Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 22
Текст из файла (страница 22)
В пределах зон действия ошибки местоопределения составляют от километров до долей километра. Маячные угломерные РНС. Включают однопозиционные маяки с изменением кода сигналов в зависимости от направления излучения (рис. 3.1,г). Позицию объекта навигации на плоскости можно находить по результатам приема излучений хотя бы двух таких маяков (рис. 3.1,д), не устанавливая на нем передающей аппаратуры. Низкая точность местоопределения не позволяет, однако, применять такие РНС даже в целях ближней навигации, не говоря о более дальней.
3.2.2. я/)яичные ревностно-дельномернь/е и кеезидельномерные РИС При больших дальностях до маяков передающая часть запросной аппаратуры объектов навигации становится громоздкой. Отказ же от нее требует дополнительных мер повышения точности местоопределения. Одной из таких мер является синхронизация моментов излучения сигналов на.иаякаг — синхронизация на них отсчетов времени. Еще большие возможности открываготся прн установке электронных часов как на маяках, так и на объектах навигации — синхронизации отсчетов вреиени на всех элементах РНС. Рассмотрим варианты синхронизации подробнее.
Маячные разностно-дальномерные РНС. Включают группы маяков с синхронизацией моментов излучения сигналов. Для ее обеспечения один нз маяков группы является ведущим, остальные — ведомыми. Каждый из ведомых маяков излучает сигнал после приема сигнала ведущего маяка по истечении установленного для него промежутка времени. Известные взаимные сдвиги моментов излучения легко исключаются при приеме кодированных сигналов маяков на объектах навигации. Поэтому после приема излучений любой пары маяков Мь М/ можно принять в качестве навигационного параиелгра разность времен распространения радиоволн от этих маяков до объекта навигации /, — // = = (г, — г/)/с, пропорциональную соответствующей разности расстояния г, — г, = Лг, .
Для уточнения временного интервала /, — /1 наряду с огибающими сигналов может привлекаться их фазовая структура. Точно измеренным значениям Ьг, соответствуют линии положения на плоскости в виде гипербол (рис. 3.2,а) и поверхности положения в пространстве в виде гиперболоидов вращения. Фокусами гипербол и гиперболоидов являются пункты расположения маяков Мь М.
Точка пересечения двух гипербол Лг, = сопя!', Лг/л = сопя!" на плоскости (/ = 1, / = 2, /г = 3, рис. 3.2,6) или соответственно трех гиперболоидов вращения в пространстве позволяет найти позицию П (область положения) объекта. В отличие от дальномерного и угломерного методов рассматриваемый метод местоопределения называют разностно-дальномерным. Серьезным достоинством разностно-дальномерного метода является отказ от использования запросчиков на объектах навигации, что упростило нх бортовую аппаратуру.
В отличие от угломерного метода существенно повышается точность местоопределения абьектав на больших расстояниях ат маяков. Все это привело к широкому ис- пользованию разностно-дальномерных маячных систем в дальней н глобальной навигации. Примерами таких систем с наземными маяками давно являлись системы дальней навигации ЬОКА)4 и глобальной навигации ОМЕОА. Погрешности измерения положений объекта в пределах зон действия систем составляют от километров до долей километра в зависимости от типа и модификации системы.
Варианты используемых при измерениях сигналов рассматриваются в разд. 9.4. Разностнодальномерные радионавигационные маячные системы использовались также при проведении работ на континентальном шельфе. Разностно-дальномерные измерения могут проводиться и в многопозиционных системах пассивной радиолокации (см. разд. 21.7.4). агы сопя1, аг!2 сопя1 М4 и б) М1 М;' а) Рис.
3.3 маяков создает резерв исходных данных, хотя и с известными ошибками (рис. 3.3,6). Его расходуют на повышение точности как местоопределения, так и временной синхронизации. Общие алгоритмы и методы оценивания показателей качества используемого при этом следящего косвенного измерения многомерных параметров поясняются в разд. 22.
Рнс. 3.2 Манчные квазидальномерные РНС. Рассчитаны на согласование отсчетов времени электронных часов объектов навигации с аналогичными отсчетами времени на маяках. Бытовые электронные часы с нетермостатированными эталонными (кварцевыми) генераторами колебаний характеризуются в настоящее время уходами отсчетов времени менее секунды за сутки. Относительная нестабильность отсчетов времени (частоты) составляет прн этом менее (24 60 60)' = 1О'. Совершенствование эталонов позволяет снизить эту нестабильность в 1О раз.
