Импульсно-фазовые РНС.

Принцип работы. Импульсно-фазовые РНС работают на частоте 100 кГц и излучают па­кеты радиоимпульсов. Ведущие станции излу­чают по 9 импульсов в пакете, ведомые по 8. Импульсы в пакетах кодируются по фа­зе высокочастотного заполнения, что необходимо для автоматического поиска сигналов и устранения влияния многократных отражений предыдущих импульсов в пакете на последу­ющие. Фазовый код для радиоимпульсов ве­дущих станций отличается от фазового кода ведомых станций, что обеспечивает при авто­поиске опознавание сигналов ведущих станций и ведомых.

Ведомые станции, входящие в одну це­почку, различаются между собой по кодовому времени задержки излучения ими пакетов ра­диоимпульсов относительно момента излучения ведущей станцией.

Ведомые станции в цепочках РНС «Лоран-С» обозначаются буквами W, X, Y, Z; в РНС РСДН - буквами Б, В, Г, Д. Цепочки отличаются друг от друга периодами повторе­ния пакетов радиоимпульсов.

Обозначение (номер) цепочек состоит из числа десятков микросекунд, определяющих точное значение периода повторения сигналов данной цепочки Тп/10. Например, число 7970 обозначает цепочку РНС "Лоран-С". Норвежского моря, которая излучает сигналы с периодом повторения, равным Тп = 79700 мкс.

Излучение сигналов ведущими станциями всех цепочек «Лоран-С» синхронизировано со всемирным координированным временем (UTC).

В настоящее время работает 19 цепочек РНС «Лоран-С» и две отечественные цепочки РНС РСДН (рис. 4.6).

Современные судовые приемоиндикаторы подразделяются на автоматические и полуавтоматические.

Автоматические обеспечивают автопоиск сигналов ведущей и ведомых станций и изме­рение разности времени между моментами при­хода сигналов от станций с точностью до 0,3 мкс. Автоматические приемоиндикаторы со­держат вычислители-преобразователи гипербо­лических координат в географические и инди­цируют на табло или дисплее непосредственно эти координаты.

Полуавтоматические приемоиндикаторы (отечественный КПИ-5Ф) обеспечивают рабо­ту по сигналам станций, уровень которых пре­вышает уровень шумов, т. е. когда возможен визуальный поиск сигналов цепочки на экране ЭЛТ.

После нахождения сигналов и установки их вручную в соответствующие точки развертки ЭЛТ включается схема автослежения, которая автоматически измеряет радионавигационный параметр с точностью до 0,3 мкс.

Дальность действия по поверхностным сигналам при распространении их над морем составляет ночью до 500—700, днем до 1000-1200 миль. Использование только поверхностных сигналов для точных измерений—главная особенность импульсно-фазовой РНС.

Использование пространственных снгналов допустимо при плавании в открытом море. При этом дальность приема таких сигналов составляет до 2300 миль от береговых станций.

Точность определения места. По поверхностным сигналам СКП определения места находится по формуле (4.6). Значения геометрического фактора определяются из рис. 4.4 причем s = (0,1 : 0,3) мкс в зависимости от соотношения уровней сигнала и шума в точке приема, а

,

где v=300 м/мкс.

При расстоянии 300-500 миль от ведущей станции СКП места составляет от 60 до 200 м.

Вблизи районов с резким изменением проводимости трассы распространения радиосигналов (суша—море) возникают, как и в РНС «Декка», «местные» систематические погрешности в измерениях, Поэтому для морских районов западного и восточного побережья США изданы таблицы поправок AЫА (Additional Secondary Factor) за отклонение фазовой скорости распространения радиоволн от принятой. Максимальные поправки ASF для отсчётов радионавигационного параметра по поверхностным сигналам могут достигать до 4мкс.

При использовании пространственных сиг­налов в отсчеты необходимо вводить поправ­ки типа SS или SG. Эти поправки публику­ются в виде таблиц, предваряющих таблицы преобразования координат РНС, а также печа­таются непосредственно на навигационных кар­тах системы.

Точность определения места с использова­нием пространственных сигналов значительно ниже, чем при определениях по поверхност­ным. Поэтому данные, полученные при работе по отраженным сигналам, не рекомендуется использовать в прибрежном плавании.

Фазовая РНС «Омега»

Принцип работы. РНС «Омега» является фазовой, разностно-дальномерной системой с временной селекцией сигналов, обеспечиваю­щей суда навигационной информацией в любой точке Мирового океана. Система работает в диапазоне очень низких частот 10—14 кГц. Береговые станции излучают сравнительно длительные посылки (~1 с) электромагнит­ных колебаний на частотах 10,2; 11,33; 13,6 и 11,05 кГц в заданном цикле.

