Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 77
Текст из файла (страница 77)
10 нительной частоте 25а/тз импУльсов в секУнлУ. Если пРиемное оборудование находится в сфере действия нескольких пар станций, оно может принимать импульсы многих из них, .но только одна пара станций будет точно синхронизирована с приемным устройством. 10.13. Рабочие области системы Лоран Поскольку для определения позиционной линии необходимы сигналы обеих станций пары, приемное оборудование должно нахо- бпннкня Разиня Ю Рнс. 10.7. Рабочие области системы Лоран: а) короткая база, б) длинная база. диться в области действия каждого из двух передатчиков.
Если предположить, что рабочие области обеих станций в одинаковые круги, то место приемника должно находиться внутри ."их общей Со~анння Саннння Бялунггня уР а) 4 Рнс; 10.8. Рабочая область тройки станций: а) короткая база, б) длинная база. части. Если база короткая, то общая часть почти круговая, если же длина базы близка к радиусу действия передатчика, то общая часть заметно вытягивается, как показано на рис. 10.7..
40! ! 0.14) ВЛИЯНИЕ УСЛОВИИ РАСПРОС1'РАНЕНИЯ Точность, с которой можно определить позиционную линию, для длинных баз выше, чем для коротких. Чтобы найти место, нужно определить две позиционные линии, а это возможно только в области, общей двум парам передающих станций. На практике приходится брать базу значительно более короткую, чем можно бы взять, если исходить только из условий распространения радиоволн. На рис. 10.8 показано влияние длины базы на рабочую область триплета (две пары, имеющие одну общую станцию).
Если обе базы не лежат на одной прямой, рабочая'"'.область больше, а точность выше с той АЛаКК2К222 Ю Ст УАЦил А2лажам б" талка Ряс. 10.9. Идеальное располо2кеиие тройки и четверки станций: а) рабочая область тройки станций, б) рабочая область четверки станций. стороны, где угол между базами меньше 180'.
Особенно благоприятно такое расположение станций, когда угол между базами находится в пределах от 60 до 90' (как показано на рис. 10.9,а), а длина базы — того же порядка, что и диаметр области, которую необходимо обслужить. В некоторых случаях оказывается возможным разместить четыре станции так, чтобы получить хорошее покрытие и высокую точность на большой площади, окружающей четырехугольник, образованный станцияии.
Подобное размещение изображено на рис. !0.9, б. !0.14. Влияние условий распространения Как было указано в главе 4, ионизированные газы в нашей атмосфере влияют на распространение злектромагнитных волн путем поглощения, отражения, преломления и диффракции. Часть газообразной оболочки нашей Земли, особенно сильно влияющая на распространение радиоволн, называется ионосферой, а ее более или менее хорошо различимые слои с заметной ионизацией †слоя !д, Е, Р! и Р2 в порядке возрастания их высоты. В течение дня сигналы стандартных станций системы Лоран распространяются главным 26 Зак.
2222. А. С ЛОКК 402 ПОЛУЧВНИВ И ПРВОБРАЗОВАНИВ ИНФОРМАЦИИ 1гл. 10 образом при помощи прямой волны (по крайней мере; в случае правильного выбора дальности передачи). При этих условиях сравнение двух сигналов может быть сделано очень точно, с ошибкой до 1 микросекунды, если отношение сигнал — шум достаточно велико. В темное время суток слои 0 и Е1 исчезают, остаются только слои Е и Е2. Влияние этих слоев состоит в том, что приемник устройства системы Лоран может принять один или несколько сигналов на различных отраженных волнах. При очень неблагоприятных условиях, когда существует многократная передача, от одного и того же передатчика могут оказаться принятыми шесть и даже больше сигналов.
Если вообще имеется прямая волна, она дойдет первая, и если прямые волны от обеих станций окажутся принятыми, то именно они и будут использованы. Сигнал на прямой волне обычно не подвержен замираниям и расщеплению, но его форма и ампитуда быстро меняются, за исключением случаев, когда сигнал значительно мощнее шумов.
В пределах дальности порядка 500 миль обычно используется прямая волна, а на волну Е1 (одно отражение от слоя Е) не обращают внимания. При дальностях, заключенных между пределом распространения прямой волны и приблизительно 1500 миль, сигнал на волне Е1 приходит первым и сопровождается или сигналом Е2 (два отражения от слоя Е), или Е1. Хотя временами сигнал Е1 очень устойчив, принятый импульс есть вообще результат суммирования сигналов, пришедших по слегка различным путям.
Вследствие изменения фазовых соотношений амплитуда результирующего импульса изменяется со временем, а изменения формы настолько велики, что возможно даже расщепление импульса. Сигналы, принимаемые на волнах Е2 и Е, настолько изменчивы по амплитуде и форме, что их вообще нельзя использовать. В областях, где сигналы принимаются одновременно на прямой волне и на волне Е1,они разделены промежутком времени около 75 †1 микросекунд.
Ближе к границе области приема отраженной волны первым сигналом может быть сигнал на волнах Е1 или Е2. Если имеются сразу оба сигнала, разделение сигналов составляет также 75 †1 микросекунд. Ночной слой Е довольно устойчив; он лишь слегка изменяется со временем суток и широтой и умеренно — по сезонам.