Временные уходы снизятся тогда до 0,0! мкс за сутки и менее. Уходы снижаются также при переходе к более частым (несколько раз в сутки) согласованиям временных отсчетов на маяках и объектах. Резервом повышения точности оказывается, наконец, отслеживание направлений и скоростей неслучайных (систематических) составляющих уходов времени на объектах. Количественные изменения приводят к качественно новым результатам. Последнее очевидно в предположении идвачьной синхронизации времени на объектах навигации и маяках: прн известном заранее моменте гнз, излучения сигнала 1-м маяком момент его приема гар, однозначно определяет дальность г, = с(гпр гнз ) маяка до объекта.
Появляется возможность перейти от разностно-дальномерного метода к дазьномерному .четаду, не устанавливая на объектах громоздкой и энергоемкой (в случае дальней навигации) запросной аппаратуры. Прием сигналов от двух маяков в отсутствие помех определяет на плоскости уже не гиперболу, а пару точек положения, одна из них отбрасывается на основе грубых координатных данных (рис. 3.3,а). Прием сигналов от трех маяков определяет положение объекта в пространстве. Из-за неидеатьной синхронизации реализуют фактически не дальномерный, а квазидахьнол|ерный метод.
При этом последовательный прием сигналов от ряда Квазидальномерный метод первоначально осваивался в качестве дополнительного режима сверхдлиноволновых глобальньгх систем ОМЕОА с наземными маяками, но составляет в настоящее время основу наиболее перспективных спутниковых систем ОРБ (США) и ГЛОНАСС (Россия). Ошибки местоопределения доводятся до десятков и даже единиц метров (см. разд. 9.4 и 9.5). Уменьшенные ошибки соответствуют сложным кодированным сигналам (см. разд. 18.6.6), Надобность в специальных системах ближней навигации и навигации для разведки ископаемых становится проблематичной.
В системах ОРБ и ГЛОНАСС могут проводиться и фазовые измерения, учитывающие малые разности частот и характеризующие производные дальностей. В этом смысле иногда говорят о квазндальномерном квазндоплеровском методе работы этих систем (см. разд, 9.4). После широкого освоения спутниковых систем роль наземных навигационных систем систематически снижается. В настоящее время решается вопрос, сохранять ли одну из старых наземных систему ЬОКАХ в качестве резерва спутниковой или полностью отказываться от ее использования (см. разд. 9.4.6). 3.2.3. Пеленгаторные РНС Реализуют угломерный метод определения местоположения объекта навигации на основе направленного приема (а не излучения).
Могут создаваться в двух вариантах: запросном н беззапросном. По запросу объекта навигации (самолета) в первом варианте включается многопозиционная система пеленгаторов. Наряду с пеленгацией по максимуму (при характеристике направленности без провалов) используется пеленгация по минимуму (при характеристике направленности с центральным провалом). По пеленгам из нескольких пунктов приема связной, например, излучающей аппаратуры абъекл1а (рис. 3.4,а), определялось и передавалось на объект его положение без установки на нем специализированной навигационной аппаратуры. Недостаточные точность и пропускная способность привели к неконкурентоспособности описанного метода а навигации, хотя многопозиционные системы пеленгаторов используются в радиотехнической и радиоразведке (см. разд. 6.5).
Беззапросны(1 вариант обеспечивают установкой на объекте воздушной навигации пеленгатора — автоматиче- 47 ского раднокомпаса РК. Положение объекта (рис. 3.4,6) находят по пеленгам наземных излучающих радио- средств РС с известными координатами. объекта по характеру местности. Наряду с навигационными, решают задачи радиолокационного картографирования, радиолокационной разведки, в перспективе— определения влажности и состояния посевов, разведки ископаемых.
Рнс. 3.4 В морской навигации используют радиосекстанты (радиосекстаны) — пеленгаторы радиоизлучений Солнца, Луны и т.д. Достоинством последних является автономность навигации, даже в условиях плохой видимости, недостатком — невысокая точность местоопределения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
