТИ ММФ, 1980 (Экспресс-информация «Морской транспорт», сер. «Судовождение и связь», вып. 6 (131), с. 1—20. Калинский И. С. Секторные радиомаяки ВРМ-5 и «Консол». — М.: Морской транспорт, 1963.— 108 с. Кинкулькин И. Е., Рубцов В. Д., Фабрик М. А. Фазовый метод определения координат. — М.: Советское радио, 1979. — 279 с. Кожухов В. П., Григорьев В. В., Лукин С. М. Математические основы судовождения. — М.: Транспорт, 1980. — 231 с. Коидрашихин В. Т. Теория ошибок и ее применение к задачам судовождения.— М.: Транспорт, 1969. — 254 с. Кононенко Г. А. Состояние и перспективы развития космических систем обеспечения безопасности мореплавания. — М.: ЦБНТИ ММФ, 1980. Обзорная информация «Морской транспорт», сер. «Зарубежное судоходство», вып. 3(8) —59 с. Кукес И. С., Старик М. Е. Основы радиопеленгования. — М.: Советское радио, 1964. — 640 с. Лесков М. М., Баранов Ю. К., Гаврюк М. И. Навигация.— М.: Транспорт, 1980. —343 с. Матвеев Л. А. Использование секторных радиомаяков промысловыми судами. — М.: Пищевая промышленность, 1975.— 173 с.
Павлов Г. Н., Ч е к а л и и Г. П. Электрорадионавигационные приборы промысловых судов. — М.: Пищевая промышленность, 1980. — 271 с. Построение судового радиооборудования/под ред. В. И. Винокурова. — Л.: Судостроение, 1982, —228 с. Сазонов А. Е., Родионов А. И. Автоматизация судовождения. — М.: Транспорт, 1983.— 216 с. Сетевые спутниковые радионавигационные системыДВ. С. Шебашаевич, П. П. Дмитриев, Н. В. Иванцов и др.]; под ред. П. П. Дмитриева и В. С. Ше- башаевича. — М.: Радио и связь, 1982. — 272 с. Симановский Б. Г. Средства промыслового судовождения. — М.: Пищевая промышленность, 1976. — 222 с. Соненберг Г. Д. Радиолокационные и навигационные системы. — Л.: Судостроение, 1982. — 397 с. Справочник по судовому оборудованию радиосвязи и радионавигации. Т. 2. Оборудование радионавигации/[А. М. Байрашевский, Ю. Е. Горностаев, А. В. Жерлаков и др.]. — Л.: Судостроение, 1979. — 232 с. Судовые комплексы спутниковой навигации/[П. С. Волосов, Ю. С. Ду- бинко, Б. Г. Мордвинов, В. Д. Шинков]. — М.—Л.: Судостроение, 1983. — 272 с. Судовые радионавигационные приборыДВ. В. Коновалов, Л. И. Кузнецова, Н. П. Мельников, О. Б. Причкин]. — М.: Транспорт, 1981. — 336 с. Щепотин В. И., Неводин Т. Н. Организация радиосвязи на морском транспорте. — М.: Транспорт, 1977. — 264 с. Предметный указатель
А Автокорреляция 17, 203, 305 Автоматизация обработки данных 117 Автоматическая подстройка частоты 76 Автоматический прокладчик курса 151 Автоматический радиопеленгатор 176 Автосопровождение по дальности 120 — по направлению 121 Активный ответ 103 Антенна активная 289 — волноводно-щелевая 70 — ненаправленная 69, 187 — рамочная 177 — штыревая 190 Антенный переключатель 63 — эффект 180 Аэрорадиомаяки 159 Б Береговая РЛС 127 Береговой эффект 218 В Визир дальности 91 — направления 93, 96 Видеоплоттер 151 Вычислитель 96 Г Генератор опорный рубидиевый 240 — развертки 88 — СВЧ 52 Гетеродин 74, 228 — с сохранением разности фаз 228 Градиент линии положения 235 Графопостроитель 151 д Дальность действия - в свободном пространстве 38 - максимальная 39 - минимальная 42 - СВРЛ 103 Действующая высота 180 Детектор 82 — фазовый 249 Диаграмма излучения 240 — направленности 68 - в вертикальной плоскости 68 - в горизонтальной плоскости 68 - рамочной антенны 180 - секторного радиомаяка 167 Дисплей 86, 101 Длительность импульса 39 Доплеровский метод 147 - дифференциальный 281 - интегральный 283 - траверзный 282 Дорожка фазовая 235, 241 Дроссель насыщения 60 3 Закон распределения нормальный 35 Релея 36 Запоминающее устройство 118 Запросчик-ответчик радиолокационный 110 Зона действия РНС 227 - секторного радиомаяка 167 - створного радиомаяка 161 — радиовидимости 281 И Излучаемый импульс 55 Излучатели вторичные антенноподоб- ные 205 - контурные 208 Измерения в импульсных РНС 262 — навигационного параметра 9 — разности фаз 229 Изолиния навигационная 233 Индикатор РЛС 86 - истинного движения 95 - цветной 101 К Квантование сигнала 119 Клистрон 78 Когерентность колебаний 228, 233 Кодирование — фазовое 229 Компенсационный метод измерения разности фаз 229 --- временного интервала 262 Комплексирование 150 Корреляция 17, 246 Коэффициент затухания 41 — бегущей волны 63 — различимости 73 — усиления 73 — сжатия импульса 153 — стоячей волны 63 — шума приемника 73 Курсовой угол 26 Л Лампа бегущей волны 74 — модуляторная 59 Линза Люнеберга 34 Линия задержки 53 — положения 232 — формирующая 59 — относительного движения 102 — электронного визира 101 М Магнетрон 56 Малая постоянная времени 83 Методика оценки параметров РЛС 46, 47 Микропроцессоры в приемоиндикато- рах РНС 277 МикроЭВМ в РНС 291, 312 Модулятор временной 57, 304 — РЛС 58 Мощность РЛС — импульсная 56 — излучаемая 56 Н Навигационная РЛС 25 Навигационный параметр 9 Надежность 145 Наработка на отказ 145 Накопление импульсов 47 Нормальный закон распределения 35 Ночной эффект 201 О Обнаружение автоматическое 118 — загрязнения водной поверхности 145 Обработка информации 117 Ответвители направленные 62 Отклоняющая система 88 Отметка курса 92 Отражатели уголковые 33 П Пачка импульсов 265 Передача данных 133 Плотность вероятности 35 Площадь антенны эффективная 39 Поверхность отражающая 30 — положения 283 Погрешность тонометра 184 — определения коэффициентов радиодевиации 214 — радиопеленгования 197 — средняя квадратическая 16 — систематическая 35 — случайная 35 — фазовых систем 244 Подстройка частоты - автоматическая 76 - ручная 77 Позиционный угол 231 Поиск сигнала в СРНС 286 Полоса пропускания 82 Помехоустойчивость 81 Постоянная времени 83 Преобразователь 74 — код — время 263 — частоты 74 Приемоиндикаторы РНС 246, 251 Приемник РЛС логарифмический 81 Процессор 142 Р Радиодевиация 203, 204—227 Радиокурсовой угол 182 Радиомаяки 159, 160, 164 Радиолокационный пеленг 26 Радионавигационный параметр 9, 228 Радиостанции ЩТГ 159 Разрешающая способность 44 Разрядник 64 Регулировка усиления автоматическая 84 - временная 85 Рефракция радиоволн 41 Решение задачи расхождения 102 РНС импульсная 261 — импульсно-фазовая 264 — фазовая 228 - с частотной селекцией 234 - с временной селекцией 253 С Сверхрефракция 41 Селекция сигналов 120 Сжатие импульсов 155 Система радионавигационная 227 - импульсная 261 - импульсно-фазовая 264 - спутниковая 278 - —• «Навстар» 303 «Транзит» 284 фазовая 228 Система автоматического сопровождения 120 — вторичной радиолокации 103 Средства автоматической радиолокационной прокладки 124 Сторона радиопеленгования 184 Схема компенсации 306 — фильтрации 308 T Точность измерения 46 дальности 47 направления 46 Траектория движения 124 Трубка электронно-лучевая 86 Тренажер радиолокационный 135 У Угломерные РНС 10 Угломерно-дальномерные РНС 11 Усилители видеосигналов 85 — ПЧ 80 Ф Фазовращатели 91 Фазоизмерительное устройство 236 Фильтр Калмана 308 Функция корреляционная 17 —■ Бесселя 37 X Характеристики РЛС технические 48 эксплуатационные 37 Ц Цепь дифференцирующая 84 — радионавигационная 264 Ч Частота базисная 239 — доплеровская 281 — повторения (следования) импульсов 48, 264 Чувствительность отклонения луча ЭЛТ 87 — приемника 72 Ш Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости 68 --- в вертикальной плоскости 68 Шумоподобный сигнал 304 Шум приемника 73 Оглавление Предисловие................................ 3 Условные обозначения.................. 4 Список сокращений...................... 