Цикл временной диаграммы излучения сигналов РНС «Омега» составляет 10 с и начинается с излучения колебаний основной, навигационной частоты f₁=10,2 кГц первой станцией, условно обозначенной буквой А. Начало цикла синхронизировано с сигналами UTC и приходится на ООс+10N, где N - натуральный ряд чисел.

Радионавигационное поле, перекрывающее земной шар, образуется 8 станциями. Начало посылок всех колебаний также жестко связано с всемирным временем UTC.

Семейство гиперболических изолиний рас­считывается на частоте f₁=10,2 кГц, которая определяет ширину точных дорожек на базе, равной 15 км. Грубые дорожки для устранения многозначности образуются на разностных частотах F₁=3,4 кГц (13,6—10,2 кГц) и F₂= кГц (11,3—10,2 кГц), которые на базе равны 45 и 135 км соответственно.

Для определения места судовой приемоиндикатор должен быть засинхронизирован с циклом временной диаграммы передачи сигна­лов на частоте 10,2 кГц. По способу синхрони­зации приемоиндикаторы разделяются на ав­томатические и неавтоматические, в которых синхронизация осуществляется вручную с при­вязкой к сигналам точного времени.

После синхронизации выбирают любые пары станций, линии положения от которых пересекаются под наиболее выгодными углами. Одна из двух пар станций может быть общая. Отсчеты линий положения производятся в алфавитном порядке следования станций. На­пример, может быть образована пара А—Н, но не Н -А; В- Д, но не Д-В и т. д.

Прием сигналов от каждой из станций возможен на расстоянии до 6000 миль. Наилучший прием сигналов достигается от тех станций, которые находятся к западу от судна.

Точность определения места зависит от точности предвычисления поправок за суточные и сезонные изменения скорости распрост­ранения сверхдлинных радиоволн. Поправки необходимо вводить в каждый отсчет. Поэто­му СКП определения места обычно составляет днем около 2 миль, ночью до 4 миль. В перио­ды повышения солнечной активности или ано­мальных явлений в ионосфере погрешность оп­ределении места увеличивается.

Средства радиопеленгования

Работа радиопеленгатора основана на свойстве рамки принимать радиосигналы, интенсивность которых зависит от направления прихода этих сигналов к плоскости рамки. Ра­диосигналы, приходящие с направлений, пер­пендикулярных плоскости рамки, рамкой не воспринисаются.

Точность пеленгования определяется в ос­новном радиодевиацией—влиянием электро­магнитных полей вторичного излучения от корпуса, такелажа и надстроек судна.

В диапазоне излучения сигналов морски­ми радиомаяками (255—525 кГц) основные составляющие радиодевиации f определяются и компенсируются при проведении радиодевиационных работ. Остаточные погрешности Df пеленгования, определяемые радиодевиацией, оформляются таблицей или кривой в функции от радиокурсового угла.

Ввиду наличия остаточных погрешностей радиодевиации СКП радиопеленгования в дневное время с помощью радиопеленгатора любого типа лежит в пределах 1—2°.

В диапазоне гектометровых радиоволн (2167—2197 кГц) неличина радиодевиации может иметь значительные размахи, приводящие к невозможности их компенсирования и опре­деления стороны пеленгования. При использо­вании отечественных радиопеленгаторов ком­пенсация радиодевиации в этом поддиапазоне волн не предусматривается.

Как правило, в диапазоне гектометровых радиоволн считается возможным пеленгование с точностью ±5° на носовом курсовом угле, а также радиовождение по приводу на цель пе­ленгования.

Плавание судна на цель пеленгования про­изводится, выдерживая РКУ=0, и осуществляется с высокой точностью даже при значи­тельной радиодевиации. Однако при этом пла­вание судна будет происходить по логарифми­ческой спирали и путь до объекта, излучающе­го радиосигналы, удлиняется. Если f<30°, то путь по спирали практически мало отличается от кратчайшего.

Точность привода судна к излучателю до­стигает нескольких десятков метров, что требу­ет соблюдения соответствующих мер при сбли­жении в условиях плохой видимости.

В ночное время с расстояний более 50 миль точность радиопеленгования снижает­ся. За час до захода и в течение часа после восхода Солнца радиопеленгование на расстояниях свыше 20 миль от радиомаяков не реко­мендуется. Если угол между направлением радиосигнала и береговой чертой составляет менее 20°, возможны погрешности за счет бе­реговой рефракции радиоволн.