Поскольку путь, проходимый отраженной волной, несколько длиннее, чем у прямой волны, и поскольку волна несколько задерживается в ионизированных слоях, Е-сигнзлы запаздывают по сравнению с сигналами на прямой волне. Это запаздывание для пунктов, отстоящих друг от друга на 200 миль, составляет около 160 микросекунд и падает приблизительно по экспоненте до 65 микросекунд при расстояниях около 1000 миль. Поэтому если используются сигналы на отраженной волне, необходимо введение соответствующей поправки, за исключением случая, когда наблюдатель находится приблизительно на равном или очень большом расстоянии от обеих точность системы ловли станций. Эти поправки печатаются на картах. Но если наблюдатель находится от каждой из станций ближе чем 250 миль, запаздывание отраженной волны настолько переменно, что ее использование невозможно.
10.16. Точность системы Лоран Вычисленные разности времени. Предполагается, что скорость распространения радиоволн постоянна и равна скорости света. Все наблюдения в системе Лоран, по-видимому, подтверждают, что это так, по крайней мере, над морем. В нашем распоряжении нет опытз, который позволил бы подтвердить или опровергнуть это предположение для случая распространения радиоволн над сушей.
Лоран не предназначен для использования в подобных условиях; если это станет необходимым, немедленно окажется необходимым и увеличение наших знаний о поведении скорости распространения. Предполагается также, что кодирующая задержка на ведомой станции в точности равна заданному значению. В действительности величина задержки может быть подвержена некоторому искажению при ослаблении сигнала местного передатчика для сравнения с сигналом ведущей станции. Координаты станций часто находят из астрономических наблюдений, поскольку не всегда удастся оптически связать станцию с опорной геодезической сетью.
Ошибки в определении места астрономическими методами были рассмотрены в главе 3. К счастью, сама система Лоран может быть использована для более точного определения мест станций при помощи серий статистически подготовленных измерений разницы времени в нескольких опорных геодезических пунктах. Измеренные разности времени. Невозможность точного сравнении импульсов вместе с неизвестными отклонениями времени их распространения приводит к ошибкам в измерении разности времени.
Если мы обозначим вероятную ошибку этого измерения через Е, то наблюдатель установит факт, что ему дана область сетки, ограниченная линиями Е + Х и Š— Х, причем он с одинаковой вероятностью может считать себя находящимся как внутри, так и вне ее. Ширина этой полосы зависит не только от ошибки Е, как показывает рассмотрение рис. 10.10.
Асимптотами гипербол являются радиусы, проведенные из середины базы. Если расстояние от наблюдателя до середины базы велико, разность времени может быть заменена углом между радиусом-вектором наблюдателя, проведенным из середины базы, и самой базой. Если наблюдатель находится значительно ближе к одной станции, чем к другой, то нетрудно убедиться, что этот угол быстро изменяется в зависимости от измеренной разности времени. Поэтому, чтобы определить, какова в действительности ширина полосы между линиями Е +Е и Š— л', нужно величину 2Е умножить на поправочный коэффициент р, опре- 26* 404 полУчйнив и пРИОИРАВОВАнив инФОРмАции 1гл. !О деляемый следующим образом: л ! Р= — —, ! пв 5!и В (10.11) где А!д и 5(а в РасстоиниЯ от сеРедины базы и длина базы соответственно, а 0 есть угол между базой и направлением на наблюдателя 5 Ча 35 Рис.
10.10. Семейство гипербол на плоскости. из середины базы. Это выражение обладает достаточной точностью только в том случае,. если — )) 1. Точное выражение для р таково: 1 1 Р= 2 в!и — ф 2 (10.12) (10. 13) У = КР Х. Бели К выбрано так, чтобы единицей для величины у служила одна морская миля на микросекунду, то будет: КР = 0,081 1 1 5!П вЂ” ф 2 ' (10. 14) Минимальное возможное значение Р есть единица; это будет в том случае, когда наблюдатель находится на базе, причем ф= 180'.
где ф есть угол„под которым наблюдатель видит базу. Вероятная ошибка в позиционной линии будет определена по вероятной ошибке разности времени следующим образом: 40Ь 10.М) точность Систвмы ловли гл! (10.16) Если используются прямые сигналы, можно ожидать ошибку измерения интервала между ними порядка 1 микросекунды. В этом случае из (10.16) получаем: ! О,!00(Р,+Ра)в Р = морских миль. Б!и зв (!0.16) Использование отраженных сигналов дает увеличение ошибки: она может быть в пределах от 2 микросекунд на наибольшей дальности до 6 микросекунд при расстоянии до станций в 300 миль.
Место, определенное при помощи отраженной волны, будет иметь вероятную ошибку приблизительно 1,15 (рв + р~~) Р, = „морских миль, Впав (10.17) где 400 . 400 р„= — з1п О„р„= — з!и 0„ в Л в причем Н и 0 были определены выше. т) Р ! егсе, Мс Ке па ! е апд цго о д магд, цит. иа стр. 396. Аппаратура должнз была бы определять место как пересечение позиционных линий, на самом же деле получается пересечение двух полос. Делая очень незначительную ошибку, можно предположить, что область пересечения этих двух полос есть параллелограмм (рис. 10.11,а).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