6 Раздел 1. Общие сведения о радионавигационных системах 8 Глава I. Радионавигационные средства для определения места судна и оценка окружающей обстановки............... 8 § 1. Радиотехнические методы определения места судна.... 8 § 2. Классификация радионавигационных систем 10 § 3. Основные эксплуатационные требования 12 Глава II. Оценка точности РНС.......................... 15 § 4. Общая характеристика погрешностей........... 15 § 5. Оценка случайных погрешностей.................. 17 Глава III. Международные организации и документы по использованию радиосредств на море.......................................................... 20 Раздел 2. Радиолокационные системы........... 24 Глава IV. Радиолокация.................................. 24 § 6. Методы радиолокации................................... 24 § 7. Измерение расстояний и направлений на объекты 25 § 8. Функциональная схема РЛС.......................... 27 § 9. Отражающие свойства объектов.................... 30 Глава V. Характеристики морских РЛС........ 37 § 10. Максимальная и минимальная дальности действия.... 38 § 11. Разрешающая способность РЛС.................. 44 § 12. Точность измерения координат объектов 46 § 13. Основные технические'характеристики морских РЛС... 48 Глава VI. Передающие устройства радиолокационных станций.. 52 § 14. Устройства синхронизации.......................... 52 § 15. Временные и энергетические характеристики передатчиков РЛС 54 § 16. Магнетронный генератор............................. 56 § 17. Модуляторы.................................................. 57 § 18. Магнитные импульсные модуляторы.......... 60 Глава VII. Антенные устройства морских РЛС 61 § 19. Волноводные устройства РЛС................. 61 § 20. Антенные переключатели............................. 63 § 21. Особенности радиолокационных антенн..... 67 Глава VIII. Приемные устройства РЛС.............. 72 § 22. Выделение полезных сигналов..................... 73 § 23. Особенности приемных устройств........... 74 Глава IX. Оконечные устройства....................... 85 § 24. ЭЛТ индикаторов морских РЛС 86 § 25. Индикаторы кругового обзора 88 § 26. Способы вращения линии радиальной развертки 93 § 27. Индикация истинного движения в судовых РЛС.... 95 § 28. Электронный визир направления............ 99 § 29. Устройства оценки опасности ситуации... 101 Глава X. Радиолокационные системы с активным ответом.... 103 § 30. Общая характеристика............................. 103 § 31. Радиолокационные маяки-ответчики....... 106 § 32. Судовые запросчики-ответчики............... 110 Глава XI. Автоматизация обработки радиолокационной информации ................................................................................ 117 § 33. Принципы автоматизации обработки...... 117 § 34. Принципы вторичной и третичной обработки 122 § 35. Средства автоматизированной радиолокационной прокладки 124 Глава XII. Береговые радиолокационные станции и системы управления движением судов................................................................ 127 § 36. Радиолокационная проводка судов........ 129 § 37. Требования к точности радиолокационной проводки... 131 § 38. Центры управления движением судов..... 132 § 39. Дистанционная передача радиолокационных сигналов... 133 Глава XIII. Радиолокационные тренажеры..... 135 § 40. Назначение и особенности построения.... 136 § 41. Процесс использования радиолокационных тренажеров.. 141 § 42. Основные характеристики тренажеров.... 143 Глава XIV. Возможности и особенности современных судовых РЛС...................................................................... 145 § 43. Использование РЛС для обнаружения загрязнения водной поверхности нефтепродуктами.......................... 145 § 44. Радиолокационные устройства для швартовки судов... 146 § 45. Символы назначения органов управления судовых РЛС 147 § 46. Особенности конструкций малогабаритных РЛС 149 Глава XV. Перспективы использования судовых РЛС 150 § 47. Графический и телевизионный методы построения траектории движения судна....................................................................... 151 § 48. Совмещение радиолокационной и радионавигационной информации................................................................................ 153 § 49. РЛС со сжатием импульсов...................... 155 Раздел 3. Радионавигационные устройства и системы 156 Глава XVI. Радиомаяки.................................... 156 § 50. Круговые радиомаяки.............................. 156 § 51. Створные радиомаяки.............................. 160 § 52. Секторные радиомаяки............................. 164 Глава XVII. Судовые радиопеленгаторы........ 175 § 53. Основы теории радиопеленгования......... 176 § 54. Слуховые радиопеленгаторы................... 181 § 55. Визуальные радиопеленгаторы............... 191 § 56. Погрешности радиопеленгования............ 196 Глава XVIII. Радиодевиация судового радиопеленгатора 203 § 57. Основы теории радиодевиации................ 204 § 58. Компенсация радиодевиации.................... 215 § 59. Определение радиодевиации.................... 218 Глава XIX. Фазовые радионавигационные системы 227 § 60. Принципы построения фазовых радионавигационных систем 228 § 61. Фазовая радионавигационная система с частотной селекцией 238 § 62. Фазовые системы с временной селекцией 253 Глава XX. Импульсные и импульсно-фазовые радионавигационные системы.......................................................... 261 § 63. Импульсные радионавигационные системы 261 § 64. Импульсно-фазовые радионавигационные системы 264 Глава XXI. Радионавигационные системы с использованием искусственных спутников Земли....................................................... 278 § 65. Основные принципы построения....... 279 § 66. Спутниковая радионавигационная система «Транзит».. 284 § 67. Судовая навигационная аппаратура для системы «Транзит» 288 § 68. Спутниковая радионавигационная система «Навстар».. 303 Глава XXII. Радионавигационные комплексы 305 § 69. Статистические характеристики погрешностей навигационной информации.......................................................................... 305 § 70. Способы объединения навигационной информации 306 § 71. Комплексное использование радионавигационной информации 309 Список рекомендуемой литературы... 313 Предметный указатель...................... 314 3 58. КОМПЕНСАЦИЯ РАДИОДЕВИАЦИИ ' 7.тд.; Рассмотрим три пути уменьшения раДиодаац^ции: выбор такого места рамок, чтобы искажения поля были минимальными; исправление структуры поля в районе расположения рамок и ввод поправок, автоматически компенсирующих радиодевиацию. Выбор места установки рамок радиопеленгатора. Ранее приводились методы расчета, используя которые можно ориентировочно оценить величину радиодевиации для предполагаемого места установки рамочных антенн. Вначале выбирают несколько мест установки и рассчитывают для них величины радиодевиации. Следует подчеркнуть, что эти расчеты дают только сугубо приблизительное представление о возможных максимальных величинах радиодевиации и, безусловно, целесообразно проведение эксперимента с временной установкой рамочных антенн в выбранных местах. По полученным в результате эксперимента данным определяют оптимальный вариант, руководствуясь тем, что предпочтительнее радиодевиация четвертного характера, которую в дальнейшем легко компенсировать.. Кроме того, радиодевиация должна мало изменяться
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|